过程能力与测量系统分析4.ppt
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1、,过程能力与测量系统分析,厦门TTE总经理室:赖炳和,目录,一.过程能力分析 二.测量系统分析,一.过程能力分析,一、基本概念,就是对过程中影响产品质量的各类因素(:人机料法环测)进行分析,找出主导因素,调查这些因素与产品质量特性之间的关系,然后建立过程因素管理标准(或质量控制计划),根据标准(或质量控制计划展开过程质量控制活动;,1.过程能力分析:,2.过程能力:,是指构成过程的六大要素(:人机料法环测) 处于稳定状态时,产品质量波动程度的数量表示,它反映了过程的实际能力,通常用产品特性波动标准差来度量;,3.过程能力指数:,过程质量要求与过程能力的比值,常用p表示:p 过程能力只表示过程的
2、实际加工能力,而与产品的技术要求无关,为了衡量过程能力满足过程技术要求程度,因此引入了过程能力指数的概念;,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能力。,进行过程能力分析的意义,过程能力有关的几个统计量,1.sigma()- 短期制程: 长期制程: 2.Cp(Cpu Cpl ): - Pp 3.Cpk: -Ppk,二、过程能力指数的计算,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)仅给出规格下限TL,计量值,P1,P2,Lsl,Usl,f(x),T,双侧规格界限
3、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:,1.双侧规格界限, 不合格品率估计: 注:查标准正态函数分布表可得,Cp与不良率P之间的关系,根据某工序加工零件的测试数据计算得出, =6.5,=0.0055,规格要求为 。 试求该工序的过程能力指数及不良品率。,例1,解:,(2)有偏规格中心与分布中心 不重合,(2)有偏规格中心与分布中心不重合,计算公式:,绝对偏移量 :,偏移系数 :,过程能力指数:,或:,例2: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
4、:由题意: 计算cpk,由Cp=0.816,k=0.145查表得不良品率估计约为2.09%2.46%,计算公式:,1.仅有规格上限(Tu),说明:当只有单侧规格时,此时的单侧过程能力指即为CPK,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,S0.24g,试计算过程能力指数CPK 解:,(2)仅有规格下限(Tl) 计算公式:,说明:当只有单侧规格时,此时的单侧过程能力指即为CPK,例3 要求零件淬火后的硬度HRC 71,实测数据后计算得 HRC 73;S1,试计算过程能力指数Cpk 解:,三、计数值,1.从DPMO到Sigma ()水平,DPMO是基于下面的参数计算
5、到: (1)D=缺陷数 (2)O=单位缺陷数 (3)U=单位数 (4)DPMO=D/(U*O)*10 例: 计算出过程DPMO=320PPM 查正态分布表可得Z=3.59及为3.59 Sigma ()水平,6,四、制程不良率PPM推算,1.由计量型数据的正态分布性质,我们可以在Cpk的基础上通过查表标准正态分布表右边机率查出不良率%:,X,USL,x,LSL,正态分布(,),Z2=3Cpu查标准正太分布右边机率表及为单边不良率P1%,Z1=3Cpl查标准正太分布右边机率表及为单边不良率P2%,不良率(总)=P1%+P2%,例:某一产品所计算得:Cpu=0.82 Cpl=1.21,试估计制程不良
6、率?,不良率(总)=P1%+P2% Z1=3* Cpl =3*1.21=3.63(查正态分布常数表0.0142%) Z2=3* Cpu=3*0.82 =2.46(查正态分布常数表0.6947%) 总计不良率=0.0142%+0.6947%=0.7089%=7089PPM,查标准正态分布常数表,2.产品特性的上下规格(USL,LSL),在已知产品平均值及标准差时,可直接用EXCEL的计算功能算出不良率:,P% =(1-NORMDIST(USL,均值,标准差,1) + NORMDIST(LSL,均值,标准差,1)*100%,PPM =(1-NORMDIST(USL,均值,标准差,1) + NORM
7、DIST(LSL,均值,标准差,1)*1000000%,例:通过SPC计量型控制图已知某一产品的USL=1.5mm, LSL=1.0,X=1.31,=0.07,试估计制程不良率?,P% =(1-NORMDIST(1.5,1.31,0.07,1) + NORMDIST(1.0,1.31,0.07,1)*100% =(1-0.996679+0.00005)*100% =0.3326% =3326PPM,五、长期过程能力指数,一、长期过程能力(Process Performance ) 1.前面的短期制程能力研究主要是用于: 验证过程生产的产品是否符合客户要求; 验证一个新过程或经过调整的过程是否已
8、符合生产要求; 2.而长期过程能力研究与短期研究差异: 不要过程稳定; 标准差的计算方式不同; Pp=(USL-LSL)/6LT Ppk=min(USL-u,u-LSL)/3LT Ppu=(USL-u)/3LT Ppl=(u-LSL)/3LT,六、目标能力指数Cpm,Cpm是反映过程输出与目标值m之间的偏差,主要用于反映过程的期望损失:,七、过程能力的评价与处理,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,因此它是工序能力评价的基础。根据过程能力指数的大小一般可将加工分为五类:,特级加工:Cp1.67,一级加工:1.67Cp1.33,二级加工:1.33 Cp1,三级加工:
9、1Cp0.67,四级加工:Cp0.67,工艺方面(method): 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(measure): 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(environment):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。,影响过程能力的因素,K CP,K不好,CP好,K不好,CP不好,K好,CP好,K好,CP不好,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K,即:,提高过程能力Cp,即
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