汽车行业统计过程控制培训课件

2023/1/131

SPC

统计过程控制

品质工程部

StatisticalProcessControl2/120基础原理篇控制图篇Mintab篇应用实战篇过程能力篇课程介绍3/120基础原理篇课程目的：

>掌握过程能力指数和过程性能指数的概念.

>理解过程能力指数和过程性能指数的意义.>能够计算过程能力的各种指数。4/120过程的定义--一组将输入转化为输出的相互关联或相互作用的活动。注：当“过程”特指一个作业过程时，被称为“工序”过程的特点1）过程含有三要素：输入、输出和活动2）在一个组织内，过程通常是经过策划，并在受控条件下进行的。3）过程应是增值的，不增值的过程是没有意义的4）过程包含一个或多个将输入转化为输出的活动。通常一个过程的输出直接成为下一个过程的输入，但有时多个过程之间形成比较复杂的过程网络。5）PDCA循环适用于所有过程。5/120过程质量

过程质量既可指过程产品的质量特性，如尺寸、精度、强度等，也可指工艺质量特性，如化工产品生产装置的温度、压力、浓度和时间。

过程质量是操作者、设备、材料、方法、检测和环境因素，在制造过程对产品质量综合起作用的效果。6/120影响过程能力的因素☆人、机、料、法、测、环（5M1E）操作者方面：如操作者的技术水平、熟练程度、质量意识、责任心、管理程度等；设备方面：如设备精度的稳定性，性能的可靠性，定位装置和传动装置的准确性，设备的冷却、润滑情况等等；材料方面：如材料的成分，配套元器件的质量等等；7/120影响过程能力的因素工艺方面：如工艺流程的安排，过程之间的衔接，工艺方法、工艺装备、工艺参数、过程加工的指导文件、工艺卡、操作规范、作业指导书等；测量方面：如测量仪器的精度、稳定性、测量者的读数习惯、测量方法等等都会对结论的形成产生一定的影响；环境方面：如生产现场的温度、湿度、噪音干扰、振动、照明、室内净化、现场污染程度等等。8/120过程能力过程能力（processcapability）以往称为工序能力过程能力是指工序处于控制状态下的实际加工能力。---也即在人员、机器设备、材料、方法、环境、测试等质量因素充分标准化，处于稳定状态下，工序所表现出来的保证工序质量的能力。

过程能力决定于质量因素：人、机、料、法、环，而与公差无关。过程能力是过程的固有属性。9/120进行过程能力分析的意义一、保证产品质量的基础工作；二、提高过程能力的有效手段；三、找出产品质量改进的方向；四、向客户证明加工过程的能力。10/120指数分类Cp,Cpk,CpmPp,Ppk,Ppm过程能力指数过程性能指数11/120

过程能力指数（ProcessCapabilityIndex）以往称为工序能力指数Cp与Pp的区别过程绩效/性能指数(ProcessPerformanceIndex)Capability(实际)能力,性能,容量,接受力Performance履行,执行,成绩,性能,表演,演奏12/120Cp,Cpk与Pp,Ppk的区别Cp指数=Cp（Capabilityofprocess）过程能力指数Cp:“我们能做得多好”Cpk:“我们真正能做得多好”规格宽度工序宽度13/120Cp,Cpk与Pp,Ppk的区别Pp：过程性能指数Pp：“我们实际做到多好”Ppk修正的过程性能指数Ppk：“我们实际真正做到多好”14/120Cp,Cpk与Pp,Ppk的应用时机短期过程能力指数长期过程能力指数新产品试作阶段;初期生产阶段;工程变更或设备变更时;用于初始过程能力研究;量产阶段;用于过程能力研究;Cp,Cpk,CpmPp,Ppk,Ppm15/120指数分类1、Cp：分布中心无偏离规格中心时衡量 过程能力的指数； 2、Cpk:分布中心偏离规格中心时衡量过程能力的指数；3、Cpm：目标值与规格中心不一致时衡量 过程能力的指数；4、Cpu：上单侧过程能力指数；5、Cpl：下单侧过程能力指数。16/120二、过程性能指数(ProcessPerformanceIndex)1、Pp：分布中心无偏离规格中心时衡量过程能力的指数；2、Ppk：分布中心偏离规格中心时衡量过程能力的指数；3、Ppm：目标值与规格中心不一致时衡量过程能力的指数；4、Ppu：上单侧过程能力指数；5、Ppl：下单侧过程能力指数。指数分类17/120过程能力指数小结一、术语简介：T：技术规范的公差幅度，T=USL-LSL；B：过程能力；其中：B=6σTa：技术规范的目标值；M：规格中心； ：分布中心。二、过程能力指数一）当双侧规范，且M=Ta时：

1、当=M的情况（即无偏离）时：

以Cp表示，

2、当≠M的情况（即偏离）时：以Cpk表示，Cpk=Cp(1-k)

二）当双侧规范，且M≠Ta时：

以Cpm表示，三）当单侧规范时：以Cpu,Cpl表示。注：过程性能指数的使用时机同过程能力指数相当；它们之间的区别之一是计算公式中使用的Sigma不同。18/120cLSL-5dUSL5a-3σ

B3σ

TB当Ta=M=X时，用Cp计算M\Ta\X19/120cLSL-5dUSL5a-3σ

b3σ

eM\TaX当Ta=M≠X时，用Cpk计算20/120cLSL-5dUSL5a-3σb3σ当Ta≠

M≠X时，用Cpm计算eTaC‘LSL-3M21/120★公式中使用为估计的Sigma值。过程能力指数的公式22/120Cpm指数Cpm23/120计件型Sigma：计点型Sigma：估计Sigma：，计算Sigma：过程Sigma的计算公式一、计量型二、计数型24/120习题1Answer:Cp=1.48加工某金属轴,长度x为其质量特性,规格线为

USL=45.23mm,LSL=45.07mm

现随机从生产线上抽取10个成品,测其长度(减去45mm)为

0.16,0.14,0.13,0.12,0.17,0.16,0.15,0.15,0.17,0.13,

已知S=0.0175C4=0.973,试计算过程能力指数Cp值25/120习题2某部件的清洁度是愈小愈好的质量特性.顾客对此向其供应商提出规范上限要求:清洁度不能超过96mg.在生产线经抽样取得:Xbar=48mg,Sigma估计=12mg

试求其过程能力指数Answer:Cpu=1.3326/120习题3Answer:Cpl=1.11某金属材料的抗拉强度是愈大愈好的质量特性.顾客对此向其供应商提出规范下限要求:抗拉强度不得低于32kg/cm2.在生产线经抽样取得:Xbar=38kg/cm2,Sigma估计=1.8kg/cm2

试求其过程能力指数27/120习题4螺纹钢板的切割过程经使用已达到受控状态,经收集数据并计算获得如下统计量:Xbar=212.5Rbar=1.2n=5

其规格线为210+0/-3mm

试求其过程能力指数CpkAnswer:Cpk=0.32328/120过程性能指数的公式★公式中使用σ为计算的Sigma值。29/120举例一例一：抽取大小为n=50的样本20个，其中疵点数分别为：1，2，0，3，2，4，1，0，3，1，2，2，1，6，3，3，5，1，3，2，当允许样本疵点数Cu为6时，求过程能力指数Cp。解：30/120过程能力等级过程能力指数Cp值评价标准一般原则Cp值评价标准对于Cpk同样适用Cp在不同的等级时，有什么样的管理措施？31/120管

理

措

施问题的答案:a.简化检验工作,减少样本量或抽样频率;b.适当考虑改用精度等级较低的设备c.缩小公差范围，提高产品质量；d.放宽波动幅度，提高效率，降低成本；a.适当降低对原材料的要求;一级特级b.适度简化检验工作；c.放宽非关键项目的波动幅度；32/120管理措施二级续上页：三级四级a.利用控制图或其他方法监控;b.正常检验；a.分析分散度大的原因,制定改进措施;b.在不影响质量的前提下,放宽公差;c.加强检验；a.改进工艺;b.更换设备;c.全检,挑出不合格品;33/120提高过程能力指数的途径调整加工过程的分布中心，减少偏移量，即K。提高过程能力减少分散程度 即σ。修订标准范围,即T。34/120通过Cp、Cpk值计算不良率当质量特性的分布呈正态分布时，一定的过程能力指数与一定的不良率相对应。当分布中心与规格中心重合时

P=2φ（-3Cp）当分布中心与规格中心不重合时

P=1-φ（3Cpk）+φ〔（-3Cp）（1+K）〕

注：φ（x）可查正态分布表35/120举例二例二：已知某零件尺寸要求为：50±1.5（mm),抽取样本计算得：=50.6，S=0.5,求零件的不合格率P。解：36/120Pp=Ppk=1,3363ppmdefects=0,006%Cp=Cpk=1,670,6ppmdefects=0,00006%Cp,Cpk与不良率对照表37/120何谓MOTO的6σ最佳狀況，过程中心等于规格中心，此时Cpk=2。最差情形，可以允许过程中心偏差±1.5σ，此時的Cpk=1.5LSLuUSL6σ1.5σ6σ4.5σ38/120Sigma=σ=Deviation(Squarerootofvariance-7-6-5-4-3-2-101234567Between+/-1σBetween+/-2σBetween+/-3σBetween+/-4σBetween+/-5σBetween+/-6σ68.27%95.45%99.73%99.9973%99.999943%99.9999998%Result:317300ppmoutside（deviation)

45500ppm2700ppm63ppm0.57ppm0.0