1、金正江大五金塑胶制品有限公司 品管部培训教材 CPK基本知识基本知识讲解者：唐旭成讲解者：唐旭成 金正江大五金塑胶制品有限公司 品管部培训教材 什么是 Cpk?nCpk的定义：制程能力指數制程能力指數；nCpk的意义：制程水准的量化反映制程水准的量化反映;用一个数值来表达制程的水准;(1)(1)只有只有制程能力强的制程才可能生产出质量好、强的制程才可能生产出质量好、可靠性水平高的产品可靠性水平高的产品(2)(2)制程能力指数是一种表示指数是一种表示制程水平高低制程水平高低的方便的方便方法，其实质作用是反映方法，其实质作用是反映制程合格率制程合格率的高低。的高低。金正江大五金塑胶制品有限公司 品
2、管部培训教材 明确目的确定研究成员选择对象制定研究计划过程是否稳定起草研究报告过程标准化实施标准化作业收集数据分析数据制定研究计划采取改进措施否确定过程能力过程能力不足过程能力过于充分过程能力充分过程分析确定原因降低成本维持标准确定效果，管理标准化是金正江大五金塑胶制品有限公司 品管部培训教材 N母體數(批量數)USL規格上限n樣本數(抽樣數)SL規格中心限(u=規格中心值)X平均數 LSL規格下限R全距Ca準確度(偏移度)(s )方差Cp精密度(離散度)(S)標准差(S=母體標準差,s=樣本標準差)Cpk制程能力指數P不良率估計標准差NP不良數T規格公差 T=USL-LSLC缺點數其他U每單
3、位缺點XUCL平均數管制上限DPPM百萬分之不良Xbar(X)平均數中心限UCL控制上限XLCL平均數管制下限CL控制中心限RUCL全距管制上限LCL控制下限Rbar(R)全距中心限M(X)中位數RLCL全距管制下限22 金正江大五金塑胶制品有限公司 品管部培训教材 和Cpk相关的几个重要概念1单边规格：单边规格：只有规格上限和规格中心或只有下限只有规格上限和规格中心或只有下限或规格中心的规格或规格中心的规格;如考试成绩不得低于如考试成绩不得低于80分，或分，或浮高不得超过浮高不得超过0.5mm等；此時數據越接近上限或等；此時數據越接近上限或下限越好下限越好双边规格：双边规格：有上下限與中心值
4、有上下限與中心值,而上下限與中心值而上下限與中心值對稱的规格；此时数据越接近中心值越好；如加對稱的规格；此时数据越接近中心值越好；如加工脚长规格工脚长规格2.80.2mm;金正江大五金塑胶制品有限公司 品管部培训教材 nUSL(Upper specification limit):即規格上限nLSL(Low specification limit):即規格下限nSL (specification center limit):规格中心nX=(X1+X2+Xn)/n 樣本平均值 (n為樣本數)T=USL-LSL 規格公差 n-1(X1-X)2+(X2-X)2+(Xn-X)2=和Cpk相关的几个重要
5、概念2(樣本標準差)金正江大五金塑胶制品有限公司 品管部培训教材 nUCL(Upper control limit):即控制上限nLCL(Low control limit):即控制下限nCL (control center limit):控制中心nCL=XnUCL=CL+3=X+3nLCL=CL-3=X-3和Cpk相关的几个重要概念3金正江大五金塑胶制品有限公司 品管部培训教材 Ca.Cp.Cpk的計算公式金正江大五金塑胶制品有限公司 品管部培训教材 nCpk=Cpx(1-Ca);nCpk Cp;nCpk是Cp和Ca的綜合表現Cpk的計算公式金正江大五金塑胶制品有限公司 品管部培训教材 Ca
6、:制程准确度制程准确度;(Capability of Accuracy)Ca Ca 在衡量在衡量“實際平均值實際平均值“與與“規格中心值規格中心值”之之一致性一致性;对于单边规格，不存在规格中心，因此也对于单边规格，不存在规格中心，因此也就不存在就不存在Ca;对于双边规格，对于双边规格，2/TSLXCa=什么是Ca?金正江大五金塑胶制品有限公司 品管部培训教材(2)Ca值的等級判定值的等級判定 Ca值是正值值是正值-實績平均值較規格中心值偏高實績平均值較規格中心值偏高 Ca值是負值值是負值-實績平均值較規格中心值偏低實績平均值較規格中心值偏低 Ca值愈小值愈小,品質愈佳品質愈佳,依依Ca值大小
7、一般分為以下六級：值大小一般分為以下六級：等級起始值終點值建 議 說 明A00.1理想的狀態,須繼續維持B0.10.3有必要盡可能將其改善為A級C0.30.5作業員可能看錯規格,不按作業標準或檢討作業標準D0.50.7應立即檢查,並改善E0.71采取緊急措施,並全面檢討,必要時考慮停止生產F1-立即停止生產,相關部門開會,規格完全弄錯Ca等级评定及处理原则金正江大五金塑胶制品有限公司 品管部培训教材 Cp:制程精密度(Capability of Precision)Capability of Precision)CpCp衡量衡量的是的是“規格公差寬度規格公差寬度”與與“製程變異寬製程變異寬度度
8、”之比例之比例;对于对于只有规格上限和规格中心只有规格上限和规格中心的规格的规格对于对于只有规格下限和规格中心只有规格下限和规格中心的规格的规格对于对于双边规格双边规格：6sUSL-LSLCp=3sUSL-XCpu=3sXCpl=LSL什么是Cp?金正江大五金塑胶制品有限公司 品管部培训教材 Cp等级评定及处理原则金正江大五金塑胶制品有限公司 品管部培训教材 製程能力靶心圖製程能力靶心圖.Ca好Cp差Cp好Ca差Cpk好.Cpk差Cpk差Cp好Ca好Cpk=Cp*(1-Ca);金正江大五金塑胶制品有限公司 品管部培训教材 Cpk等級評定及處理原則金正江大五金塑胶制品有限公司 品管部培训教材 C
9、pk和制程良率換算金正江大五金塑胶制品有限公司 品管部培训教材 Cpk的計算實例1金正江大五金塑胶制品有限公司 品管部培训教材 Cpk的計算實例2n某工序的規格要求為100.1mm,實際測出50個樣本值如下計算出該工序的Cpk;金正江大五金塑胶制品有限公司 品管部培训教材 nX=10.036;ns=0.027;nCa=(x-SL)/(T/2)=(10.036-10)/0.1=0.36;nCp=(10+0.1-(10-0.1)/(6*0.027)=1.239;nCpk=Cpx(1-Ca)=1.239x(1-0.36)=0.793;nCPU=(USL-X)/3s=(10.1-10.036)/3*0
10、.027=0.790nCPL=(X-LSL)/3s=(10.036-9.9)/3*0.027=1.679Cpk的計算實例2(制程不良較多，必須提升其能力)Ca过程准确度一般要求在00.3金正江大五金塑胶制品有限公司 品管部培训教材 Cpk的計算實例3n部件分离力要求100N，经抽样测试计算的X=50N,S=12.求CPK？CPK=CPU=(USL-X)/3S =(100-50)/3*12 =1.39(狀態良好維持現狀)金正江大五金塑胶制品有限公司 品管部培训教材 Cpk的計算實例4n金属材料抗拉强度35kg/cm ,经抽样测试计算得X=40，S=1.8 CPK=CPL=(X-LSL)/3S =
11、40-35/3*1.8 =0.932(制程不良較多，必須提升其能力)金正江大五金塑胶制品有限公司 品管部培训教材 控制图控制图基本知识基本知识金正江大五金塑胶制品有限公司 品管部培训教材 控制圖定义 控制图（控制图（Control chart),又称管理图，又称管理图，1924年年美美国国休哈特休哈特博士发明。博士发明。利用控制限区分过程是否处于受控 控制图是区分过程中控制图是区分过程中正常波动正常波动和和异常波动异常波动，并判，并判定过程是否处于控制状态的一种工具定过程是否处于控制状态的一种工具金正江大五金塑胶制品有限公司 品管部培训教材 普通原因普通原因：是指过程在受控的状态下，出现的具有
12、稳定的且可重：是指过程在受控的状态下，出现的具有稳定的且可重 复的分布过程的变差的原因。普通原因表现为一个稳复的分布过程的变差的原因。普通原因表现为一个稳 系统的偶然原因。只有过程变差的普通原因存在且不系统的偶然原因。只有过程变差的普通原因存在且不 改变时，过程的输出才可以预测。改变时，过程的输出才可以预测。特殊原因特殊原因：（通常也叫可查明原因）是指造成不是始终作用于过：（通常也叫可查明原因）是指造成不是始终作用于过 程的变差的原因，即当它们出现时将造成（整个）程的变差的原因，即当它们出现时将造成（整个）过程的分布改变。只用特殊原因被查出且采取过程的分布改变。只用特殊原因被查出且采取措措 施
13、施,否则它们将继续不可预测的影响过程的输出。否则它们将继续不可预测的影响过程的输出。变差的普通原因和特殊原因金正江大五金塑胶制品有限公司 品管部培训教材 如果仅存在变差的普通原因，目标值线随着时间的推移，过程的输出形成一个稳定的分布并可预测。预测 时间 范围 目标值线如果存在变差的特殊原因，随着时间的推 预测移，过程的输出不稳定。时间 范围預防金正江大五金塑胶制品有限公司 品管部培训教材 产品质量的统计观点n产品质量具有变异性影响产品质量的因素有产品质量具有变异性影响产品质量的因素有5M1E Man:人人 Machine:机机器（设备）器（设备）Material:材材料料 Method:方方法
14、法 Measurement:测试测试 Environment:环境环境人机器材料方法測量环境波動原因金正江大五金塑胶制品有限公司 品管部培训教材 控制图預防或容忍PROCESS原料人機 法環測量測量結果好不好不要等產品做出來後再去看它好不好不要等產品做出來後再去看它好不好而是在製造的時候就要把它製造好而是在製造的時候就要把它製造好金正江大五金塑胶制品有限公司 品管部培训教材 N母體數(批量數)USL規格上限n樣本數(抽樣數)SL規格中心限(u=規格中心值)X平均數 LSL規格下限R全距Ca準確度(偏移度)(s )方差Cp精密度(離散度)(S)標准差(S=母體標準差,s=樣本標準差)Cpk制程能
15、力指數P不良率估計標准差NP不良數T規格公差 T=USL-LSLC缺點數其他U每單位缺點XUCL平均數管制上限DPPM百萬分之不良Xbar(X)平均數中心限UCL控制上限XLCL平均數管制下限CL控制中心限RUCL全距管制上限LCL控制下限Rbar(R)全距中心限M(X)中位數RLCL全距管制下限22 金正江大五金塑胶制品有限公司 品管部培训教材 分析用控制图分析用控制图分析用控制图主要用来分析分析用控制图主要用来分析1过程是否处于统计稳定过程是否处于统计稳定2过程能力是否适宜过程能力是否适宜如发现异常（过程失控或过程能力不足），则应找出原因，采如发现异常（过程失控或过程能力不足），则应找出原
16、因，采取措施，使过程达到稳定。过程处于稳态后，才可将分取措施，使过程达到稳定。过程处于稳态后，才可将分析用控制图的控制线析用控制图的控制线延长作为控制用控制图延长作为控制用控制图重要概念1金正江大五金塑胶制品有限公司 品管部培训教材 控制用控制图控制用控制图控制用控制图主要用来分析控制用控制图主要用来分析1控制用控制图控制用控制图由分析用控制图转化而来由分析用控制图转化而来2控制用控制图用于使过程保持稳定，预防不合格的产生控制用控制图用于使过程保持稳定，预防不合格的产生控制用控制图的应用规则：控制用控制图的应用规则：按规定的取样方法获取数据，通过打点观按规定的取样方法获取数据，通过打点观察察，
17、控制异常原因的出现，控制异常原因的出现当点子分布出现异常，说明工序质量当点子分布出现异常，说明工序质量不稳定，此时应及时找出原因，消除异常因素，使工序恢复到正不稳定，此时应及时找出原因，消除异常因素，使工序恢复到正常的控制状态常的控制状态重要概念2金正江大五金塑胶制品有限公司 品管部培训教材 控制用控制图与分析用控制图关系和区别在对过程实施控制之前，首先用分析用控制图对要在对过程实施控制之前，首先用分析用控制图对要控制的过程实施诊断，当确认过程处于稳定受控控制的过程实施诊断，当确认过程处于稳定受控状态时，将分析用控制图控制界限延长，转化为状态时，将分析用控制图控制界限延长，转化为控制用控制图。
18、控制用控制图。区别点分析用控制图控制用控制图过程以前的状态未知已知做图需要子组数每次20组25组每次1组控制图的界限需计算延长前控制限使用目的了解过程控制过程使用人员工艺（PE）、品管（QE）现场操作和管理人员金正江大五金塑胶制品有限公司 品管部培训教材 管制图类型管制图类型计量型数据X-R 均值和极差图计数型数据P chart 不良率管制图 X-均值和标准差图nP chart 不良数管制图X-R 中位值极差图 C chart 缺点数管制图 X-MR 单值移动极差图 U chart 单位缺点数管制图 金正江大五金塑胶制品有限公司 品管部培训教材 管制图管制图的實例（X-R）金正江大五金塑胶制品
19、有限公司 品管部培训教材 2首先计算极差的控制限，再计算均值的控制限。1 计算平均极差（计算平均极差（R）及过程均值（）及过程均值（X）R=（R1+R2+Rk）/k（K表示子组数量）表示子组数量）X=（X1+X2+Xk）/k 2 计算控制限计算控制限 计算控制限是为了显示仅存在变差的普通原因时子组的均 值和极差的变化和范围。控制限是由子组的样本容量以及反 映在极差上的子组内的变差的量来决定的。计算公式：计算公式：UCLx=X+A2R UCLR=D4R LCLx=X-A2R LCLR=D3R 计算控制限计算控制限X金正江大五金塑胶制品有限公司 品管部培训教材 注：式中注：式中A2,D3,D4为常
20、系数，决定于子组样本容量。其系数值为常系数，决定于子组样本容量。其系数值 见表见表 n2345678910D43.272.572.282.112.001.921.861.821.78D3?0.080.140.180.22A21.881.020.730.580.480.420.340.340.31计算控制限计算控制限X金正江大五金塑胶制品有限公司 品管部培训教材 a 当首批数据都在试验控制限之内（即控制限确定后），延长控 制限，将其作为将来的一段时期的控制限。b 当子组容量变化时，（例如：减少样本容量，增加抽样频率）应调整中心限和控制限。方法如下：b-1 估计过程的标准偏差（用 表示），用现有的
21、现有的子组容 量计算：=R/d2 式中R为子组极差的均值（在极差受控期间），d2 为随样本容量变化的常数，如下表：n2345678910d21.131.692.062.332.532.702.852.973.08计算控制限计算控制限R金正江大五金塑胶制品有限公司 品管部培训教材 b 2 按照新的子组容量查表得到系数按照新的子组容量查表得到系数d2、D3、D4 和和 A2，计算新的极差和控制限：计算新的极差和控制限：R新=d2(=R/d2)UCLR=D4 R新 LCLR=D3 R新 UCLX=X+A2 R新 LCLX=X A2 R新 计算控制限计算控制限R金正江大五金塑胶制品有限公司 品管部培训
22、教材 控制圖分析控制圖八大異常判定原則控制圖八大異常判定原則1.連續連續 1 點點落在三倍標准差落在三倍標准差C区区之外之外2.連續連續 9 點點落在管制中心線一側落在管制中心線一側3.連續連續 6 點點持續上升或下降持續上升或下降4.連續連續 14 點點交替上下跳動交替上下跳動5.連續連續 3 點中有點中有 2 點點中心線同側兩倍標准差中心線同側兩倍標准差B区区以外以外6.連續連續 5 點中有點中有 4 點點中心線同側一倍標准差中心線同側一倍標准差A区区以外以外7.連續連續 15 點點落在中心線兩側的一倍標准差落在中心線兩側的一倍標准差A区区之內之內8.連續連續 8 點點落在中心線兩側但未在
23、一倍標准差落在中心線兩側但未在一倍標准差A区区以內以內CLCL+3SCL-3SCBAABC金正江大五金塑胶制品有限公司 品管部培训教材 1 超出控制限的点超出控制限的点 a 出现出现一个一个或或多个点多个点超出任何控制限是该点处于失控状态的主要超出任何控制限是该点处于失控状态的主要 证据，应分析。证据，应分析。b 超出极差上控制限的点通常说明存在下列情况中的一种或几种：超出极差上控制限的点通常说明存在下列情况中的一种或几种：b.1 控制限计算错误或描点时描错控制限计算错误或描点时描错 b.2 零件间的变化性或分布的宽度已增大零件间的变化性或分布的宽度已增大(即变坏）即变坏）b.3 测量系统变化
24、（如：不同的检验员或量具）测量系统变化（如：不同的检验员或量具）c 有有一点一点位于控制限之下，说明存在下列情况的一种或多种位于控制限之下，说明存在下列情况的一种或多种 c.1 控制限或描点时描错控制限或描点时描错 c.2 分布的宽度变小（变好）分布的宽度变小（变好）c.3 测量系统已改变（包括数据编辑或变换）测量系统已改变（包括数据编辑或变换）控制图分析R金正江大五金塑胶制品有限公司 品管部培训教材 不受控制的过程的极差（有超过控制限的点）不受控制的过程的极差（有超过控制限的点）UCLLCLUCLLCL R R受控制的过程的极差受控制的过程的极差控制图分析R金正江大五金塑胶制品有限公司 品管
25、部培训教材 2 链链-有下列现象之表明过程已改变或出现某种趋势：有下列现象之表明过程已改变或出现某种趋势：连续连续 7点点在平均值在平均值一侧一侧；连续连续7点点连续连续上升或下降上升或下降；a 高于平均极差的链或上升链说明存在下列情况之一或全部：高于平均极差的链或上升链说明存在下列情况之一或全部：a-1 输出值的分布宽度增加，原因可能是无规律的（例输出值的分布宽度增加，原因可能是无规律的（例如：设备工作不正常或固定松动）或是由于过程中的某要素如：设备工作不正常或固定松动）或是由于过程中的某要素变化（如使用新的不一致的原材料），这些问题都是常见的变化（如使用新的不一致的原材料），这些问题都是常
26、见的问题，需要纠正。问题，需要纠正。a-2 测量系统的改变（如新的检验人或新的量具测量系统的改变（如新的检验人或新的量具)。b 低于平均极差的链或下降链说明存在下列情况之一或全部：低于平均极差的链或下降链说明存在下列情况之一或全部：b-1 输出值的分布宽度减小，好状态输出值的分布宽度减小，好状态。b-2 测量系统的改好。测量系统的改好。控制图分析R金正江大五金塑胶制品有限公司 品管部培训教材 UCLLCL RUCL RLCL 不受控制的过程的极差不受控制的过程的极差（存在高于和低于极差均值的两种链）（存在高于和低于极差均值的两种链）不受控制的过程的极差（存在长的上升链）不受控制的过程的极差（存
27、在长的上升链）控制图分析R金正江大五金塑胶制品有限公司 品管部培训教材 3 分析均值图上的数据点分析均值图上的数据点3-4-1 超出控制限的点：超出控制限的点：a 一点超出任一控制限通常表明存在下列情况一点超出任一控制限通常表明存在下列情况之一或更多：之一或更多：a-1 控制限或描点时描错控制限或描点时描错 a-2 过程已更改，或是在当时的那一点（可过程已更改，或是在当时的那一点（可能是一件独立的事件）或是一种趋势的一部分。能是一件独立的事件）或是一种趋势的一部分。a-3 测量系统发生变化（例如：不同的量具测量系统发生变化（例如：不同的量具或或QC）控制图分析金正江大五金塑胶制品有限公司 品管
28、部培训教材 不受控制不受控制的过程的均值（有一点超过控制限）的过程的均值（有一点超过控制限）受控制受控制的过程的均值的过程的均值UCLLCL XLCLUCL X控制图分析X金正江大五金塑胶制品有限公司 品管部培训教材 3-1 链链-有下列现象之表明过程已改变或出现某种有下列现象之表明过程已改变或出现某种趋势：趋势：连续连续 7点在平均值一侧点在平均值一侧或或7点连续上升或下点连续上升或下降降 a 与过程均值有关的链通常表明出现下列情况之与过程均值有关的链通常表明出现下列情况之一或两者。一或两者。a-1 过程均值已改变过程均值已改变 a-2 测量系统已改变（漂移，偏差，灵敏度）测量系统已改变（漂
29、移，偏差，灵敏度）控制图分析X金正江大五金塑胶制品有限公司 品管部培训教材 不受控制的过程的均值（长的上升链）不受控制的过程的均值（长的上升链）不受控制的过程的均值（出现两条高于和低于均值的长链）不受控制的过程的均值（出现两条高于和低于均值的长链）UCL XLCLUCL XLCL控制图分析X金正江大五金塑胶制品有限公司 品管部培训教材 UCL XLCLUCL XLCL均值失控的过程（点离过程均值太近）均值失控的过程（点离过程均值太近）均值失控的过程（点离控制限太近）均值失控的过程（点离控制限太近）控制图分析X金正江大五金塑胶制品有限公司 品管部培训教材 控制图分析金正江大五金塑胶制品有限公司 品管部培训教材 控制图分析
