质量分析与统计技术 课件 项目三 任务六 闭环过程管控体系-从MSA验证到SPC监控的闭环体系

任务六闭环过程管控体系——从MSA验证到SPC监控的闭环体系一、过程能力分析阶段过程能力分析包括测量系统分析、设备能力分析、短期和长期过程能力分析四个阶段。测量系统分析确保测量的准确性。每个阶段都有特定的过程能力指数，衡量满足质量要求的程度和产品品质。详细信息如图。（1）设备能力分析设备能力分析应用于新设备验收、产品试制、设备大修后等，以及稳定过程研究。操作员需熟练操作，使用合格校正过的量具，同批次材料，最好同炉号。检验员也需符合标准。在这些条件下，连续抽样50个单元以上，假定操作、量具、原料不影响过程，只关注设备影响。分析结果以设备能力指数Cm，CmK展示。（2）短期能力分析一、过程能力分析阶段证明了设备能力是可靠的，接下来就可以进行试生产了，以初步验证包括全过程要素（人-机-料-法-环）的加工过程，此时则应该使用短期能力分析。试生产阶段生产时间不会太长，因此在特定时间抽取若干样本，就可以不考虑过程能力随时间的变化，以便弄清变差是因哪个各过程要素产生的。分析结果用短期能力指数Pp，PpK表示。试生产阶段生产时间短，没有考虑过程能力随时间的变化。但实际生产中，过程是长期的，过程能力随时间的变化是不能被忽略的。所以长期过程分析阶段就是在短期能力分析的基础上，加上“时间”这个因素。根据各行业的经验总结发现，长期过程相对短期过程趋向于大约的漂移，如图所示。（3）长期能力分析二、过程能力分析评估指标Q-DAS过程能力分析包括设备能力分析、短期能力分析和长期能力分析，这些分析方法通过综合评估设备和生产过程的性能，确保产品质量符合规定标准。过程能力分析各阶段的目的、方法与能力指数如表。Q-DAS过程能力就是评价过程分布相对于公差的大小与位置的好坏。过程能力分析中数据是否服从正态分布是一个关键前提，因为大多数过程能力分析的方法和指数都要求数据满足正态分布的条件。如果数据不服从正态分布，直接计算这些指数可能会带来误差，影响分析结果的准确性。1.潜在过程能力指数Cp

二、过程能力分析评估指标（1）数据正态分布只有在数据正态分布时才会有标准差，该指标关注工艺的离散程度和可接受标准的比率。它的计算公式为：（2）数据非正态分布对于非正态分布的，用99.73%的过程宽度代替6s的过程宽度。99.73%的过程宽度代表该分布模型下，任意数据有99.73%的概率落在该区间内，此区间的计算不做要求。而正态分布下，6s的过程宽度也是代表任意数据有99.73%概率落入的区间。因此，两者在统计学上含义一致，以下公式适用于所有过程模型。下面分别介绍不同情况下过程能力的指标的计算方法。

2.关键过程能力指数CpK二、过程能力分析评估指标Cpk在Cp的基础上增加了考虑过程均值μ与规格中心偏移的情况。（1）数据正态分布，它的计算公式为：（2）数据非正态分布对于非正态的情况，以下公式同样适用于所有过程模型：注意:此处与正态分布不同的是与上下公差限相比较的是分布的中值（即），而不再是均值。3.过程绩效指数Pp二、过程能力分析评估指标Pp基于长期数据计算，反映的是过程的实际性能。与Cp类似，但使用的是总体标准差而非样本标准差。计算公式为：Ppk同样基于长期数据，结合了过程的离散程度和均值（）偏移情况。其计算公式为：4.关键过程绩效指数Ppk三、统计过程控制SPCSPC是评估和控制各种过程质量的工具，包括加工、设计、管理和服务。过程在随机因素影响下受控，系统因素影响则失控。受控过程的特性遵循稳定的随机分布，失控时分布改变。下图显示的是受随机因素影响的正态分布的受控过程，其均值和标准差不随时间变化，便于预测和控制以保持长期稳定性。现实中，仅2%过程特征符合正态分布，且均值、标准差的稳定性罕见。系统性因素如人员、设备、材料等始终存在。如何监控这些变化以保持过程输出的合格性？这就需要统计过程控制SPC。SPC运用数理统计，评估并判断过程稳定性和能力，以定时观察和系统测量监控过程，预防废品，减少检测验证工作。主要应用于判断过程能力和稳定性。操作实例-----过程能力分析某公司负责生产符合GB/T5975-2006标准的钢丝绳压板（深槽型）如图所示。为了确保产品质量，公司决定对500个随机抽取的压板零件进行厚度测量。通过这些测量数据，公司将进行过程能力分析以评估生产过程的稳定性和可靠性。（1）双击V14-Q-DASLauncher图标，启动Q-DAS，自动弹出“Q-DASProductlauncher(14.0.4.5(0)x86)”对话框，选择要使用的软件模块。（2）选择“Q-DASdestra”选项，弹出“注册”对话框，在“选择用户组”下拉列表中选择“无过滤”，在“使用者姓名”下拉列表中选择“SuperUser（高级用户）”，在“模块”下拉列表中选择“过程分析”选项。单击“是”按钮，关闭该对话框，弹出“Q-DASdestra@测量系统分析”工作界面。1.设置工作环境1.设置工作环境操作实例-----过程能力分析（3）选择功能区中的“文件”→“新项目”→“过程能力”→“过程能力”命令，弹出“测量系统分析-过程能力”对话框，如图所示。（1）单击功能区“编辑”→“零件栏”命令，打开“零件栏”对话框，进行如图所示的参数设置：2.设置零件信息2.设置零件信息操作实例-----过程能力分析（2）单击功能区“编辑”→“被测参数栏”命令，打开“被测参数栏”对话框，在左侧树形列表中显示当前零件下包含一个被测参数。在右侧界面中显示被测参数信息，如图所示。（3）单击功能区“编辑”→“数值栏”命令，打开“数值栏”对话框，显示当前打开文件中零件、被测参数属性。（4）打开“Processcapabilityanalysis_SheetThickness.xlsx”，选中所有数据，Ctrl+C复制。在“数值栏”对话框中选中参数列(Thickness)，Ctrl+V粘贴标准件测量值，完成500次测量数据的粘贴，结果如图所示。3.测量方法评定操作实例-----过程能力分析（1）输入测量值后，单击功能区“开始”→“评定方法”命令，打开“评定设置”对话框，显示当前评定标准文件Q-DASProcessCapability(04/2022)，如图所示。3.测量方法评定操作实例-----过程能力分析（2）双击流程图中的“要求的定量参数”选项，弹出“要求”对话框，打开“AIAGPp/Cp”选项卡，显示所有被测参数很重要的、次要的不同等级的标准值，如图所示。单击“是”按钮，关闭该对话框。（3）单击功能区“开始”→“评定标准程序”命令，或按下F9键，执行评定生成评估表，在“表格3”对话框中计算所有统计量和图形，如图所示。4.研究结果分析操作实例-----过程能力分析（1）在最上方显示零件的基本信息：零件号、零件名、被测参数编号、被测参数名称。（2）根据输入数据分类显示统计数据：（3）显示数据分布模式为混合模式分布。（4）最终要是分析下面的两个指标，潜在的能力指数、关键的能力指数，均要求＞1.00才合格。很明显这两个指标<1.00，因此得出结论：要求未满足（,界限值）。单击功能区“开始”→“报告以PDF文件打印”命令，打开“报告选择”对话框，默认选择“0040_ValueChart_Histogram_ProbabilityPlot”，如图所示。单击“是”按钮，关闭该对话框，弹出“另存为”对话框，输入PDF格式评估表的名称“Sheet_Process_Capability.PDF”。单击“保存”按钮，关闭该对话框，在源文件路径下，输出一个评估表PDF文件，如图所示。5.导出测量分析结果“报告选择”对话框PDF文件6.保存文件操作实例-----过程能力分析（1）选择功能区中的“窗口”→“保存窗体布局”→“窗口布局1”命令，保存工作界面中打开的窗口。（2）选择功能区中的“窗口”→“保存窗口布置到数据集”命令，将当前文件中打开的窗口布局信息保存到数据集中。（3）选择功能区中的“文件”→“保存…”→“另存为”命令，或单击工具栏中的“保存”按钮，弹出“另存为”对话框，输入名称“Process_Capability.DFQ”。单击“保存”