过程能力控制
过程能力分析与质量控制
01
03
Ppf（Performance of Process and Fixture）：表 示工艺和夹具的组合性能，即工艺和夹具共同作用下
在无缺陷或偏离规格的情况下运行的能力。
04
Ppm（Performance of Process Measure）：表示 测量过程的性能，即测量系统在无缺陷或偏离规格的 情况下运行的能力。
定义 内容 应用 优势
测量系统分析是对测量设备或测量过程进行评估和改进的一种 技术方法。
包括测量设备的准确性、重复性、再现性等方面的评估，以及 测量过程的稳定性、线性、量程等方面的测试。
用于确保测量系统的准确性和可靠性，保证产品质量和生产效 率。
能够识别测量系统的问题和改进方向，提高测量数据的准确性 和可靠性。
其他过程能力指标
01
Cpl
表示下限过程能力，即过程加工质 量满足技术标准的下限能力。
Ca
表示实际过程能力，即实际加工过 程中过程能力的分布范围。
03
02
Cpu
表示上限过程能力，即过程加工质 量满足技术标准的上限能力。
Cb
表示公差范围的过程能力，即公差 范围内过程能力的分布范围。
04
过程能力指标的应用
确定优先级
根据问题的重要性和紧迫性，确定改进目标 的优先级。
制定目标计划
制定实现目标的计划，包括时间表、责任人 、资源需求等。
制定改进计划
评估方案可行性
评估方案的可行性，确保方案具有可实施性 和可操作性。
制定改进方案
根据问题区域和改进目标，制定具体的改进 方案。
制定实施计划
制定详细的实施计划，包括实施步骤、时间 安排、资源分配等。
Pp（Performance of Process）：表示过程性 能，即过程在无缺陷或偏离规格的情况下运行的 能力。
统计过程控制（SPC）之过程控制过程能力过程性能和过程指数
统计过程控制（SPC）之过程控制过程能⼒过程性能和过程指数
统计过程控制（SPC）之过程控制/过程能⼒/过程性能和过程指数定义/说明/要求/⽬的：
能⼒是指：⼀个稳定过程中固有变差的总范围。
过程控制是指：分析某⼀过程或其输出，以便采取适当的措施来达到⼀种统计受控的状态，这种控制是对过程进⾏的控制，⽽不是事后的⾏为。
过程能⼒是指：⼀个稳定过程固有的变差的总范围，⼀般为过程固有变差的6?σ范围；对于计量型σ，对于计数型数据，通常为不合格品或不合格的平均⽐例或⽐率。
数据，其被定义为6?
c
过程能⼒指数是指：过程能⼒满⾜产品质量标准要求（规格范围等）的程度。
分布是指：描述具有稳定系统变差的⼀种输出⽅式，其中单个值是不可预测的，但⼀组单值就可形成⼀种图形，并可⽤位置、分布宽度和形状这些术语来描述。
过程控制系统的⽬的是对过程当前和将来的状态作出预测，以便对影响过程的措施做出经济合理的决定。
采⽤的总体标准差的估计⽅法的不同导致过程能⼒和过程性能之间的不同。
理解过程控制/过程能⼒/过程性能和过程指数才能最终⽐较“过程的声⾳”和“顾客的声⾳”。
检查表：。
013 过程控制和过程能力
统计量计算
No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 导板铆钉的硬度 64.09 64.25 63.28 64.23 64.5 64 63.43 63.49 64.53 64.47 63.31 63.12
平均值X-Bar：12个数值的和除以个 数12， 结果等于63.89 极差R：最大值减最小值，64.5363.12=1.41
偏差的影响
合格的中导齿和合格的铆钉到装配却不能顺利生产
合格的链条和合格的导板，客户可能无法正常使用
常见偏差预防—讨论
人与人之间的偏差
• 培训、标准化文件
不同设备参数的偏差
• 测试选择最佳参数 • 监控过程参数波动
原材料差异造成的偏差
• 检验材料 • 针对性调整过程参数
不同的操作方法
关键 制造过程或关键制 造过程(CMPs) 关键过程 控制变量
规格和目标值
满足规格
—最低质量
目标值 —高质量
高质量的关键是减少与目标值的偏差
目标值
注意：始终确保特性至少满足技术规格是最低的要求
为什么要减少偏差
最终客户需要一致性 内部客户（下道工序）需要稳定性才能更好的生产 • 装配机希望一致的零件才能下料顺畅 • 热处理希望稳定的材料结构和硬度，才能保持硬 度均匀 • 刀头磨床需要成型稳定，才能保持一致的研磨角 度……
Cp > 1.0 Cpk < 1.0
LSL
USL
过程没有能力
能力不足—过程均值和分布均未达到要求，需要调查 分析原因，寻找改善方法
Cp < 1.0
Cpk < 1.0
LSL
USL
标准差S：
(x-X) n-1
质量控制中的过程能力与稳定性分析
过程能力与稳定性的重要性
过程能力与稳定性直接影响到产品的质量和生产效率，是企业在激烈市场竞争中获得优势的关键因素 。
通过对过程能力与稳定性的分析，企业可以识别生产过程中的瓶颈和问题，采取有效的改进措施，提 高产品质量和降低生产成本。
05
提升过程能力与稳定性的方法
优化工艺参数
总结词
通过调整工艺参数，可以改善产品的一 致性和稳定性，从而提高过程能力。
VS
详细描述
工艺参数是影响产品质量和稳定性的关键 因素。通过对工艺参数进行优化，如温度 、压力、时间、物料比例等，可以找到最 佳的工艺条件，使生产过程更加稳定，产 品质量更加可靠。
案例三
总结词
该电子产品企业通过集成SPC与六西格玛管理方法， 实现了过程能力与稳定性的协同优化，提高了产品质 量和市场竞争力。
详细描述
该企业面临生产过程不稳定、产品故障率高的问题。 为了解决这些问题，企业采用了集成SPC与六西格玛 管理的方法。通过数据收集、分析和监控，企业识别 了关键质量特性（CTQ）和控制图，并确定了关键质 量影响因素。然后，运用六西格玛方法进行问题分析 和改进，制定并实施了相应的改进措施。改进后的生 产过程表现出更高的过程能力和稳定性，产品故障率 显著降低，从而提高了客户满意度和市场竞争力。
详细描述
该企业在食品加工过程中面临产品质量不稳定的问题。 为了解决这一问题，企业首先对生产工艺进行了改进， 引入了先进的加工设备和工艺控制方法。同时，加强了 质量管理体系的建立和实施，确保从原材料采购到产品 出厂的每个环节都得到有效控制。通过这些措施，企业 成功提高了产品质量的稳定性，减少了不合格品率。
质量控制中的过程能力分析
质量控制中的过程能力分析过程能力分析在质量控制中扮演着至关重要的角色。
通过对过程能力的分析，企业可以评估生产过程的稳定性和可靠性，进而制定相应的质量控制措施，提高产品质量和生产效率。
本文将从过程能力分析的概念、方法以及在质量控制中的应用等方面进行论述。
一、过程能力分析的概念过程能力分析是指通过对生产过程中的关键特性进行统计分析和评估，从而确定该过程是否满足要求的能力。
这种能力包括两个方面，即过程稳定性和过程的能力水平。
过程稳定性衡量的是生产过程的一致性和可重复性；过程的能力水平则反映了生产过程能够按照规定的要求进行生产的能力。
二、过程能力分析的方法1. 数据收集：收集生产过程中的数据，通常是指关键特性的测量数据。
这些数据可以通过抽样、测量或记录得到。
2. 统计分析：通过对收集的数据进行统计分析，计算出关键特性的各种统计指标。
常用的统计指标有平均值、标准差、极差等。
3. 过程能力指标计算：根据统计指标，可以计算出一系列过程能力指标，如过程能力指数(Cp)、过程能力指数带偏差(Cpk)等。
这些指标可以客观地评估生产过程的稳定性和能力水平。
4. 结果判定：根据过程能力指标的计算结果，可以进行结果的判定。
比如，当Cp和Cpk值大于1时，说明产品在规格要求范围内的可能性较高，表明该过程具有较好的能力水平。
三、过程能力分析在质量控制中的应用1. 检验工具的选择：通过过程能力分析，企业可以评估生产过程的能力水平，进而选择适合的检验工具和方法。
比如，在过程能力较强的情况下，可以采取抽样检验的方式；而在过程能力较弱的情况下，可以采用100%检验的方式。
2. 不良品处理：过程能力分析可以帮助企业准确判断生产过程中的故障和问题。
当过程能力较强时，不良品通常是由于随机误差引起的；而当过程能力较弱时，则可能存在系统性问题，需要及时调整和改进生产过程。
3. 过程优化：通过对过程能力的分析，企业可以确定生产过程中存在的瓶颈和问题所在。
质量控制的过程能力分析
质量控制的过程能力分析质量控制是企业在生产过程中确保产品或服务符合既定标准和客户需求的一系列活动。
为了提高产品质量和生产效率，企业需要进行过程能力分析，以评估生产过程中的稳定性和一致性，并及时采取控制措施。
一、什么是过程能力分析过程能力分析是通过统计方法对生产过程进行全面评估，以量化生产过程的能力和稳定性。
它可以帮助企业确定生产过程是否稳定、一致，并且是否满足产品质量要求。
通过过程能力分析，企业可以发现潜在的问题，以及改进和控制的机会。
过程能力分析的关键指标包括过程能力指数（CP）和过程能力指数的指定（CPK）。
过程能力指数表示生产过程的能力和稳定性，一般要求大于1.33才能被认为是合格的。
而过程能力指数的指定则进一步考虑了过程的中心位置和离散程度，综合评估了生产过程的能力。
二、过程能力分析的步骤过程能力分析通常包括以下步骤：1. 确定关键过程特性：首先，企业需要确定需要进行能力分析的关键过程特性。
这些特性可以是产品的物理特性、技术指标或者其他重要的质量要求。
2. 收集数据：接下来，企业需要收集与关键过程特性相关的数据。
这些数据应该来自真实的生产环境，并且应该具有一定的代表性。
3. 统计分析：企业可以使用统计方法对收集到的数据进行分析。
常用的方法包括计算均值、标准差、离散程度等。
4. 计算过程能力指数：根据分析得到的数据，企业可以计算过程能力指数（CP）和过程能力指数的指定（CPK）。
5. 结果判断：最后，根据过程能力指数的计算结果，判断生产过程的能力和稳定性。
如果CP和CPK值都大于1.33，说明生产过程具有足够的能力满足产品质量要求。
否则，企业需要进一步分析原因，并采取相应的控制措施。
三、过程能力分析的应用过程能力分析可以帮助企业实现持续改进和质量控制。
通过分析过程能力，企业可以找到生产过程中的问题和瓶颈，并采取相应的控制和改进措施。
1. 提高生产效率：通过过程能力分析，企业可以确定生产过程是否稳定和一致。
如何进行过程能力控制
⑦ 质量功能展开 ⑧ 故障树分析
b) 通用分析工具 ① 参数估计和置
信区间分析 ② 假设检验 ③ 方差分析 ④ 相关回归分析 ⑤ 试验设计分析
26
四）对策实施、结果确认
▪ 1、主要活动 ▪ 1）将现象的排除（应急对策）与原因的
排除（永久对策）严格区分。
▪ 2）采取对策后，尽量不要引起副作用 （其他质量问题的发生,如果产生了副作 用，应考虑换一种对策或消除副作用)。
顺利解决，那些问题尚未解决。
33
2、注意事项
▪ 1）在质量、成本、交货期、安全、激 励和环境的改进活动，将不合格品率降 为零或一步就达到国际先进水平是不可 能的，因此质量改进活动要长期持久的 开展下去。
▪ 2）应制定解决遗留问题的下一步行动 方案和初步计划。
34
五、分析工具的介绍
一）现况分析
▪ 有时我们会听到某个过程具有五西格玛或六西格玛能 力，这是什么概念呢？首先我们从正态分布曲线开始 谈起。下图是正态分布曲线：
3、本阶段使用的工具
1）过程控制计划
2）标准操作程序
3）目视管理
在目视管理中最有效的一种目视管理就是5S管理 32
4）防错法 5）工序预控制 6）统计空程控制
六）总结与提高
▪ 1、主要活动 ▪ 1）找出遗留问题 ▪ 2）考虑解决这些问题后下一步怎么做。 ▪ 3）总结本次质量改进活动过程中，那些问题得到
3、本阶段常用的一些方法
▪ 1、 CP和CPk 的计算 ▪ 2、Z值计算
▪ 3、短期能力及长期能力的计算
▪ 4、底线分析
23
三）分析问题原因
▪ 1、主要活动 1）设立假说（选择可能的原因） ① 搜集所有可能拥有的全部信息。 ② 运用“现况分析”阶段掌握的信息，消去已确认无
5 过程控制与过程能力
• 假定为了控制螺丝的质量，每隔一个小时随机抽取1个车 假定为了控制螺丝的质量，每隔一个小时随机抽取1 好的螺丝，测量其直径，将结果描点画图如下(共取了4 好的螺丝，测量其直径，将结果描点画图如下(共取了4个 螺丝）： 螺丝）：
直 径
３σ 均值 ３σ
为什么会出现 超出的现象呢？ 超出的现象呢？ 可能的原因： 可能的原因： 过程正常， A：过程正常，点出限 的概率为1‰左右； 1‰左右 的概率为1‰左右； B：车刀磨损，点出限 车刀磨损， 的概率是1‰的几十倍 的概率是1‰的几十倍 1‰ 甚至是几百倍。 甚至是几百倍。 您更相信那种原因？ 您更相信那种原因？
变异是产品和过程的固有特性 过程和产品的变异是有统计规律性的
变异的分类及质量管理对策 变异 分类
随机变异／普通原因 随机变异／ 异常变异／特殊原因 异常变异／
对策
运用 质量改进 技术降低 再降低
运用 SPC控制 控制 技术及时 发现并纠正
常用的质量管理工具，包括直方图，鱼刺图，散布图， 常用的质量管理工具，包括直方图，鱼刺图，散布图， 抽样等等都是对“过去”情况的分析和解释。 抽样等等都是对“过去”情况的分析和解释。
普通原因： 普通原因：
• • • • • • • 打字过程中手的动作的变化； 打字过程中手的动作的变化； 打字过程中的心理变化； 打字过程中的心理变化； 被录入文字的变化； 被录入文字的变化； 某个时间突然身体不适； 某个时间突然身体不适； 环境温度的突然变化； 环境温度的突然变化； 某个时间稍事休息或喝水； 某个时间稍事休息或喝水； 在某个时间间断打字如接电话， 在某个时间间断打字如接电话，复印文件等
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ppk
Ppk 的计算公式和cpk的一样，只是ó 值不一样
201
Ppk和Cpk的联合应用
一般情况下，ppk ≤cpk，但如果ppk远远 小于cpk时，说明实际的过程能力低于固有的 能力，过程没有达到稳态，过程中异常坏的特 殊因素，应该马上寻找原因，加以消除，把过 程绩效指数提高到过程能力指数的水平。 当ppk远远大于cpk时，说明实际的过程 能力高于过程的固有能力，说明有异常好的特 殊因素存在。应该将这种异常好的特殊因素找 到，并将它纳入作业指导书，以大幅度提高过 程能力指数
131
制程能力指数CpK ：
CpK
1.33≤CpK 1.00≤CpK＜1.33 0.67≤CpK＜1.00 CpK ＜0.67
偏离度K（%）
︱K︱≤12.5 12.5＜︱K︱≤25 25＜︱K︱≤50 50＜︱K︱
建议的措施
不必调整 密切关注，必要 时采取措施 应予以调整 采取纠正措施或 停止生产
31
3、过程能力的作用：
1）掌握生产过程中的质量水 平，预防不合格品的产生； 2）为制定标准、进行质量分 析提供依据。
41
4、过程能力的用途：
1）向领导汇报质量情况； 2）在QC小组活动中用于课 题选择、现状调查、原因分 析等。
51
二、过程能力应用的程序
141
制程能力指数CpK ：单边规格
没有规格下限：Cp=CpU=CpK 没有规格上限：Cp=CpL=CpK
151Leabharlann 过程绩效（process performance）: 定义： 是从过程总波动的角度反应过程的实际加工能 力，此时不需要考虑过程是否受控，也不要求 过程输出的质量特性一定要服从某个正态分布。 如果说过程能力反映的是过程的固有属性， 那么过程绩效反映的就是过程的实际属性。 过程绩效是过程的总变差O的6倍，即pp=6o. O通常用所有测量值计算出来的标准差s来估计。
171
偏移量
平均值偏离公差中心 T L 使某一边余量很小。 若工序状态稍有变坏， 就会出现废品。 应调整分布中心，使 偏离量减少或使分布 中心与公差中心M重 合。
X
M
TU
偏心型
偏移量
过程有偏时双向公差（即M=X）,此时过程能力指 数用CpK表示，它考虑了过程的位置。 引入偏移量є=|M-X|
k 2e T
对于任何生产过程，其产品质量特性值总是分 散（波动）的。过程能力越高产品质量特性值 的分散就越小；反之，过程能力越低产品质量 特性值的分散就越大。根据3σ原理，在分布 范围μ ±3 σ内，包含了99.73%的数据，接 近于100%，因此以±3 σ，即6 σ为标准来衡 量过程的能力。 σ是指过程在稳定状态下的标准偏差。 过程能力记为B，则 B= 6 σ
101
四、制程准确度指数Ca的计算：
对于单边规格不存在规格中心，因此也就不存 在Ca 规定双侧公差限 Ca=X-U T/2 注：T=TU-TL U=(TU+TL )/2
111
制程准确度指数Ca的判定
制程准确度指数 Ca（%）
︱Ca︱≤12.5% 12.5%＜︱Ca︱≤25% 25%＜︱Ca︱≤50%
S
2
1 n 1
X i X
n i 1
2
161
过程绩效（process performance）:
同时研究过程能力和过程绩效，将两 者比较，可以从中发现影响过程稳定的 特殊因素。当过程处于受控状态，过程 能力将非常接近过程绩效。当过程能力 和过程绩效之间存在较大差别时，表明 有特殊因素存在。这也说明，同时研究 过程能力和过程绩效，有助于判定变差 的来源。
211
过程相对稳定系数st
一般用过程相对稳定系数st评价过程的实 际能力和固有能力的差距，并据此判断过程的 稳定情况。 st=|Cp-Pp|/Cp
St 值 稳态判定
St<10% 10%≤st<20%
20%≤st<50% st≥50%
过程接近稳态 过程不太稳定
过程不稳定 过程很不稳定
221
谢 谢 ！
1、明确调查的目的； 2、选择调查的过程和项目； 3、确定调查方法； 4、针对调查对象（过程或项目）的5M1E制定并执行 各项标准，确保过程受控、稳定； 5、收集数据； 6、画直方图或分析用的控制图； 7、判断过程是否处于控制状态； 8、计算过程能力指数； 9、根据过程能力指数对存在的问题进行处理。
过程能力
11
1、定 义：
也叫工序能力。
是指生产过程（工序）在稳定状态下 的实际加工能力。或理解为过程（工序） 能够稳定地生产出合格产品的能力。 过程能力是以该过程产品质量特性 值的变异或波动来表示的，它与生产能 力是两个不同的概念，它是指质量上的 概念，生产能力是指数量上的概念。
21
2、依据的原理：
231
问题与讨论
241
等级
A B C
建议的措施
不必调整 密切关注，必要时 采取措施改进为 A 应予以调整,检讨规 格或作业标准 采取纠正措施或停 止生产
121
50%＜︱Ca︱
D
五、制程能力指数CpK
制程能力指数是指一种表示制程水平高 低的方便方法，其实质作用是反映制程 合格率的高低。 一般计为CpK
CpK=CP（1-Ca）
91
过程能力指数Cp的评价 Cp值的范围
Cp≥1.67 等级 Ⅰ 过程能力评价 过程能力过高
1.67≥Cp>1.33 1.33≥Cp>1
1≥Cp>0.67 Cp≤0.67
Ⅱ Ⅲ
Ⅳ Ⅴ
过程能力充分，继续维持 过程能力充足，应设法提高为Ⅱ
过程能力不足，应采取措施立即 改善 过程能力严重不足，紧急措施全 面改善必要时停工整顿
TU
X M
81
过程能力指数Cp的计算：
这是生产过程中普遍存在的情况。有下列三种情况：
a) 只规定公差上限不规定公差下限 Cpu=（TU -X）/3σ b) 只规定公差下限不规定公差上限 CpL=（X- TL）/ 3σ c）规定双侧公差限 Cp=T/6σ =（TU — TL ）/6σ 注:σ=R/D2 或σ=S/C4
61
三、过程能力指数
过程能力指数是指反映过程能力满足产 品技术要求（公差、规格等标准）的程 度的一个参数。 一般计为Cp(process capability)。 它是技术要求和过程能力的比值。
技术要求 Cp= 过程能力
71
过程能力指数Cp的计算：
1）分布中心与公差中心重合， TL 即 X=M， 这时，称过程能力“无偏”， 过程能力指数用Cp表示。这时 Cp=T/6σ =（TU — TL ）/6σ 式中：T—公差范围； TU —公 差上限； TL—公差下限
CpK=(1-K)Cp=(T-2 є)/6ó є—均值与规格中心的绝对偏移量（简称偏移量） K--均值与规格中心的相对偏移量（也称偏移度或偏移 系数） 一般情况有：|є| ≤T/2;K ≤1;CpK ≤Cp 或Cpk=min(Cpu，Cpl)=min( (USL-X)/3ó ,(XLSL)/3ó )