工程能力分析(共37张PPT)课件.ppt

1、工程能力分析1.何谓工程能力2.短期与长期工程能力3.合理的子集4.工程能力分析5.变动要因的诊断6.工序能力分析步骤1.1.何谓工程能力何谓工程能力(Process)Process)?工程能力是生产工程能生产出多么均一的品质的制品的工程固有的能力。所有品质特性具有目标值（Tar-get Value），与目标值的偏差越小品质越优秀。可以计算出工程不良率.可以建立改善目标.提供与其他设备相比较的标准.了解工序能力了解工序能力.尽可能减少标准偏差尽可能减少标准偏差使工程平均与目标值一致使工程平均与目标值一致为了生产高品质为了生产高品质产品的工序设计产品的工序设计工程能力的向上LSLLSLUSLUS

2、L良品良品目标值目标值传统概念传统概念LSLLSLUSLUSL良品良品目标值目标值新的概念新的概念损失损失损失损失品质与损失品质与损失只要品质特性值与目标值不一致，不管是只要品质特性值与目标值不一致，不管是什么样的形式，损失是肯定发生的。什么样的形式，损失是肯定发生的。A A 工序（工序（SONYSONY日本）日本）B B 工序（美国）工序（美国）工程的比较工程的比较A A工程多多少少会发生不良，但工程多多少少会发生不良，但B B工序中不会发生不良。但是工序中不会发生不良。但是A A的工程能力比的工程能力比B B好好.而且而且A A的品质损失比的品质损失比B B少少.例）例）SONYSONY日

3、本工厂和美国日本工厂和美国.2.2.短期与长期工程能力短期与长期工程能力 长期工程能力 能检查出其原因是由各种因素引起的，存在变动的长时期相对长的时期相对长的时期 （例：周，月份）（例：周，月份）考虑长期噪音变数（考虑长期噪音变数（NoiseNoise Variable Variable）的影响的影响 （例：设备磨损，季节影响）（例：设备磨损，季节影响）需要约需要约100-200100-200个数据个数据 技术+工程管理 日常条件下的实绩 短期工程能力只存在由纯粹偶然原因引起的变动的短时期相对比较短的时期相对比较短的时期 (如：星期，日如：星期，日)考虑短期噪声变数考虑短期噪声变数 (例：例：

4、白天和夜晚白天和夜晚)需要约需要约30-5030-50个数据个数据技术最佳条件下的工程能力工序能力因素工序能力因素 决定工程能力的要素有:工程的平均和规格的中心一致的程度.散布大小 把工程平均管理成总是与规格中心一致是相当困难的。所以长期上默认为它从规格中心移动 程度。时间时间1 1时间时间2 2时间时间3 3时间时间4 4短期长期5.1长期长期短期短期工序能力工序能力LSLUSLst6lt5.4LSLUSL1.5考虑到工程平均的长期变化，长期工程考虑到工程平均的长期变化，长期工程能力是以工程平均从规格中心移动能力是以工程平均从规格中心移动1.51.5为基准评价。为基准评价。工程能力指数在特性

5、值服从正态分布的前提下，短期工程能力指数计算公式如下：6sigma 水平时 Cp =2.0.3sigma 水平时Cp =1.0长期能力指数考虑工序平均有1.5 的移动，通过从短期能力减少0.5 计算得到.LSLUSL6LSLUSLCP 6 工序:Cpk=1.5 3 工序:Cpk=0.5考虑到工程平均变动的工程能力指数考虑到工程平均变动的工程能力指数 0 1.5-6+6NominalLSLUSLCp=2.0Cp=2.0Cpk=2.0Cpk=2.0Cp=2.0Cp=2.0Cpk=1.5Cpk=1.51.5 3)5.1()6(3=+-+=-=ssss目标值目标值工程平均USLCpk计算工程能力时注意

6、事项计算工程能力时注意事项工序能力的测定只在以下条件下有意义.连续性数据连续性数据(对离散形数据时没有意义的对离散形数据时没有意义的.).)速度，重量，大小速度，重量，大小.工程处在管理状态时，即完全消除了异常原因的状态。工程处在管理状态时，即完全消除了异常原因的状态。数据散布：正态分布（或近似）数据散布：正态分布（或近似）工程能力决定于系统的变动，系统的变动是由以下多种原因 引起的 set-up set-up 流程流程制品即工程的状态 维护过程 层别的原理 在同一条件下将收集的数据组成一个子集，这样可以掌握系统或设 备变动的本质。子集构成原则 使子集内的变动变小 使子集间的变动变大 3.3.

7、合理的子集合理的子集通过合理的子集的建立，能够如实地掌握工程的固有能力。通过合理的子集的建立，能够如实地掌握工程的固有能力。组合标准偏差和全体标准偏差组合标准偏差组合标准偏差 minitab 的基本选择.将子集内的变动平均之后求出来。在合理的子集下，为了最佳的短期工程能力的计算而使用.全体标准偏差全体标准偏差 以全体数据的变动中求出来.估计实际能力时，用全体标准偏差.在minitab中，为了显示以全体标准偏差为基准的工程能力，使用Pp 或Ppk等符号。意义意义 如果组合标准偏差和全体如果组合标准偏差和全体 标准偏差之间有差异，就标准偏差之间有差异，就 说明工程平均或工程标准说明工程平均或工程标

8、准 偏差随着时间变化偏差随着时间变化 子集的组合标准偏差是在子集的组合标准偏差是在 最佳状态下估算的最佳状态下估算的.合理子集的用法和意义合理子集的用法和意义 使用使用 以各工程变数的条件别形成以各工程变数的条件别形成 数据的子集数据的子集设备的开关设备的开关 机器，产品，操作者别机器，产品，操作者别 预防保全方法别预防保全方法别 请对各子集执行工程能力分请对各子集执行工程能力分 析。析。在在minitabminitab中，使用全标准偏差计算出中，使用全标准偏差计算出PpPp，PpkPpk，使用组合，使用组合标准偏差计算出标准偏差计算出CpCp，CpkCpk70605040302010Uppe

9、r SpecLower SpecsMean-3sMean+3sMeannkLSLUSLTargCpmPpkPPLPPUPp20000 0 0 02.000.000.000.00 ObsPPMUSL Exp Obs%USL Exp 8.913217.320470.799644.060050.0000 0.037620.000070.0000 *0.900.900.970.93Process Capability Analysis for yield85756555453525Upper SpecLower SpecsMean-3sMean+3sMeannkLSLUSLTargCpmCpkCPLC

10、PUCp 0 0100000 0 0.00 0.0010.00 0.00 ObsPPMUSL Exp Obs%USL Exp 8.501034.036985.043159.540050.0000 0.581620.000070.0000 *0.411.550.410.98Process Capability Analysis for yield 下面两个图中哪一个具有较好的工程能力?为什么？工程能力工程能力 Boxplot:-X 变量:“machine”-产量 注意“集团间变动”和“集团内变动”.21908070605040302010mach iney ield子集别子集别BoxplotsB

11、oxplots通过检验子集间的差别，我们能预测没有附加投资是否也通过检验子集间的差别，我们能预测没有附加投资是否也可以改善现在的工程，也可以找出改善的根据。可以改善现在的工程，也可以找出改善的根据。10102020outputoutputindexindex2.52.53.53.51.51.53030 使用Time Series Plot标记数据例例)合理的子集的使用合理的子集的使用 比较子集内变动导致的标准偏差和全标准偏差.76543210232221201918171615141312111098765432103.52.51.5H ourOutputDemonstation of Rat

12、ional SubgroupsShift is the Grouping Variable由平均值移动造由平均值移动造成的变动成的变动子集内的变动子集内的变动总变动总变动=+变动的构成因素与合理的子集变动的构成因素与合理的子集1501005001514131211109Observation NumberIndividual ValueLong-term Process Data for Co2X=12.64UCL=14.18LCL=11.10短期工程能力相对只需要短期间的数据（20-50个左右）长期工程能力相对需要长期间的数据 (周间,月间.约 100-200个数据)150100500151

13、4131211109Observation NumberIndividual ValueLong-term Process Data for Co2X=12.64UCL=14.18LCL=11.104.4.工程能力分析工程能力分析利用利用minitabminitab的工程能力分析的工程能力分析 打开 process capability.mpj 文件.Stat Quality Tools Capability Analysis(Normal)输入规格输入子集的大小或显示子集的栏 输入有数据的栏89101112LSLUSLProcess Capability Analysis for USLTa

14、rgetLSLMeanSample NStDev(ST)StDev(LT)CpCPUCPLCpkCpmPpPPUPPLPpkPPM USLPPM TotalPPM USLPPM TotalPPM USLPPM Total11.000 *9.000 9.699500.1009280.7020443.304.302.312.31 *0.470.620.330.33220000.00 0.00220000.00 0.00 0.00 0.00159706.64 31929.67191636.31Process DataPotential(ST)CapabilityOverall(LT)Capabili

15、tyObserved PerformanceExpected ST PerformanceExpected LT PerformanceSTLTFill-up 在形成了合理的子集的前提下，我们可以在形成了合理的子集的前提下，我们可以得到如下解释得到如下解释.短期标准偏差是短期标准偏差是0.100928.0.100928.长期标准偏差是长期标准偏差是0.702044.0.702044.这个工程的潜在工序能力是这个工程的潜在工序能力是3.30.3.30.即如果最大限度地改进可能达到即如果最大限度地改进可能达到3.303.30。此工程的当前能力是此工程的当前能力是0.33.0.33.这个工程的不良率

16、现在是这个工程的不良率现在是191636191636PPMPPM.工程能力分析是为了识别潜在的变动要因而使用。通过变动因素的消除，能够改善工程.通过形成合理的子集，改善工程。5.5.变动因素的诊断变动因素的诊断从制造工程的观点上 Y Y 的变动由的变动由 引起。引起。各各 的变动原因及其形态都互不相同。的变动原因及其形态都互不相同。中一部分变动周期短，一部分变动周期长，即从长远角度中一部分变动周期短，一部分变动周期长，即从长远角度 上看工程具有多种多样的变动类型。上看工程具有多种多样的变动类型。nxxxfY,.,21x xxn ,12,x ix i品质的变动原因品质的变动原因 偶然原因偶然原因

17、(一般原因一般原因)生产条件严格管理的状态下发生的是不可避免的不可 避免的原因.ex)作业者的熟练度差异，作业环境的差异等。异常原因异常原因(特殊原因特殊原因)不良资材的使用，制造设备的异常，操作者疏忽等等。注意注意 工序能力分析是在工程的稳定状态，即没有由异常原因引起的状态下执行。且使用在偶然原因的效果分析。合理地形成子集的合理地形成子集的情况情况 在子集中只有偶然原因产生的变动 由异常原因产生的变动是以子集间的差异显示出来的.利用组合标准偏差将工程设定为最佳状况的时候，可以估计潜在工程能力.在子集里，偶然原因引起的变动和异常原因引起的变动同时存在.不注意不稳定的工程，子集间的差距不好区别.

18、形成错误子集的情形成错误子集的情况况如果形成合理的子集如果形成合理的子集.Graph Time Series PlotFill-up102030405091011Index面傈樊子集内的变动小，而子集内的变动小，而 子集间的变动比较大。子集间的变动比较大。通过分析点的排列类通过分析点的排列类型，可以很容易找到型，可以很容易找到工程改善的根据。工程改善的根据。Fill-up89101112LSLUSLProcess Capability Analysis for 面 傈 樊USLTargetLSLMeanSample NStDev(ST)StDev(LT)CpCPUCPLCpkCpmPpPPUP

19、PLPpkPPM USLPPM TotalPPM USLPPM TotalPPM USLPPM Total11.000 *9.000 9.699500.1009280.7020443.304.302.312.31 *0.470.620.330.33220000.00 0.00220000.00 0.00 0.00 0.00159706.64 31929.67191636.31Process DataPotential(ST)CapabilityOverall(LT)CapabilityObserved PerformanceExpected ST PerformanceExpected LT

20、PerformanceSTLT长期和短期的标准偏差的差距变大可以准确地掌握工程的潜在能力Fill-up如果没有形成合理的子集如果没有形成合理的子集.打开 Minitab 文件 process capability.mpj.Graph Time Series PlotRegarding“fill-up1”,Time Series PlotFill-up 110203040508.59.510.511.5Index面傈穛子集内的变动变大，但子集间的差异不明显。不易找到工程改善的根据。78910111213LSLUSLProcess Capability Analysis for 面 傈 穛USLT

21、argetLSLMeanSample NStDev(ST)StDev(LT)CpCPUCPLCpkCpmPpPPUPPLPpkPPM USLPPM TotalPPM USLPPM TotalPPM USLPPM Total11.0000 *9.000010.0882500.9075540.9620380.370.330.400.33 *0.350.320.380.32160000.00220000.00380000.00115254.87157525.89272780.77128997.94171620.76300618.70Process DataPotential(ST)Capabilit

22、yOverall(LT)CapabilityObserved PerformanceExpected ST PerformanceExpected LT PerformanceSTLT长期的标准偏差和短期的标准偏差的差异几乎没有.过小地评价工程的潜在能力Fill-up利用利用MinitabMinitab Capability SixpackCapability Sixpack的分析的分析 StatQuality Tools Capability Sixpack(Normal)2.82.42.0Capability Histogram10090807060504030201003.02.62.2

23、1.8Individual and MR ChartObser.Individual ValueMU=2.348UCL=2.880LCL=1.8170.60.40.20.0Mov.RangeR=0.1998UCL=0.6528LCL=0.000908070Last 25 Observations2.72.52.32.1Observation NumberValues2.82.02.879591.81679 Pp:0.75 PPU:0.85 PPL:0.66 Ppk:0.66Capability PlotProcess ToleranceSpecificationsStDev:0.177133I

24、IIIII2.82.42.0Normal Prob PlotCapability Six-pack-Overall Standard Deviation工程能力的测定值正态性检讨 使用Minitab Capability Sixpack,很容易检查工程的管理状态及数据的正态性。(为了分析的为了分析的Capability Sixpack Capability Sixpack 有没有由异常要因引起的类型?选择出力变数.step 建立工程，输入工程的入力变数。step 决定为了形成合理子集的潜在变数.为了最小花异常原因的效果,收集短时期间的 数据,大约需要30至50个左右的数据.密切注意工程,掌握各

25、种特性.6.6.工序能力分析步骤工序能力分析步骤 测定和记录主要工程入力变数的值.step 运行Capability Six-pack,然后检验下列事项 -正态 -稳定性 -控制 利用“组合标准偏差”和“全标准偏差”进行能力分析 检查平均的移动和分散的增加。根据调查结果，制定改善计划.0123456789108.59.310.110.9Xbar and R ChartSubgrMeans11111111X=9.6993.0SL=9.834-3.0SL=9.5640.00.20.40.6RangesR=0.23483.0SL=0.4964-3.0SL=0.00E+00012345678910La

26、st 10 Subgroups8.59.310.110.9Subgroup NumberValues 911Ppk:0.33Pp:0.47StDev:0.702044Overall(LT)Cpk:2.31Cp:3.30StDev:0.100928Potential(ST)Capability PlotProcess ToleranceSpecificationsI I IIIIIIISTLT91011Normal Prob Plot91011Capability HistogramProcess Capability Sixpack for 面 傈 樊由组合标准偏差计算的工程能力由全标准偏差计

27、算的工程能力是否形成了合理的子集？掌握子集间变动的类型.子集间内有无异常原因？Fill-upCustomer Requirement (Output Variable)Measurement Technique%R&R or P/T RatioUpper Spec LimitTargetLower Spec LimitCpCpkSample SizeDateActionsKey Process Output VariableCapability Status SheetCustomer Requirement (Output Variable)Measurement Technique%R&R

28、 or P/T RatioUpper Spec LimitTargetLower Spec LimitCpCpkSample SizeDateStatusFire RetardencyUL 70025%31.5naNo Data AvailableSelvage Edge ConsistencyOn-line Physical Measurement15%4.543.51.150.8550Sep-95Improvement Plan in PlaceMembrane StabilityOven TestNone0.750.5na1.10.6525Aug-95Measurement Study

29、ScheduledExample此例显示出此例显示出1 1。为了。为了KPOVKPOV的工程能力数据不足；的工程能力数据不足；2 2。对。对KPOVKPOV的工程能力不足的工程能力不足 ；3 3。为了。为了KPOVKPOV测定系统评价不足系统测定评估不足测定系统评价不足系统测定评估不足.例）分析工序能力的表格 例例)Process Capability Process Capability 激励学生学习的名言格言激励学生学习的名言格言220、每一个成功者都有一个开始。勇于开始，才能找到成功的路。221、世界会向那些有目标和远见的人让路（冯两努香港著名推销商）222、绊脚石乃是进身之阶。223、

30、销售世界上第一号的产品不是汽车，而是自己。在你成功地把自己推销给别人之前，你必须百分之百的把自己推销给自己。224、即使爬到最高的山上，一次也只能脚踏实地地迈一步。225、积极思考造成积极人生，消极思考造成消极人生。226、人之所以有一张嘴，而有两只耳朵，原因是听的要比说的多一倍。227、别想一下造出大海，必须先由小河川开始。228、有事者，事竟成；破釜沉舟，百二秦关终归楚；苦心人，天不负；卧薪尝胆，三千越甲可吞吴。229、以诚感人者，人亦诚而应。230、积极的人在每一次忧患中都看到一个机会，而消极的人则在每个机会都看到某种忧患。231、出门走好路，出口说好话，出手做好事。232、旁观者的姓名

31、永远爬不到比赛的计分板上。233、怠惰是贫穷的制造厂。234、莫找借口失败，只找理由成功。（不为失败找理由，要为成功找方法）235、如果我们想要更多的玫瑰花，就必须种植更多的玫瑰树。236、伟人之所以伟大，是因为他与别人共处逆境时，别人失去了信心，他却下决心实现自己的目标。237、世上没有绝望的处境，只有对处境绝望的人。238、回避现实的人，未来将更不理想。239、当你感到悲哀痛苦时，最好是去学些什么东西。学习会使你永远立于不败之地。240、伟人所达到并保持着的高处，并不是一飞就到的，而是他们在同伴们都睡着的时候，一步步艰辛地向上爬241、世界上那些最容易的事情中，拖延时间最不费力。242、坚韧是成功的一大要素，只要在门上敲得够久、够大声，终会把人唤醒的。243、人之所以能，是相信能。244、没有口水与汗水，就没有成功的泪水。245、一个有信念者所开发出的力量，大于99个只有兴趣者。246、环境不会改变，解决之道在于改变自己。247、两粒种子，一片森林。248、每一发奋努力的背后，必有加倍的赏赐。249、如果你希望成功，以恒心为良友，以经验为参谋，以小心为兄弟，以希望为哨兵。250、大多数人想要改造这个世界，但却罕有人想改造自己。