工序能力调查

1、工序能力调查工序能力调查杉山哲郎1统计基础统计基础（标准偏差）总体样本（平均值）s数据统计量推测从总体抽取样本，以此计算统计量，推测总体的情况通过样本的数据分析，得出总体的应对措施。例（总体）（样本）工序质量抽样的计测结果批次质量抽样的计测结果量产品的质量 试制品的质量检测结果x1x2xnx参数（平均值）（标准偏差）（希腊文）（拉丁字母）总体和样本总体和样本2样本的选取方法特性值8点9点 10点样本零件零件要考虑到时间变化和地点差异抽样的方法计测上的注意点要明确指示计测方法、计测场所等计测器的精度(最小刻度)模拟计测器产品公差的 以下 数字计测器产品公差的以下样本量 根据根据总总体推体推测测的

2、精度要求决定的精度要求决定样样本量（本量（统计统计手法的手法的应应用用) )镀金吊架随机抽样法：一般认为总体的偏差呈均一分布，所以随机抽样法是基础方法。511013偏差和平均值的改善例射箭时射中的靶位偏差的特性要因图经 验年 龄人拉弓方法站立姿势瞄准方法搭弓的方法拉弓强度材质弓长度重量形状箭头拉弓方法的影响是最大的。 减小偏差范围调节平均值识别问题的原因是偏差还是平均值射中位置的偏差偏差ManMachineMaterialMethodMeasurementEnvironment4统计量的计算方法名称定 义计算例中心位置平均值(Mean)中位数(median)从大到小排列时的中心的值(如果数值个

3、数为偶数，则取中心的2个数据的平均值)偏差大小（扩大程度）平方和(Square Summary)方差(Variance)标准偏差(Standard deviation)极差(Range)（中心的位置）数据1、2、3、4、5数据1、2、3、4、53=eM偏差数据1、2、3、4、510) 35() 34() 33() 32() 31 (22222=-+-+-+-+-=S数据1、2、3、4、5L：最大値，S：最小值nxxix3554321x2)(xxSix3x1nSV5 . 21510VVs 58. 15 . 2sSLR415R5平方和的计算定义2)(xxSi计算nxxii22)(2()数据的和每个

4、数据的平方数据的个数)3,3(定义1-242-1130041152415010ixxxi2)(xxi计算112439416525ix2ix15ix 552ixnxxii22)(105155526统计量和参数统计量（拉丁文记号）参数（希腊文）定义平均值方差标准偏差根据抽样数据计算的数值相当于样本的总体的真值的数值只有上帝才知道的数值x（样本平均）（总体平均）V（总体方差）（总体标准偏差）（样本方差）（样本标准偏差）2s（或者 ）2s7例题 超市里售卖的重量标记为140g的汉堡包出现实际重量不足的问题， 为了调查偏差状态抽取了100个进行检查，得出了以下数据。 将以下数据用直方图的形式表现出来。1

5、31134142119144143126131128112143134138121145120124134137146126129130119127132124133139123137123129141124135131120140128129137116128154132105130135136123125131125149125112123129126138126129135122137143134125130133137115140119125127128132121118115121139112140115142128133128139130144139137126132124110（

6、规格）301408直方图的用语直方图柱（组）组的界限值幅度h何谓直方图直方图制作要点从最大值到最小值分成几个级别（几组），使得分布更加简单易懂。最小值h最大值大量数据的分布一目了然容易计算平均值、标准偏差帮助辨明数据和规格之间的关系9度数正态分布150160170140130120规格中心100110规格下限510152025规格上限x66.1023 =-sx100=n75.129=x03. 9=s+156.843 =sx和的含义Xs直方图 是分布的峰中心 表示偏差的大小 （扩大） 的计算值分布于峰的两侧的位置。XsX3s 和的计算Xs可以在电脑上计算10直方图的分析方法调查分布的特征2和规格

7、对比分析3分层比较，调查层次之间的差异一般型折齿型偏态型 陡壁型双峰型孤岛型工序很稳定测量或读数有误规格值控制在下限范围内。理论上不取限定数值以下的数据 剔除规格外的全部数据 平均值不同的2种分布混在一起存在异常值(常见的类型)11Nfi相对个数)(xfy a bxa b正态分布放大直方图的数据N，缩小纵轴幅度h时的极限状态。特征中心分布最多向两侧逐步减少左右对称呈现西洋钟的形状自然界的物品，相同规格的产品零件基本呈正态分布。直方图（统计量）正态分布（总数）样本平均总体平均x样本标准偏差s总体标准偏差正态分布断概率密度函数222)(21)(xexf正态分布和概率322368.395.499.7

8、（超出概率5%）（超出概率0.3%）12和（总体平均）表示中心位置（总体标准偏差）表示偏差大小170cm男性身高5155cm女性身高5（例）相对目标值的偏差（例）建筑物的偏差cm3 . 01cm程度的偏差半导体的偏差3 . 01 程度的偏差13休哈特理论不良品不良品以检查排除不良品在工序内保证质量14控制图用于调查工序状态是否稳定，或用于维持工序的稳定状态的图。15控制线控制线是为了帮助判断管理对象是否处在管理状态之内而在控制图上标示的线，有中心线和控制界限（线）。两端的控制界限处在距离中心位置的位置。日常管理时以控制线为基准，观察有无超出控制界限的点、点位的排列趋势等，判断工序是否有异常。1

9、6控制图的种类特性的种类计量值（正态分布）控制图性能、镀膜厚度等质量特性 控制图焊接电流、镀金液浓度等加工条件 （并用移动范围）计数值（二項分布、泊松分布）控制图（不良率）、 控制图（不良个数）控制图（缺陷率）、 控制图（缺陷数）RX punpcSXR17何谓控制图（1）为了经济性地连续生产优良的产品，需要将工序控制在稳定的状态下。为了有效利用统计手法，需要在抽样调查期间，保持总体不变。在使用推测结果的时点，总体仍然不变。为了把握影响特性的要因，需要关注特性的偏差变化，偏差扩大的时候，要调查其发生原因。能够判定工序是否稳定发生异常的时候，能够及时反映出来控制图18何谓控制图（2）19偏差的要因

10、偶然原因、不可避免的原因、不明原因经常发生的无法抑制的偏差行动是多余的，甚至带来新的伤害异常原因、无法忽视的原因、能查明的原因和常规不同的，包含某种意义的偏差如果不采取行动，恶劣的状态会频繁发生，或导致真正的要因被掩盖，使改善变得困难20抽样方法和子组的决定组组组特性值总体样本n个n个n个数据)(RX 1X1R2X2RnXnR数据)(pn1r2rnr不良个数此时样本和总体的大小相同观察组间变动相对组内变动是否有变化21控制图的画法步骤（1）确定管理特性（2）选择要使用的控制图（3）确定抽样方法和分组（4）获取预备数据（5）根据预备数据计算控制线（6）在控制图上输入相应点位（分析用控制图）（7）

11、分析工序的稳定性（8）根据需要利用预备数据再次计算控制线（9）延长控制线（10）进行工序管理（管理用控制图）（11）控制线的修正22RX 控制图的制作方法分析用控制图步骤 对要管理的特性对象，按每组45个样本量，测定20-25组数据，按测定顺序输入到数据表里。45个样本量为1组，代表组的大小。组的数量用 表示。k食品重量的数据2310500.2350.0130XX 的总和组的总和步骤求取各组的平均值、极差。第组、XR6 .3495347353350349349X（取原始数据的小数点后1位）步骤计算的平均（总平均）、 的平均。6357353RXXRR（取原始数据的小数点后2位）1414.7030

12、RR 的总和组的总和步骤求取 - 控制图中计算的3西格玛控制界限的系数 假设 ，则 、2AXR3D4D5n577. 02A0000. 03D115. 24D24步骤计算控制线。控制图中心线上方控制界限下方控制界限控制图中心线上方控制界限XR01.350:XCL72.35270. 4577. 001.350:2RAXUCL30.34770. 4577. 001.350:2RAXLCL7 . 4:RCL9 . 994. 97 . 4115. 2:4RDUCL7 . 4000. 0:3RDLCL步骤画出控制图。（横轴为组的编号、纵轴上下分别是 的刻度。）输入和点位（用表示， 用表示），和用实线连结。

13、中心线用实线表示，上下界限的线用虚线表示。RX、XRXR25步骤分析用控制图的分析 如果全部点位都在控制界限线之内，且连线排列没有异常，则处于可控状态。 如果有点位超出界限位，或点的连线排列有异常，表示异常原因在工序内， 需要查明原因尽快整改。步骤延续步骤的分析用控制图，设置新的控制线。的情况，直接延长控制线即可。的情况如果查明了原因，整改完毕，则消除该点位，重新计算 新的控制线。原因不明的时候，直接延长原来的控制线。 管理用控制图用点化线。管理用控制图26管理用控制图的事例 在前面数据的基础上，得到以下的数据，在延长的管理用控制图上输入相应点位。月日3111.6350348354349347

14、349.6732 7352350354355356353.4633 8348350346351352349.4634 9340351350348349347.61135 10348348352354352350.861X2X3X4X5XXR(管理用控制图)(分析用控制图)是控制图异常是控制图异常XR27控制图的解读方法（）正态分布的统计量的纲领 （ 9021：1998参考GB 4091-2001）确认输入的点位有没有异常、不自然的地方28控制图的解读方法（）29控制图的画法解读方法（）30工序平均值阶段性增大时 控制图的点位的移动RX 31工序的偏差增大情况的 控制图RX 32制造质量管理的3

15、阶段阶段工序分析工序能力调查查明影响特性的原因（偏差的“犯人”）阶段标准化将偏差的“犯人”封在设定的围栏里围栏管理特性和规格阶段工序管理监控“犯人”防止其跑出围栏定期的质量确认和异常处置33工序能力调查和工序管理工序能力调查和工序管理工序能力调查机械批次材料的变动时间变化工序的管理控制图确认表直方图自动检查防错装置QC工序表管理点管理项目分布属于系统性的变动 属于统计性的分布发散性发生流动阶段量产试制正常流动质量特性 异常值时间（工序分析）（标准化）（工序管理）34工序能力调查工序能力调查所谓工序能力调查就是诊断是否能经济性地将质量维持在控制范围之内， 进行改善的活动。通过调查质量特性的变化和

16、偏差及其影响的要因，提高工序管理水平。质量特性值影响质量偏差的要因p6看时间变化时间看质量特性的变化午休调节修正 修正 修正35通过工序能力调查找出系统性的变动通过工序能力调查找出系统性的变动工序能力调查的思路通过产品质量的偏差和要因之间的关联进行预测质量和要因之间的关联确定了之后，工艺才能标准化， 才能称之为处于管理状态产 品条件的变动 产品质量的变动分析因果关系机械材料方法操作者工序能力图、控制图相关回归分析、方差分析36工序能力调查工序能力调查例例和时间变化要因的关系和空间变化要因的关系37工序和工序能力所谓工序所谓工序能力以质量偏差观察，工序的质量保证能力。所有偏差的原因都在工序上有所

17、反映材料批次硬度的差异、组织的差异、表面状态、加工前的尺寸偏差等设备地面的振动、轴承和振动面的间隙、设备要素的刚性、工具及工具盒的稳定性、不规则的反转、湿度、刀具的磨损、润滑、设备保全等方法加工条件（转数、送进等）加工的方式、产品的紧固人产品的确认和管理的标准的遵守方法、技能、疲劳、现场环境等38工序能力和设备能力所谓设备能力，是指在尽量控制设备以外的要因的前提下，由于设备固有的误差导致的偏差。1.分布图形显示的情形设备维护直接关联工序能力 以量产工序居多，其它的3M管理也很重要2.点图显示的情形39工序能力调查的推进方法1. 明确目的与相关人员研讨目的，确认职责的分配方法 。调查的目的为何结

18、果起到什么作用？2. 选择调查的工序明确要调查的工序。调查哪个工序工序较多的时候，建立日程计划3.确定调查项目产品的检测项目 图纸指示了特性规格的项目 标准文件里有指示的项目 可以预测到会对后工序有影响的项目 为了了解设备能力的项目 预计会影响产品性能的项目 预计会影响加工后质量的产品的加工前特性值 加工条件的设定从固有技术层面判断会对产品质量产生影响的加工条件的变动需要测量。 产品的特性值不能充分反映工序能力时必须测定404. 决定测定方法选定测定器具无法预测产品的偏差时，选择刻度达到特性公差1/51/10的仪器。决定测量方法 考虑测量误差，确定能够明确反映产品性能、功能和设备能力的测量位置

19、、测量部位测量基准 5. 调查开始前的工序状态的把握调查工序的经历和标准化的状态 设备 -基座、名称、型号 加工方法-加工标准、加工部位、加工顺序 加工条件-转数、送进速度、电压、电流等 加工时间-加工时间、循环时间 工具-材质、刀具No,确认要点机械的故障履历？ 加工条件是否符合标准？是否遵守了作业标准？ 是否使用过度磨损的刀具?6. 决定调查方法特性要因图的制作 对可疑影响工序能力的要因制作特性要因图。确定调查期间 如果有调查期间的限制，要明确包含哪个要因，不包含哪个要因。41 明确调查手法 确定的调查手法要确保不会遗漏全部所要调查的要因的变动。掌握分布情况直方图了解随时间变化导致的要因的

20、变动状态。短时间的调查工序能力图（12日以内）长时间的调查控制图 确定样本容量用于计算工序能力的样本的容量原则上要求100个以上。7.实施调查 抽取样品直方图 从加工的产品中随机抽取样品。 工序能力图 以加工顺序连续或以一定间隔抽样。 控制图 从分组的产品中抽样，确保不偏差。 充分观察并记录要因的变化调查时，充分观察工序的状态，注意不能忽略的要因的变化。（以工序能力图为主） 设备的停止？刀具的更换、调整？ 异常发生时候？材料的更换？ 模具编号是否配对？ 测定 偶尔确认测量仪器的0点 测量规定的位置 测量数据要记录到规定的模板42工序能力调查的手法1.工序能力图能够很好的反映时间变化的偏差情况，

21、所以可用于以下的目的（1）想要了解工序的性质（2）想要掌握设备能力和工序能力的关系的时候（3）想要了解调节或目标值管理的状况的时候（4）想要从技术角度分析偏差的状态和异常的出现方式的时候（5）想要了解要因的变化和偏差的影响度的时候步骤（1）决定样品的抽样方法从哪个工序开始，以怎样的间隔，持续何种程度确定的间隔要能正确把握偏差的发生状况如果是以日为单位发生变化的情形，确定的天数要能反映变化的程度如果是1天中发生变化的情形，在1天内抽样即可（2）确定需要调查的重大变动要因以特性要因图整理在调查期间导致工序偏差的要因是哪些。设备材料人方法特性 工序能力图，是时间序列图在工序能力上的应用。43（3）

22、实际调查，在图表中记录测定值以加工顺序测定记录的时候要标明变动的要因是在哪批材料的时候发生的要记录调查开始时期和结束时期数据的记录方式（有方向）以记录测定椭圆的时候对1个样品测试几个部位的时候例44解读工序能力图解读工序能力图工序稳定，偏差分布工序稳定，偏差分布能满足规格要求能满足规格要求偏差较小偏差较小、但平均值有偏移但平均值有偏移。偏差过大，不能满足规偏差过大，不能满足规格要求。格要求。特特性性値値(a)(a)特特性性値値(b)(b)特特性性値値(c)(c) 45有突发性的变动有周期性的变动有重复性的上升倾向存在平均值的无规则变化。要因举例加工标准的划伤、异物条件的周期性变化自动控制工序刀

23、具、砂轮等的磨损机油的温度上升，压力变化等调节导致的变化不同工装、轴、模具的差异(d)特特性性値値特特性性値値特特性性値値特特性性値値(e)(f)(g) 462. 直方图（1）用于不了解要因的变动，只想把握偏差程度的时候（2）找不到短期内影响偏差的要因变动的时候 例高频率淬火硬度的偏差（3）没有必要把握各加工顺序的随时间变化的偏差状态的时候 （4） 需要层别分析要因的影响的时候473.控制图以产品的特性和条件的测定结果为基础，利用合理确定的管理界限线，判断工序是否正常，并帮助管理。电装的事例根据目标值（规格中心值）管理的重要性记入管理界限线及其它的规格线。根据工序能力的常规管理的重要性，从控制

24、图的数据把握工序能力及其推移，帮助 管理工序能力。48两种偏差两种偏差数据能反映偏差情况数据能反映偏差情况。把握偏差的规律，将之控制在允许把握偏差的规律，将之控制在允许的范围内。的范围内。偶然原因造成的偏差系统性偏差（误差）异常原因造成的偏差偶然原因造成的偏差（误差）利用控制图控制管理时间性变化地点的差异异常系统性偏差能找到偏差的原因反映在控制措施里偶然原因造成的偏差无法找到原因49工序能力调查中的工序能力调查中的SQCSQC的活用的活用找到系统性误差的原因，落实到管理项目中，以加强偏差管理。利用统计手法管理缺陷防错、自动检查数据偏差数据系统性误差管理方法的标准化偶然误差偶然误差50工序能力的

25、计算工序能力的计算1.工序能力的数值P62.从直方图计算)(sx、3.从控制图计算)06. 24(22dndR的时候4.从工序能力图计算s51设备能力的计算设备能力的计算从设备能力估计工序能力 代用P6m8 从 控制图的计算Rx 2dRmmm52 (两侧规格、平均值不偏移的情况）(考虑两侧规格、偏移的情况)(单侧规格)工序能力指数的计算工序能力指数的计算UTLLTLs6s3PCPKCPCs3s3s3LTLLTLLTLUTLUTLUTL规格上限规格下限xsTCP6sLTLxCPK3sxUTLCPK3xxxsLTLxCP3sxUTLCP353工序能力指数的判定和处置判定判定工序能力充分满足规格需要充分管理平均值的偏差需要对平均值的偏差采取措施工序能力满足规格，但需要充分的管理需要对平均值的偏差采取措施工序能力不足PCPKCPC33. 133. 11PC1PCPKC33. 133. 11PKC1PKC33. 11PKC1PKC1PKC1C=s6p（参考）33.1pCs6ss54使用不良率的工序能力调查使用不良率的工序能力调查1.工序