1、过程及过程控制系统过程及过程控制系统有反馈的过程控制系统模型有反馈的过程控制系统模型人员设备材料方法环境产品或服务统计方法顾客识别不断变化的需求和期望输入过程/系统输出过程的要求顾客的要求我们工作的方式/资源的融合 正常因素影响程度很小影响方向不定过程中始终存在难以控制和消除导致正常质量波动过程特征：过程特征： 形成典型分布 分布中心 标准偏差 确定确定采取对策：采取对策： “听之任之”异常因素影响程度很大影响方向确定过程中时有时无可以控制和消除导致异常质量波动过程特征：过程特征： 典型分布被破坏分 布中心 标准偏差 变化变化采取对策：采取对策： “严加控制”两类因素对过程的影响两类因素对过程
2、的影响 计算工序不良率. 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.尽可能减少标准偏差尽可能减少标准偏差使工序平均值接近目标值使工序平均值接近目标值工序设计生产工序设计生产高品质的产品高品质的产品工序能力改进5.2.1 工序能力值数的概念工序能力值数的概念工序能力指数的表达式： 在实际工作中，和一般不可知，分别用样本均值x和样本标准偏差s代替。1、计量值数据时的工序能力指数计算、计量值数据时的工序能力指数计算TUTL6sT(M) 某零件质量要求200.15，抽样n100件，计算得： 20，S0.05，求工序能力数。 解：T TU U =20+0.15 =20.15 T=20+0
3、.15 =20.15 TL L=20-0.15=19.85=20-0.15=19.85 C CP P (T(TU U一一T TL L)/ 6S )/ 6S (20.15(20.1519.85)/ (619.85)/ (60.05)0.05) 0.3/0.30.3/0.31 1x C CPKPK（1 1一一k k）C CP P 【例2】 某零件质量要求200.15，抽样n100件，计算得 20.05，S0.05，求工序能力数。 解： 20.0520， 有 = 20.0520 0.05。 则 xxx CPK（1一一k）CP 0.67（3）给定单向公差的上公差时【例例3】 解： xx xTU3sT/
4、2 xx CPL( TL)/3S(3832)/ 3l.81.11xTL3sT/270605040302010Upper 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 yield85756555453525
5、Upper SpecLower SpecsMean-3sMean+3sMeannkLSLUSLTargCpmCpkCPLCPUCp 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 工序能力工序能力 某工序的規格要求为100.1mm，实际測出50个样本值如下，计算该工序的 。 9.9959.9819.96
6、39.94710.01610.0149.97110.09510.03410.0049.9289.91410.01710.02110.0069.9839.9769.96810.0269.9919.97210.05410.1599.9739.98410.01610.0039.9949.9839.9769.99210.02710.01810.00510.0039.9879.99510.00110.01710.00310.02510.0219.98710.0069.9829.9729.97510.0029.9439.994 x =10.036 s=0.027 x 有: = 10.03610 0.036
7、k2/T 20.036/0.2 0.36 CP (TU一TL)/ 6S (10.19.9)/(60.027)1.239TU =10+0.1=10.1 TL=10-0.1=9.9M 10 T0.20 CPK（1一k）CP （10.36） 1.2390.7931 能力严重不足能力严重不足主要问题是偏移太大，措施是减少主要问题是偏移太大，措施是减少。pppc3cccUp 当B6，Cp1时，此时T B，工序的合格品率为99.73%，不合格品率为0.27%，如下图所示。TUTLT(M)-3+3 此时有： p1-p(TLxTU) 2(-3CP)l例：当Cp=1时，求相应不合格率p。l解： p2(-3Cp)
8、 2 (-31) 2 (-3) 20.001350.00270.27%l而当Cp=0.9时，p=0.006934=0.6934%5.3.2 如下图示：TUTLTM -3+36l不合格品率为： p-3(lk) CP -3(1k) Cp 1- (3CPK) (- 3Cp) (1k)已知某零件尺寸要求为501.5mm，抽取样本计算得： =50.6，s=0.5，求零件的不合格品率p。 解：CP=T/6s=(51.5-48.5)/(60.5)=1.0 K=2/T=2 M- x /T=2 50-50.6 /3 1.2/3=0.4 p1- 3(lk) CP -3(1k) Cp 1- 3 (1-0.4) 1
9、(- 3(10.4) 1 1-(1.8)+(-4.2) 1-0.9641+0.00001335 0.03591335 3.59%x5.3.3 查表法求p 先计算出CP、K； 然后依据CP、K值，在表中查出p值。5.4.1 工序能力的判断工序能力的判断特级一级二级三级四级Cp1.671.67Cp 1.331.33Cp 11Cp 0.67Cp 0.67T 1010 T 88 T 66 T 4T 4p 0.000 06%0.000 06% p 0.006%0.006% p 0.27%0.27% p 4.45%p 4.45%工序能力很充分工序能力充分工序能力尚可工序能力不足工序能力严重不足5.4.2
10、提高工序能力的对策 1、CP1.33 时 2、1.0CP1.33 时 3、 CP1.0 由公式 CPK（1一k）CP （T-2）/6s，可知提高Cpk途经：1.1.调整过程加工的分布中心，减少中心偏移量。调整过程加工的分布中心，减少中心偏移量。1.通过收集数据，进行统计分析，找出大量连续生产过程中由于工具磨损、加工条件随时间逐渐变化而产生偏移的规律，及时进行中心调整，或采取设备自动补偿偏移或刀具自动调整和补偿等；2.根据中心偏移量，通过首件检验，可调整设备、刀具等的加工定位装置；3.改变操作者的孔加工偏向下差及轴加工偏向上差大那大倾向性加工习惯，以公差中心值为加工依据；4.配置更为精确的量规，
11、由量规检验改为量值检验，或采用高一等级的量具检测。2.2.提高过程能力，减少波动。提高过程能力，减少波动。1.修订工序，改进工艺方法，修订操作规程，优化工艺参数，补充增添中间工序，推广应用新材料、新工艺、新技术；2.检修、改造或更新设备，改造、增添与公差要求相适应的精度较高的设备；3.增添工具工装，提高工具工装的精度；4.改变材料的进货周期，尽可能减少由于材料进货批次的不同而造成的质量波动；5.改造现有的现场条件，以满足产品对现场环境的特殊要求；6.对关键工序、特种工艺的操作者进行技术培训；7.加强现场的质量控制，设置过程质量控制点或推行控制图管理，开展QC小组活动；加强质检工作。3.3.修订
12、公差范围修订公差范围修订公差范围，其前提条件是必须保证放宽公差范围不会影响产品质量。在这个前提条件下，可以对不切实际的过高的公差要求进行修订，以提高过程能力指数。在工序加工分析时，减少中心偏移量的防误措施，在技术上、操作上比较容易实现，同时也不必为此花费太多的人力、物力和财力，因此把它作为提高过程能力指数的首要措施。只有当中心偏移量0，而CP值仍然小于1时，才考虑提高过程能力，减少过程加工的分散程度或考虑是否有可能放宽公差范围。放宽公差范围必须不影响产品质量，不影响用户使用效果。Cpk与不良品率一览表Cp或CPKPPM（10-6）0.60718000.9069001.0027001.33632
13、.001(0.0020)4.50每十亿有1个零件u当Cpk指数值降低代表要增加： 控制 检查 返工及报废u在这种情况下，成本会增加，品质也会降低，生产能力可能不足。u当Cpk指数值增大，不良品减少，最重要是产品/零件接近我们的“理想设计数值/目标”，给予顾客最大满足感。 u当Cpk指数值开始到达1.33或更高时对检验工作可以减少，减少我们对运作审查成本。过程能力调查的意义过程能力调查： 1、了解和掌握过程能力的活动。 2、通过工序标准化，消除工序中的异常因素，发现和解决质量问题，经济合理地选择和确定工艺标准和操作标准。 直方图法：可以通过直方图的分散范围同公差范围比较，简单而直观地判断过程能力
14、能否满足质量要求；简便计算出过程能力指数CPK ，为分析过程中系统因素的影响提供依据。但直方图不能看出质量特性值随时间变化的情况，有时因为在样本中包含特性值特大和特小的样本，使 较大，过程能力指数偏低。 控制图法：可反映较长时间内过程处于稳定状态的质量波动状况，排除了系统因素的影响，因而其分布的较小，比较准确可靠。 一般情况，多用直方图法进行过程能力调查，并辅以控制图法。 过程能力调查的程序1)明确调查目的；2)选择调查对象；3)确定调查方法；4)工序的标准化；5)严格按照各项标准进行作业；6)收集数据；7)画直方图或分析用的控制图；8)判断过程是否处于控制状态；9)计算过程能力指数；10) 处理。明确调查目的质量信息（设计、市场质量、检查）的收集确定调查方法工序标准化确定测试与抽样检查方法确定调查计划运作并收集数据分析数据稳定状态过程能力分析过程能力非常充裕设法降低成本采取措施决定调查范围、分层方法、调查方法、调查期间取样方法、样本含量等5M1E标准的确定明确必要性与目标落实：负责单位、完成期限、责任者、方法按计划作业，防止差错，记录条件变化作直方图、控制图并判定稳定性不稳定状态追查不稳定原因计算并分析CP过程能力不足过程能力充分追查原因原因不明或因技术、经济原因无法采取措施研究修改标准（公差）或确定全检考虑简化检查方法，确认过程能力，进行过程控制确定报告书PDCA
