制程能力(Cpk)分析教程-讲解

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内容,目录,,,编号,8月-07,版本,A0,,,,,,,,,,

,,,,日期,07/10/11,页号,1/6,,,,,,,,,,

章节号,,,章节名称,,,页码,,,,,,,,,,,

1.0,,,公司质量系统简介,,,2/6,,,,,,,,,,,

2.0,,,抽样计划使用说明,,,3/6,,,,,,,,,,,

3.0,,,"检验基本手法及常用测试仪器,治具介绍",,,4/6,,,,,,,,,,,

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文件,工程能力分析与控制,,,编号,8月-07,版本,A0,,,,,,,,,,

名称,,,,日期,07/10/11,页号,,,,,,,,,,,

章节,1.0,产品质量波动及其影响因素,,页版本,A0,小页号,,,,,,,,,,,

"构成生产制造过程的基本单位是工序,所以生产制造过程质量控制要解决的基本问题,一是判断",,,,,,,,,,,,,,,,,

工序质量状况是否稳定;二是分析工序能力是否充足.,,,,,,,,,,,,,,,,,

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第一章:产品质量波动及其影响因素,,,,,,,,,,,,,,,,,

(一).产品质量的统计观点,,,,,,,,,,,,,,,,,

"产品质量的统计观点是现代质量管理的一个基本观点,它是传统与现代质量管理的一个重要差别.",,,,,,,,,,,,,,,,,

它的作用体现在如下的方面:,,,,,,,,,,,,,,,,,

1.可以反映产品质量的波动性(变异形),,,,,,,,,,,,,,,,,

"从统计学的角度,可以把产品质量波动分为两类:",,,,,,,,,,,,,,,,,

"(1)正常波动:由随机因素引起的,表明生产过程稳定;",,,,,,,,,,,,,,,,,

"(2)异常波动:由系统因素引起的,表明生产过程稳异常;",,,,,,,,,,,,,,,,,

,,,,,,,,,,,,,,,,,,

2.可以掌握产品质量波动的统计规律,,,,,,,,,,,,,,,,,

"在正常的生产的情况下,通过大量的调查.,收集生产现场的产品质量数据,并利用概率论和数理",,,,,,,,,,,,,,,,,

"统计方法对这些质量数据进行分析与处理,发现和掌握产品质量波动的统计规律,如果其分布情况与正常生产",,,,,,,,,,,,,,,,,

"状态的质量分布不同,就说明生产过程有异常波动,如果相同,说明生产过程的波动是正常波动.",,,,,,,,,,,,,,,,,

,,,,,,,,,,,,,,,,,,

(二).影响质量波动的因素,,,,,,,,,,,,,,,,,

1.按不同的来源分:,,,,,,,,,,,,,,,,,

"(1)人(MAN):操作人员的质量意识,技术水平,熟练程度和身体素质等;",,,,,,,,,,,,,,,,,

(2)机器(MACHINE)及其设备的精度等;,,,,,,,,,,,,,,,,,

(3)材料(MATERIAL),,,,,,,,,,,,,,,,,

(4)方法(MATHOD),,,,,,,,,,,,,,,,,

(5)测量(MEASUREMENT),,,,,,,,,,,,,,,,,

(6)环境(ENVIRONMENT),,,,,,,,,,,,,,,,,

,,,,,,,,,,,,,,,,,,

2.按影响的性质分类,,,,,,,,,,,,,,,,,

"(1)偶然因素.偶然因素的特点:1)影响微小,2)始终存在,3)逐件不同,4)难以除去",,,,,,,,,,,,,,,,,

(2)异常因素.异常因素的特点:1)影响较大2)有时存在3)变化规律性4)不难祛除,,,,,,,,,,,,,,,,,

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文件,工程能力分析与控制,,,编号,8月-07,版本,A0,,,,,,,,,,

名称,,,,日期,07/10/11,页号,,,,,,,,,,,

章节,2.0,产品质量波动的描述,,页版本,A0,小页号,,,,,,,,,,,

第二章:产品质量波动的描述,,,,,,,,,,,,,,,,,

(一)加工精度,,,,,,,,,,,,,,,,,

,"在生产制造过程中,通常采用加工精度这个概念来反映质量的波动程度.误差大则精度低,误差小",,,,,,,,,,,,,,,,

,则精度高.,,,,,,,,,,,,,,,,

,精度可分为:,,,,,,,,,,,,,,,,

,(1)准确度(ACCURACY)它反映系统误差的影响程度,,,,,,,,,,,,,,,,

,(2)精密度(PRECISION)它反映偶然误差的影响程度,,,,,,,,,,,,,,,,

,(3)精确度(UNCERTAINTY)它反映系统误差和偶然误差的综合影响程度,,,,,,,,,,,,,,,,

,,,,,,,,,,,,,,,,,,

(二)数据分类与数据整理,,,,,,,,,,,,,,,,,

,数据可分为计量值数据和计数值数据两类:,,,,,,,,,,,,,,,,

,"计量值数据是可以连续取值的:如长度,重量,温度等.",,,,,,,,,,,,,,,,

,"计数值数据是不可以连续取值的:如不合格品数,缺陷数等.",,,,,,,,,,,,,,,,

,数据的整理可分为两种形式:1)整理成能够反映某些信息的统计量2)整理成反映一定规律的图形,,,,,,,,,,,,,,,,

,,,,,,,,,,,,,,,,,,

第三章:统计量与统计图,,,,,,,,,,,,,,,,,

,(一)典型常用的统计量,,,,,,,,,,,,,,,,

,(1)平均数Xbar,,,,,,,,,,,,,,,,

,(2)极值Xmax;Xmin,,,,,,,,,,,,,,,,

,(3)极差R=Xmax-Xmin,,,,,,,,,,,,,,,,

,(4)标准偏差σ,,,,,,,,,,,,,,,,

,,,,,,,,,,,,,,,,,,

,(二)直方统计图,,,,,,,,,,,,,,,,

,"直方图是在统计数据频率数的基础上,用图形表示数据分布情况的一种图形化方法.",,,,,,,,,,,,,,,,

,(1)直方图的作法,,,,,,,,,,,,,,,,

,,"例:在1-50的范围内,有如下一组数据(50PCS)",,,,,,,,,,,,,,,

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文件,工程能力分析与控制,,,编号,8月-07,版本,A0,,,,,,,,,,

名称,,,,日期,07/10/11,页号,,,,,,,,,,,

章节,3.0,统计量与统计图,,页版本,A0,小页号,,,,,,,,,,,

,统计其频数如下:,,,,,,,,,,,,,,,,

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,,,,,,,,1,2,3,6,10,10,8,7,2,1

作其直方图如下:,,,,,,,,,,,,,,,,,

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,(二).直方图的观察与分析,,,,,,,,,,,,,,,,

,(1)对图形形状的分析:常见的直方图有以下几种,,,,,,,,,,,,,,,,

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,1)正常型,,,,,,,,,,,,,,,,

,,"2)孤岛型:说明在短时间内有异常因素在作用,如原材料发生变化,有不熟练工人替班等.",,,,,,,,,,,,,,,

,,3)偏向型:说明加工中心发生了偏移,,,,,,,,,,,,,,,

,,4)双峰型:是由产品混批造成的,,,,,,,,,,,,,,,

,,"5)造成这种情况不是生产上的问题,往往是由于测量误差或分组不当造成的.",,,,,,,,,,,,,,,

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文件,工程能力分析与控制,,,编号,8月-07,版本,A0,,,,,,,,,,

名称,,,,日期,07/10/11,页号,,,,,,,,,,,

章节,4.0,质量数据的统计分布规律,,页版本,A0,小页号,,,,,,,,,,,

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第四章:质量数据的统计分布规律,,,,,,,,,,,,,,,,,

,(一)正态分布(nomaldistribution),,,,,,,,,,,,,,,,

,,"在计量值数据中,应用最广的一类连续形概率分布为正态分布.",,,,,,,,,,,,,,,

,,正态分布随机变量X的分布函数为,,,,,,,,,,,,,,,

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,,正态分布函数密度曲线为,,,,,,,,,,,,,,,

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,(二)正态分布的解释与应用,,,,,,,,,,,,,,,,

,,"正态分布函数中的μ与σ是互相独立的两个分布函数,μ决定正态曲线的位置,σ决定它的形状.",,,,,,,,,,,,,,,

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文件,工程能力分析与控制,,,编号,8月-07,版本,A0,,,,,,,,,,

名称,,,,日期,07/10/11,页号,,,,,,,,,,,

章节,5.0,工序能力分析,,页版本,A0,小页号,,,,,,,,,,,

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第五章:工序能力分析,,,,,,,,,,,,,,,,,

,(一)工序能力,,,,,,,,,,,,,,,,

,,工序能力是指工序处于稳定状态下的实际加工能力.有时也称工序能力为工序能够稳定的生产,,,,,,,,,,,,,,,

,出合格品的能力.,,,,,,,,,,,,,,,,

,,"从定量的角度看,工序能力是工序本身所固有的一种可以度量的特性.如果工序能力高,所加工",,,,,,,,,,,,,,,

,"产品质量指针的波动就小,说明工序质量好.",,,,,,,,,,,,,,,,

,,"我们可以用产品质量的实际波动来定量描述工序能力的大小,定义:",,,,,,,,,,,,,,,

,,"B=6σ,为什么用6σ来刻划工序能力呢?因为当工序处于稳定状态时,产品的质量指针服从政态",,,,,,,,,,,,,,,

,"分布,此时,在μ±3σ的范围内包括了99.73%的产品,如果取μ±4σ或μ±5σ,相应的产品范围会增大至",,,,,,,,,,,,,,,,

,"99.994%和99.9994%,分别增加了0.264%和0.26994%,而同时要求提供的各种保证更多,精力花费更大,",,,,,,,,,,,,,,,,

,"经济上是不合理的.因此在兼顾工序能力满足技术要求的程度和工序加工的经济两个方面,用6σ来表",,,,,,,,,,,,,,,,

,示工序能力.,,,,,,,,,,,,,,,,

,,,,,,,,,,,,,,,,,,

,(二)工序能力指数,,,,,,,,,,,,,,,,

,"以6σ定义的工序能力只表示工序所固有的实际加工能力,并不说明这一能力能否满足产质量",,,,,,,,,,,,,,,,

,"量要求.为了反映工序能力满足产品质量要求的程度,引入工序能力指数的概念.",,,,,,,,,,,,,,,,

,"工序能力指数,是指产品质量标准(或技朮要求)与工序能力的比值.一般采用符号CP(Process",,,,,,,,,,,,,,,,

,"Capability)表示,即",,,,,,,,,,,,,,,,

,CP=T/6σ,,,,,,,,,,,,,,,,

,"T为质量标准的范围,即公差.",,,,,,,,,,,,,,,,

,"1.工序能力指数的计算.当质量标准为双向公差,且质量数据的分布中心(μ)与公差中心(M)重",,,,,,,,,,,,,,,,

,"合时,用符号CP表示.",,,,,,,,,,,,,,,,

,CP=T/6α=TU-TL/6S,,,,,,,,,,,,,,,,

,式中:TL------公差下限;,,,,,,,,,,,,,,,,

,TU------公差上限;,,,,,,,,,,,,,,,,

,S-------样本的标准差.,,,,,,,,,,,,,,,,

,"CP值的计算式,只有在分布中心μ与公差中心M重合时才成立.实际生产中,这种情况是极少的,",,,,,,,,,,,,,,,,

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文件,工程能力分析与控制,,,编号,8月-07,版本,A0,,,,,,,,,,

名称,,,,日期,07/10/11,页号,,,,,,,,,,,

章节,5.0,工序能力分析,,页版本,A0,小页号,,,,,,,,,,,

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"动刻度盘,使指针指向“0”位置,再将刻度盘锁紧螺丝拧紧.","因为这时计算的CP值,只考虑了质量指标值的波动,而忽略了分布中心的位置对工序质量的影响.为",,,,,,,,,,,,,,,,

,"了避免这种现象,对CP值要进行修正,工序能力指数,用CPK来表示如下:",,,,,,,,,,,,,,,,

,CPK=(1-K)。CP,,,,,,,,,,,,,,,,

,"式中K为偏移系数,其值为",,,,,,,,,,,,,,,,

,K=ε/T/2,,,,,,,,,,,,,,,,

,"ε为偏移量,其值为",,,,,,,,,,,,,,,,

,ε=|M-X|,,,,,,,,,,,,,,,,

,"将K代入CPK计算式,可得:",,,,,,,,,,,,,,,,

,CPK=T-2ε/6S,,,,,,,,,,,,,,,,

,"2.当质量标准只给出单侧界限,既只有上偏差或下偏差时:",,,,,,,,,,,,,,,,

,CPK=|T-X|/3S,,,,,,,,,,,,,,,,

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第六章:工序能力分析与控制,,,,,,,,,,,,,,,,,

,,"计算工序能力指数的目的就是根据计算结果,对工序能否满足产品质量标准作出评价.从技术",,,,,,,,,,,,,,,

,"角度讲,工序能力指数越高,工序就越能满足所要求的质量标准.但是,从经济学角度讲,并不是工序能力",,,,,,,,,,,,,,,,

,"越高越好,而是要求工序能力指数合适.确定工序能力指数合适的基本准则是:在满足质量标准的前提下,",,,,,,,,,,,,,,,,

,使加工成本越低越好.,,,,,,,,,,,,,,,,

,,"综合考虑技术和经济两个方面,工序能力指数的评定和处置有以下几种情况.",,,,,,,,,,,,,,,

,,"1.CP>1.67.这种情况说明工序能力过高,过分满足技术要求.意味着粗活细作,或用一般工艺可以",,,,,,,,,,,,,,,

,"加工的产品采用了特别工艺进行加工.这样不仅会影响生产效率,而且会增加产品的成本.",,,,,,,,,,,,,,,,

,,"控制意见:首先考虑增加S,既把高精度设备换成低精度设备,其次,考虑收缩标准范围,既缩小T,",,,,,,,,,,,,,,,

,以提高质量要求.,,,,,,,,,,,,,,,,

,,2.1.33<CP≦1.67.说明工序能力充足.,,,,,,,,,,,,,,,

,,"控制意见:对关键,重要零件或关键工序维持现状:对一般零件可选用精度低一些的设备.",,,,,,,,,,,,,,,

,,3.1<CP≦1.说明工序能力适宜.,,,,,,,,,,,,,,,

,,"控制意见:在严格控制的基础上,一般不做变动.",,,,,,,,,,,,,,,

,,4.0.67<CP≦1.说明工序能力不足.,,,,,,,,,,,,,,,

,,"控制意见:这种情况可能S过大,或偏移ε增加;所以,要加强工序质量控制,进行全数检验.",,,,,,,,,,,,,,,

,,"5.CP≦0.67.说明工序能力严重不足.P≧4.55%,不合格品大量出现.",,,,,,,,,,,,,,,

,,"控制意见:停止生产,追查原因,并加以改进,如果质量标准过高,则修正标准.",,,,,,,,,,,,,,,

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文件,工程能力分析与控制,,,编号,8月-07,版本,A0,,,,,,,,,,

名称,,,,日期,07/10/11,页号,,,,,,,,,,,

章节,5.0,工序能力分析,,页版本,A0,小页号,,,,,,,,,,,

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第五章:工序能力分析,,,,,,,,,,,,,,,,,

,(一)工序能力,,,,,,,,,,,,,,,,

,,工序能力是指工序处于稳定状态下的实际加工能力.有时也称工序能力为工序能够稳定的生产,,,,,,,,,,,,,,,

,出合格品的能力.,,,,,,,,,,,,,,,,

,,"从定量的角度看,工序能力是工序本身所固有的一种可以度量的特性.如果工序能力高,所加工",,,,,,,,,,,,,,,

,"产品质量指针的波动就小,说明工序质量好.",,,,,,,,,,,,,,,,

,,"我们可以用产品质量的实际波动来定量描述工序能力的大小,定义:",,,,,,,,,,,,,,,

,,"B=6σ,为什么用6σ来刻划工序能力呢?因为当工序处于稳定状态时,产品的质量指针服从政态",,,,,,,,,,,,,,,

,"分布,此时,在μ±3σ的范围内包括了99.73%的产品,如果取μ±4σ或μ±5σ,相应的产品范围会增大至",,,,,,,,,,,,,,,,

,"99.994%和99.9994%,分别增加了0.264%和0.26994%,而同时要求提供的各种保证更多,精力花费更大,",,,,,,,,,,,,,,,,

,"经济上是不合理的.因此在兼顾工序能力满足技术要求的程度和工序加工的经济两个方面,用6σ来表",,,,,,,,,,,,,,,,

,示工序能力.,,,,,,,,,,,,,,,,

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,(二)工序能力指数,,,,,,,,,,,,,,,,

,"以6σ定义的工序能力只表示工序所固有的实际加工能力,并不说明这一能力能否满足产质量",,,,,,,,,,,,,,,,

,"量要求.为了反映工序能力满足产品质量要求的程度,引入工序能力指数的概念.",,,,,,,,,,,,,,,,

,"工序能力指数,是指产品质量标准(或技朮要求)与工序能力的比值.一般采用符号CP(Process",,,,,,,,,,,,,,,,

,"Capability)表示,即",,,,,,,,,,,,,,,,

,CP=T/6σ,,,,,,,,,,,,,,,,

,"T为质量标准的范围,即公差.",,,,,,,,,,,,,,,,

,"1.工序能力指数的计算.当质量标准为双向公差,且质量数据的分布中心(μ)与公差中心(M)重",,,,,,,,,,,,,,,,

,"合时,用符号CP表示.",,,,,,,,,,,,,,,,

,CP=T/6α=TU-TL/6S,,,,,,,,,,,,,,,,

,式中:TL------公差下限;,,,,,,,,,,,,,,,,

,TU------公差上限;,,,,,,,,,,,,,,,,

,S-------样本的标准差.,,,,,,,,,,,,,,,,

,"CP值的计算式,只有在分布中心μ与公差中心M重合时才成立.实际生产中,这种情况是极少的,",,,,,,,,,,,,,,,,

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文件,工程能力分析与控制,,,编号,8月-07,版本,A0,,,,,,,,,,

名称,,,,日期,07/10/11,页号,,,,,,,,,,,

章节,5.0,工序能力分析,,页版本,A0,小页号,,,,,,,,,,,

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