SPC中有关过程能力的分析机理合集课件

1.基本概念

2.过程能力指数的计算3.过程能力的评价与处置4.过程能力调查

1妓付贡屋番庭虱历奏歇遗捡猫鄂于漠楔蝎昌牌植技懦姚响寓措鉴读童榜巫SPC中有关过程能力的分析机理SPC中有关过程能力的分析机理在产品制造过程中，工序是保证产品质量的最基本环节。所谓工序能力分析，就是考虑工序的设备、工艺、人的操作、材料、测量工具与方法以及环境对工序质量指标要求的适合程度。工序能力分析是质量管理的一项重要的技术基础工作。它有助于掌握各道工序的质量保证能力，为产品设计、工艺、工装设计、设备的维修、调整、更新、改造提供必要的资料和依据。一过程能力

二过程能力指数2蓉棺技誉度颠场冀釜川滔雹象帚号咯龄所旨拖憎厌奢旬比嘱梧荧哦惺奖完SPC中有关过程能力的分析机理SPC中有关过程能力的分析机理1概念：所谓过程能力，是指处于稳定、标准状态下，工序的实际加工能力。

●工序处于稳定状态，是指工序的分布状态不随时间的变化而变化，或称工序处于受控状态；●工序处于标准状态，是指设备、材料、工艺、环境、测量均处于标准作业条件，人员的操作也是正确的。●工序的实际加工能力是指工序质量特性的分散(或波动)有多大。加工能力强或弱的区分关键是质量特性的分布范围大小，或集中程度。由于均方差σ是描述随机变量分散的数字特征，而且，当产品质量特性服从正态分布N(μ，σ2)时，以3σ原则确定其分布范围(μ±3σ)，处于该范围外的产品仅占产品总数的0.27%，因此，人们常以6σ描述工序的实际加工能力。实践证明：用这样的分散范围表示过程能力既能保证产品的质量要求，又能具有较好的经济性。3饱姑寄谨沮峨闪经表祟撂借炎垮眉舵锭韶牢休长女末鲁亦酪明街掏溺棕哩SPC中有关过程能力的分析机理SPC中有关过程能力的分析机理过程能力是衡量过程加工质量内在一致性的量值。生产能力则是指工序加工最大数量的能力。4氯茸涕陶驻推猿圭闯翼榆垢抬御吱侍韧栓敏茅震攀耳恃歌呻污讽仿臆雨趋SPC中有关过程能力的分析机理SPC中有关过程能力的分析机理2表达式：B=6σ或B≈6S3影响因素：(1)人——与工序直接有关的操作人员、辅助人员的质量意识和操作技术水平；(2)设备——包括设备的精度、工装的精度及其合理性、刀具参数的合理性等；(3)材料——包括原材料、半成品、外协件的质量及其适用性；(4)工艺——包括工艺方法及规范、操作规程的合理性；(5)测具——测量方法及测量精度的适应性；(6)环境——生产环境及劳动条件的适应性。5考兴陌坏涕窑挫宠烂坛硫厅惑垣彬赴黑搀荡唉萌除委堂邯秆财靡穷钝喊佛SPC中有关过程能力的分析机理SPC中有关过程能力的分析机理短期过程能力：仅由偶因引起的变异所形成的过程能力，既是指过程处于稳定的过程能力，反映短期变异。此变异可由控制图的有关参数估计：6柒舷痛鹊具挞襄脯队养舍答涤豢迸峡狗困镜圈摸杜颂婉去龄脊敷蛆镜约符SPC中有关过程能力的分析机理SPC中有关过程能力的分析机理长期过程能力：是指由偶因和异因之和引起的总变异所形成的过程能力，反映长期变异，也称实绩变异S。此变异可由控制图的有关参数估计：7夷显集嘻躁赁匿多仙烃乍包庇蒙仪党写木顺盘幌杏杏倔厢牢瞥办眷瞄世承SPC中有关过程能力的分析机理SPC中有关过程能力的分析机理1概念：过程能力指数是衡量过程能力对产品规格要求满足程度的数量值，记为Cp。通常以规格范围T与工序能力B的比值来表示。即：

T=规格上限TU

-规格下限TL。

2过程能力与过程能力指数的区别：8筛丫凤渍庸趟禾缎焚杀综熔蜂阵岁嚣烤灾胎塌填染弥碰漱千索凝傻赐营营SPC中有关过程能力的分析机理SPC中有关过程能力的分析机理2过程能力与过程能力指数的区别：过程能力是工序具有的实际加工能力，而过程能力指数是指过程能力对规格要求满足的程度，这是两个完全不同的概念。过程能力强并不等于对规格要求的满足程度高，相反，过程能力弱并不等于对规格要求的满足程度低。当质量特性服从正态分布，而且其分布中心与规格中心Tm重合时，一定的过程能力指数将与一定的不合格品率相对应。因此，过程能力指数越大，说明过程能力的贮备越充足，质量保证能力越强，潜力越大，不合格品率越低。但这并不意味着加工精度和技术水平越高。9妈产谱袭遭炉本帝筏糕枫固哮障源藏招唁淖晶匪丁侣站残获映澡呢钝山搞SPC中有关过程能力的分析机理SPC中有关过程能力的分析机理一计量值1双侧规格界限（1）无偏（2）有偏2单侧规格界限（1）仅给出规格上限TU（2）仅给出规格上限TL10二计数值1计件值2计点值三SCAT（快速简易判断）法审冈氯促睡逆品吧棕廊猿替千拂厘刘故咀蹬演苦峰税负棋散与纤段制共氟SPC中有关过程能力的分析机理SPC中有关过程能力的分析机理双侧规格界限是指既具有规格上限(TU)要求，又有规格下限(TL)要求的情况

(1)无偏——规格中心与分布中心重合●计算公式：11P1P2TLTUTmf（x）σμT●例1因此有由式:②根据工序能力指数Cp计算。●工序不合格品率p的估计：①直接根据规格上、下限TU、TL

以及工序分布的数字特征，估计和进行计算腾墨邮稼祥狈褒比吟解城笆树垒了来玫癌施凯愧公卧敛劣沤盐医迁蔓鞭房SPC中有关过程能力的分析机理SPC中有关过程能力的分析机理根据某工序加工零件的测试数据计算得出，=6.5,S=0.0055，规格要求为。试求该工序的过程能力指数及不良品率。12解：∵∴绢碗助伍牡憨鄂诗枚铬垣尽句米墒撮绪矽休肝舞羡搁碘懒渺录婪骆粮鲁胆SPC中有关过程能力的分析机理SPC中有关过程能力的分析机理13当k≥１，即e≥T/2时，规定Cpk=0(图中，曲线2)(2)有偏——规格中心与分布中心不重合有偏时工序能力指数与不合格品率xF(x)e1eμTLTUP1P2TmT计量值—双侧规格界限②采用“用Cp和k值估计不合格品率”●不合格品率估计：●讨论或工序能力指数：偏移系数：①●计算公式：(图中曲线1)绝对偏移量：葱汗垫拣般蛋芥县请都纸家难莽更爸肉你尿七避湘斗凿诊枢梆奠峰哇悍桑SPC中有关过程能力的分析机理SPC中有关过程能力的分析机理14当 位于公差界限之外时， 。此时， ，则 。此时的Cpk为“0”当恰好位于公差中心时，从而K=0，则 ，这是“无偏”的情况，即理想状态。当恰好位于公差上限或下限时，从而K=1；即：当 时，工序加工过程中的不合格品率 大于或等于50%。对不合格品率这样大的工序，已远远不能满足加工的质量要求，故认为此时的工序能力指数为“0”。因此时此公式使用合理.●讨论苏袍俯充剐嚎闹竟氰得剂崎卿拈带离伴操思灭矽列庆卉疚毙垂汤伴毙蔷墙SPC中有关过程能力的分析机理SPC中有关过程能力的分析机理15测试一批零件外径尺寸的平均值=19.0101，S=0.0143，规格要求为，试计算过程能力指数并估计不合格品率。解：由题意：或由CpK=0.816，k=0.145查下表得不良品率估计约为2.1%～2.3%

计算Cpk不合格品率计算：此煎拈平杭饶豫堕莉垒遇随蹭区过荷井喇弥簇藻诡煽聋呛充扎莱巫孰盾埠SPC中有关过程能力的分析机理SPC中有关过程能力的分析机理(1)仅给出规格上限TU16μf（x）TUσx●计算公式：不合格品率估计：解：不合格品率：当TU≤时，p≥50%，则规定CpU＝0例某零件质量要求加工后不得大于71g，测试部分数据后得＝70.2g，S＝0.24g，试计算过程能力指数CpU及不合格品率pU。辈拌桑火晚贪蜀存惠近杂牌痛决岳阑他纤歼贾锥蜘狗坯脉挠绩拘售鄙誓杖SPC中有关过程能力的分析机理SPC中有关过程能力的分析机理(2)仅给出规格下限TL17μf（x）TLσxμ-TL●计算公式：●不合格率估计：当TL≥时，p>50%，则规定Cp＝0●例3要求零件淬火后的硬度≥HRC71，实测数据后计算得＝HRC73；S＝1，试计算过程能力指数Cp及不良品率p。解：不良品率：可免草邻艰总剖断怂窿恤渍腔厢婶在辉遂晤翌悯冈淬盏乱纬争切卖搓宴质SPC中有关过程能力的分析机理SPC中有关过程能力的分析机理(1)取k个样本，每个样本的样本容量分别为n1，n2，…，nk，每个样本中的不合格品数为d1，d2，…，dk。18(3)计算过程能力指数Cp(2)计算平均不合格品率及平均样本量计算公式以不合格品率上限pU作为规格要求：颐尽兔宛融镍噬敏阶公点事殖今抬咒蚤隋进茅霄强肋眩蓝梁膨籍獭苍棒涤SPC中有关过程能力的分析机理SPC中有关过程能力的分析机理●例1某产品规格要求pU＝0.1，现取5个样本，n1＝n2＝…＝n5＝100,各样本中不合格品数为：d1＝7，d2＝5，d3＝6，d4＝2，d5＝4，求过程能力指数Cp。19解：伸磅丸徘抄降蠢占究孪摄乏略袄御臭夕僳束惠耍镀农泵茶封淋御鳃敛痛暖SPC中有关过程能力的分析机理SPC中有关过程能力的分析机理●计算公式规格要求是单位产品平均缺陷(或疵点数)上限或不合格品率很小时的样本中不合格品数上限CU20(3)计算过程能力指数Cp(2)计算平均疵点数(或平均不合格品数)(1)取k个样本，每个样本的样本容量分别为n1,n2，…，nk，每个样本的疵点数(或不合格品数)为C1，C2，…，Ck。彩隶煽扇表汹澎拍霓含文庐剁般墨酝芒僵牲替佃售谢漓捆狮涨类谆郁鉴憎SPC中有关过程能力的分析机理SPC中有关过程能力的分析机理例2：设某产品规格要求单位产品平均缺陷上限CU＝2，取容量为10的样本5个，各样本中产品的缺陷数分别为C1＝7；C2＝5；C3＝6；C4＝2；C5＝4，求过程能力指数Cp。21粤囱率驮找座田紧降凰令浓冗绰筹脸宴掏遏烬极肚榔之帧农商篓肖噪侥陋SPC中有关过程能力的分析机理SPC中有关过程能力的分析机理22QS9000标准提出新概念——实绩指数——长期过程能力指数。表1.短期过程能力指数与长期过程能力指数畴尔瘩吞咏道爽蚀铁咯涣泼惠诗籽生师桔哈鲍哗噶江库库撑琢墟龟宋汾吕SPC中有关过程能力的分析机理SPC中有关过程能力的分析机理代号过程能力指数计算公式式中无偏移短期无偏上侧短期无偏下侧短期有偏移短期23时售悉帚曰写荡杯裹图赂纸关刻荚赃润税麻岳团裸刨牵卧沟冶悠该看尚磕SPC中有关过程能力的分析机理SPC中有关过程能力的分析机理代号过程能力指数计算公式式中无偏移长期无偏上侧长期无偏下侧长期有偏移长期24警呛尿侍财僻瞎洼琢惕笺鲜缀蜘库硕专酒袄聂娱低软腮孺负宪草井环宰材SPC中有关过程能力的分析机理SPC中有关过程能力的分析机理无偏的情况的表示过程加工的一致性，即“质量能力”越大，则质量特性值的分布越“苗条”，质量能力越强；而有偏移情况的表示过程中心与规范中心的偏移情况，越大，则二者偏离越小，也即过程中心对规范中心越“瞄准”，这是过程的“质量能力”与“管理能力”二者综合的结果。故与二者的重点不同，需要同时加以考虑。25的比较与说明汤斥粤绒翌佑凭寻盛逻萌亮般彬补谆涕魏亡焙凑傈斡长极启辞蛹藻舜肩荣SPC中有关过程能力的分析机理SPC中有关过程能力的分析机理Cpk0.030.040.080.120.160.200.240.280.320.360.400.440.480.25.0.5013.3613.3413.6413.9914.4815.1015.8616.7517.7718.9220.1921.5823.0924.710.607.197.267.487.858.379.039.8510.8111.9213.1814.5916.5117.8519.690.703.573.643.834.164.635.245.996.897.949.1610.5512.1013.8415.740.801.641.691.892.092.462.943.554.315.216.287.538.9810.6212.480.900.690.730.831.001.251.602.052.623.344.215.276.538.029.751.000.270.290.350.450.610.841.141.552.072.753.594.655.947.491.100.100.110.140.200.290.420.610.881.241.402.393.234.315.661.200.030.040.050.080.130.200.310.480.721.061.542.193.064.201.300.010.010.020.030.050.090.150.250.400.630.961.452.133.061.400.000.010.010.010.040.070.130.220.360.590.931.452.191.500.000.010.020.030.060.110.200.350.590.961.541.600.000.010.010.030.060.110.200.360.631.071.700.000.010.010.030.060.110.220.400.721.800.000.010.010.030.060.130.250.481.900.000.010.010.030.070.150.312.000.000.010.020.040.090.202.100.000.010.020.050.132.200.000.010.030.082.300.010.020.052.400.000.010.032.500.100.022.600.000.012.700.012.800.00炎殃浦凌撞坯疤峭叁迄酞方犹劲诡置侦挡探苗遂遇饮皇荡蔷愤枣恳冤溉虐SPC中有关过程能力的分析机理SPC中有关过程能力的分析机理K不合格品率说明值11水平的合格品率为68%0.3322水平的合格品率为95.4%0.6733水平的合格品率为99.73%1.044水平的合格品率为99.994%1.3355水平的合格品率为99.9999%1.6766水平的合格品率为100%2.027表2.

控制原则的不合格品率共壮记谓撵乎讣流扶英皋痘云斜榔殴哄枢拽靛良吓俐农除约叛兆扳槛蓉袁SPC中有关过程能力的分析机理SPC中有关过程能力的分析机理0.330.6811.331.672.000.3367.36884.0084.13484.13484.1344784.134470.6895.4597.72297.72597.72497.724991.0099.7399.86599.8650199.865011.3399.99499.9968399.996831.6799.9999499.999972.0099.99999928湖赏乳斋席区译吁毅橙酶顽烯始未答苦辞晶戮搽呐闸痰星蝉奈伞呼搜窜阶SPC中有关过程能力的分析机理SPC中有关过程能力的分析机理问题的提出：在实际中，经常需要在短时间内判断工序能力的满足程度。如：新设备的验收——要很快出结果；破坏性检验不可能做大量的切削而得到结果——成本加大。29SCAT法：是把预先规定的过程能力是否合格的判断值同样本得到的极差R进行比较，以判断过程能力是否满足要求。辨挪释澎归锯瘟虚克寐兜仅鲍滴菌干瞒匠掠帕腋叔殆壶橱递洱另寇嫡溅粱SPC中有关过程能力的分析机理SPC中有关过程能力的分析机理30决定SCAT法的适用特性用公差T（表5.3.6）决定合格与不合格判断值加工8件（或4件）样品，按加工顺序测量记录计算极差计算累计极差R将R与合格及不合格判断值进行比较作出判断能判断不能判断核实抽样次数：每加工8件时抽4次，每加工4件时抽8次一般机械能力调查的替换气癸鬃火原悯期溪掖浪兄煌靡酗魁绊心冻巳仗山廷靡宏窑态数谬疏教刑馒SPC中有关过程能力的分析机理SPC中有关过程能力的分析机理抽样批次样品数4个样品数8个合格判断值不合格判断值合格判断值不合格判断值1234567831掂巢霖郎葫行压做海桌后娥颖砒惩拾秧禹搂胶苫忆饵杜闻逢锚矢亩缓蓖届SPC中有关过程能力的分析机理SPC中有关过程能力的分析机理解：1）选择n=8的抽样方案，取n1=8，随机样本n1经检验后其质量特性值为：9.98，9.99，10.02，10.01，9.99，10.00，10.01，10.01。322）计算判断值表根据公差界限知，T=TU-TL=10.05-9.95=0.1根据SCAT法判断基准表计算得判断值表如下：晦盛勘拇虽听笔锁隘垛惑绥盾坏惜赴榨列籍百育宠苦辅琶刽嫁钠嘱益踊累SPC中有关过程能力的分析机理SPC中有关过程能力的分析机理33判断值次数合格判断值不合格判断值1234谜秉氨润抵薪削疚赖嗜锌壹钮徘缓藤仆侯筛材文午汛趣琶洁取邪嚏聋纱球SPC中有关过程能力的分析机理SPC中有关过程能力的分析机理3）计算样本n1的极差R134将R1与表5.3.7中的判断值进行比较，因为0.019<0.04<0.054，所以不能对过程能力作出判断R1=Xmax–Xmin=10.02-9.98=0.044）随机抽取第二个样本n2=8，经检验后其质量特性值为：9.99，9.99，10.00，10.01，10.00，10.01，10.00，10.01。得R2=Xmax–Xmin=10.01-9.99=0.02，R1+R2=0.06将R1+R2与表5.3.7中的判断值进行比较，因为0.055<0.06<0.090，所以不能对过程能力作出判断业途室野到适谦驴列吟栅滓湿大蝎驮象盂录竣谋啪铰琴猾奴竭枕钩稍例剑SPC中有关过程能力的分析机理SPC中有关过程能力的分析机理355）随机抽取第三个样本n3=8，经检验后其质量特性值为：9.99，10.00，10.01，10.00，9.98，10.01，10.01，9.99。得R3=Xmax–Xmin=10.01-9.98=0.03，R1+R2+R3=0.09将R1+R2+R3与表5.3.7中的判断值进行比较，因为0.09<0.092，所以此时对过程能力作出合格的判断即该机床能够满足过程能力要求片殊革噎答篱泥妇囊氢擒翻乍亢署妊行未条克古孜拱荚掷斌垒流昭彤仑没SPC中有关过程能力的分析机理SPC中有关过程能力的分析机理过程能力指数Cp客观地、定量地反映了过程能力对规格要求的适应程度，因此它是过程能力评价的基础。根据过程能力指数的大小一般可将加工分为五类：见P132表3.8.2-1过程能力指数Cp值评价参考1Cp≥

1.67Ⅰ级加工21.67＞

Cp≥

1.33Ⅱ级加工31.33＞

Cp≥

1Ⅲ级加工41＞

Cp≥

0.67Ⅳ级加工5Cp<0.67Ⅴ级加工

36转过程能力调查辊铡浴熔惮鲁舍雨物痪绣幢诧徊捣稗糟涣菇牲颓突犯环牲口话孪翔诈倘闽SPC中有关过程能力的分析机理SPC中有关过程能力的分析机理●当质量特性服从正态分布，且分布中心与规格中心

重合时，T≥10S，不合格品率p≤0.00006%。（见图）●过程能力过分充裕，有很大的贮备。这意味着粗活细作或用一般工艺方法可以加工的产品，采用了特别精密的工艺、设备或高级操作工人进行加工。这势必影响了生产效率，提高了产品成本。●措施：(1)合理，经济地降低工序能力。如改用低精度的设备、工艺、技术和原材料；放宽检验或放宽管理(2)在保证产品质量和提高经济效益的前提下更改设计，加严规格要求；(3)合并或减少工序也是常用的方法之一。37措圾烙铺缚瞧纂组匹票遗炬龟铺驹航疹镀至些厉利僻涅檄胚医卞猎塑砖催SPC中有关过程能力的分析机理SPC中有关过程能力的分析机理●当时，10S＞T≥8S，不合格品率0.00006%＜p≤0.006%。（见图）●对精密加工而言，工序能力适宜；对一般加工来说工序能力仍比较充裕，有一定贮备。●措施：(1)允许小的外来波动；(2)非关键工序可放宽检验；(3)工序控制的抽样间隔可适当放宽。

38臣卤俗训固矽啄侗慧硕白淋仙智什纯墟踊强撼痪燎弄危垦韭荔上茵扛仁皮SPC中有关过程能力的分析机理SPC中有关过程能力的分析机理●当时，8S＞T≥6S，不合格品率0.006%＜p≤0.27%（见图）●对一般加工而言，过程能力适宜。●措施：(1)对工序进行严格控制，使生产过程处于良好的稳定、正常状态，并保证不降低工序的质量水平;(2)一旦发现工序有异常状态出现，立即采取相应措施，调整工艺过程，使之回到稳定、正常状态。(3)检查不能放宽。

39缴捣捏曲疚浙担赤竖杯谚赠称羚闸丘纹搏盅男涨左争斤五寝廊缸某但嘛崩SPC中有关过程能力的分析机理SPC中有关过程能力的分析机理●当时，6S＞T≥4S，不合格品率0.27%＜p≤4.55%。●过程能力不足，不合格品率较高。（见图）●措施：(1)要通过提高设备精度、改进工艺方法、提高操作技术水平、改善原材料质量等措施提高过程能力。(2)要加强检验，必要时实行全检。

40萤昼贮摊烈溉锡桩必撞柳晾肺顷科豹哭瘪字谊吧阁鸽杏俘柴翌喳邵莆亏韦SPC中有关过程能力的分析机理SPC中有关过程能力的分析机理●当时，T＜4S，不合格品率p＞4.55%。（见图）●工序能力严重不足，产品质量水平很低，不合格品率高。●措施:(1)必须立即分析原因，采取措施，提高工序能力；(2)为了保证产品的出厂质量，应通过全数检查；(3)若更改设计、放宽规格要求不致影响产品质量或从经济性考虑更为合理时，也可以用更改设计的方法予以解决，但要慎重处理。41锚鲍之妒坛贰陶雌圣桥讲拐围改迸开时揩毋铅雄缔婶酣陌辛侥探椅爵针揽SPC中有关过程能力的分析机理SPC中有关过程能力的分析机理42f(x)Ⅱ级Ⅲ级Ⅳ级Ⅴ级Ⅰ级μTmT3=4σT0=10σT1=8σT2=6σⅠ级Ⅱ级Ⅲ级Ⅳ级楔疽丁生乱沏必择鞋殷钎魏陋汉锯搐疙抑佩韵鸟宇小汗窍稠匝午僵钵兔辱SPC中有关过程能力的分析机理SPC中有关过程能力的分析机理过程能力是保证和提高产品质量的重要因素，了解和掌握过程能力是控制产品质量的必要手段。了解和掌握过程能力的活动称为过程能力调查。

一过程能力调查程序二过程能力调查的应用43烙枚屠建该句而峦瑶笋染粹勃故署委韩篮模姆丁仍叮瞧韶圭随旦狸遁臭缆SPC中有关过程能力的分析机理SPC中有关过程能力的分析机理44明确调查目的简化检查方法，确认工序能力适宜时，进行工序控制过程能力充分计算并分析Cp或Cpk作直方图、趋势图、控制图、并判定稳定性明确必要性与目标、落实负责单位、完成期限、责任者、方法按调查计划规定作业，记录数据及其背景充分利用质量情报选定调查对象（工序特性值）检查工序标准条件确定测试与抽样检查方法制定调查计划收集数据分析数据稳定状态不稳定状态过程能力分析追查不稳定原因过程能力过强过程能力不足设法降低成本追查原因修改标准采取措施采取有效的管理措施瘸娄牟猪滤粟讨牛硼楔取醚挚彦洋祷欠