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第十二講 過程能力分析

基本內(nèi)容

過程能力的概念

過程能力指數(shù)Cp與 的概念

過程改進(jìn)策略

一、過程能力的概念

1過程能力的概念

過程能力：是指過程加工質(zhì)量方面的能力，它是衡量過程加工內(nèi)在一致性的。

生產(chǎn)能力：指加工數(shù)量方面的能力。

過程能力決定于質(zhì)量因素而與公差無關(guān)。

2過程能力的意義

(1) SPC的基準(zhǔn)

SPC的基準(zhǔn)：就是統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)或稱穩(wěn)態(tài)，過程能力即穩(wěn)態(tài)下所能達(dá)到的最小變差。過程能力反映了穩(wěn)態(tài)下該過程本身所表現(xiàn)的最佳性能(分布寬度最小)。因此，在穩(wěn)態(tài)下，過程的性能是可預(yù)測(cè)的，過程能力也是可評(píng)價(jià)的。離開穩(wěn)態(tài)這個(gè)基準(zhǔn)，對(duì)過程就無法預(yù)測(cè)，也無法評(píng)價(jià)。

(2) 過程能力的決定因素

過程能力決定于由偶因造成的總變差 。當(dāng)過程處于穩(wěn)態(tài)時(shí)，產(chǎn)品的計(jì)量質(zhì)量特性值有99.73%落在u±3 的范圍內(nèi)，其中u和 為質(zhì)量特性值的總體參數(shù)，也即有99.73%的產(chǎn)品落在上述6 范圍內(nèi)，這幾乎包括了全部產(chǎn)品。

故通常用6倍標(biāo)準(zhǔn)差(6 )表示過程能力，它的數(shù)值越小越好。

注意：根據(jù)上述，在評(píng)估過程能力之前，首先必須將過程調(diào)整到穩(wěn)態(tài)，并且當(dāng)所使用的控制圖已經(jīng)判穩(wěn)，反映過程處于穩(wěn)態(tài)，然后才能開始對(duì)過程能力進(jìn)行評(píng)估。

二、過程能力指數(shù)

1過程能力指數(shù)度量

(1)過程能力指數(shù)度量

過程能力指數(shù)(Process Capability Index)：簡(jiǎn)稱PCI或 ，以往也稱為工序能力指數(shù)。

過程能力一般是通過過程能力指數(shù)度量如下：

(雙側(cè)規(guī)范)

式中：公差 ， 為公差上限， 為公差下限，

為質(zhì)量特性值總體的標(biāo)準(zhǔn)差， 為其估計(jì)值，

國(guó)標(biāo)GB/T4091-2001規(guī)定可由 (參見 或 (參見 控制圖)估計(jì)。

(2)參數(shù)的意義

在上述過程能力指數(shù)中， 反映對(duì)產(chǎn)品的技術(shù)要求(也可以理解為客戶的要求)，而 則反映過程加工的質(zhì)量(也即本企業(yè)的控制范圍)，故在過程能力指數(shù)Cp中將6 與 比較，反映了過程加工質(zhì)量滿足產(chǎn)品技術(shù)要求的程度，也即企業(yè)產(chǎn)品的控制范圍滿足客戶要求的程度。

2各種分布情況下的過程能力指數(shù)Cp值

根據(jù) 與6 的相對(duì)大小可以得到圖7.4-1的三種典型情況。

(1)Cp值越大，表明加工質(zhì)量越高，但這時(shí)對(duì)設(shè)備和操作人員的要求也高，加工成本也越大，所以對(duì)于Cp值的選擇應(yīng)根據(jù)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的綜合分析來決定。

當(dāng)T=6 ，Cp=1，從表面上看，似乎這是既滿足技術(shù)要求又很經(jīng)濟(jì)的情況。但由于過程總是波動(dòng)的，分布中心一有偏移，不合格品率就要增加，因此，通常取Cp大于1。

(2)從 可知，當(dāng)Cp=1.33，T=8 ，這樣整個(gè)質(zhì)量指標(biāo)值的分布基本上在上下規(guī)范限之內(nèi)，且留有相當(dāng)余地。

需要說明的是，隨著時(shí)代的進(jìn)步，對(duì)于高質(zhì)量、高可靠性的“6 控制原則”情況，甚至要求Cp達(dá)到2.0以上，所以對(duì)Cp的要求應(yīng)視具體情況而定。

過程能力指數(shù)Cp值的評(píng)價(jià)參考見表1

表1 過程能力 值的評(píng)價(jià)參考

值的范圍級(jí)別過程能力的評(píng)價(jià)參考

Ⅰ過程能力過高(應(yīng)視具體情況而定)。

Ⅱ過程能力充分，表示技術(shù)管理能力已很好，應(yīng)繼續(xù)維持。

Ⅲ過程能力充足，但技術(shù)管理能力較勉強(qiáng)，應(yīng)設(shè)法提高為Ⅱ級(jí)。

Ⅳ過程能力不足，表示技術(shù)管理能力巳很差，應(yīng)采取措施立即改善。

Ⅴ過程能力嚴(yán)重不足，表示應(yīng)采取緊急措施和全面檢查，必要時(shí)可停工整頓。

三、有偏移情況的過程能力指數(shù)

當(dāng)產(chǎn)品質(zhì)量特性值分布的平均值u與規(guī)范中心M不重合(有偏移)時(shí)，顯然不合格品率將增大，也即Cp值將降低，故公式所計(jì)算的無偏移過程能力指數(shù)不能反映有偏移的實(shí)際情況，需要加以修正(見圖7-4-2)。

定義：分布中心u與規(guī)范中心M的偏移：

u與M的偏移度K為：

則過程能力指數(shù)可修正為：

這樣，(1)當(dāng) (即分布中心與規(guī)范中心重合無偏移)時(shí)， ;

(2)當(dāng) 或 時(shí)， ，實(shí)際上，這時(shí)合格品率仍為50%。

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