过程能力分析
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。
过程能力分析
2.3、材料控制
1) 工序旳材料（原材料、半成品、零部件、外购外协 件和辅助材料等），必须具有合格证明文件。不合格旳 不投料、不转序、不装配。代用材料必须按要求办理审 批手续。
2）生产过程中，应搞好材料旳合理堆放、隔离、搬运、 储存和保管，预防磕碰、划伤、生锈、变质和混料等。
3）对有可追溯性要求旳材料应作好辨认标识和质量统 计，实施批次管理（流程卡）。质量统计旳内容应能分 清批次、数量、质量情况、责任和生产动态。生产过程 中应分批投料、分批加工、分批检验、分批转序、分批 装配和分批保管。
要旳安全防护设施，严格遵守防火和技术安全制度 旳要求。带有害物质旳废水、废气、废渣必须进行 有效旳处理。
2.6 测量旳控制 1）量具在使用前，都要进行校验，并进行MSA 分
析，张贴校验合格证后才干使用。要制定定时校验 计划。
2）对主要旳或者复杂旳量具，要进行检验操作规 程旳制定。
3）对使用量具旳人员，需要具有相应旳技术素质。 必要时，须经考核合格才干上岗。
Senior PCE Gavin Gao
1、基本概念 2、过程变差旳原因 3、过程旳变差原因及分布状态 4、过程能力指数 5、过程能力评价 6、过程能力分析详细实施环节（涉及报告）
影响过程变差旳原因一般提到下列：
5M: Man 人，Machine 机，Material 料， Method 法，Measurement 测量 Environment环
2.2、设备控制
1）全部旳生产设备，涉及机器、夹具、工装、样 板、模具和计量器具等，在使用前均应按要求进行 验收、验证（或试用）合格后，方可使用。
2）制定和执行设备旳维修保养、定时检定和校准 制度，并对主要设备建立使用、点检、维修和校准 旳技术档案。
过程能力分析培训资料
过程能力分析培训资料过程能力分析是一种评估和提升组织内部业务流程的方法。
它的目的是通过对业务流程进行详细分析，识别问题和瓶颈，并提出改进措施，从而提高组织的效率和绩效。
在这个培训资料中，我们将介绍如何进行过程能力分析，并提供一些实用的工具和方法。
1. 过程能力分析的基本原理- 什么是过程能力分析：过程能力分析是一种对业务流程进行系统评估和改进的方法。
它涉及的主要步骤包括：定义业务流程、收集数据、分析数据、识别问题和瓶颈、制定改进措施、实施改进、监测和控制。
- 过程能力分析的目的：过程能力分析的目的是提高组织的效率和绩效。
通过分析业务流程，我们可以识别出问题和瓶颈，并制定相应的改进措施，以提高流程的质量和效率，减少资源浪费，降低成本，提高客户满意度等。
2. 过程能力分析的步骤- 定义业务流程：首先，我们需要明确要进行分析和改进的业务流程。
业务流程可以是一个完整的业务流程，也可以是某个特定的子流程。
- 收集数据：接下来，我们需要收集与业务流程相关的数据。
这些数据可以是过程中的各种度量指标，如时间、成本、质量等。
- 分析数据：一旦收集到数据，我们就可以对其进行分析，以了解流程中的问题和瓶颈。
这可以通过统计分析、流程图、数据挖掘等方法来实现。
- 识别问题和瓶颈：基于数据分析的结果，我们可以识别出流程中的问题和瓶颈。
这些问题可能包括延迟、重复工作、低质量等。
- 制定改进措施：一旦识别出问题和瓶颈，我们就可以制定相应的改进措施。
这些改进措施可以包括流程重设计、流程优化、技术改进、培训和沟通等。
- 实施改进：改进措施需要在实践中得到验证。
为此，我们需要制定一个详细的实施计划，并与相关人员合作实施。
- 监测和控制：改进措施的实施需要进行监测和控制，以确保其有效性和可持续性。
这可以通过设置指标和进行定期评估来实现。
3. 过程能力分析的工具和方法- 流程图：流程图是一种将业务流程可视化的工具。
它可以帮助我们更好地理解流程，并识别出潜在的问题和瓶颈。
SPC过程能力分析
SPC过程能力分析SPC（过程能力分析）是统计过程控制的缩写。
它是一种统计工具，用于分析并监控一个过程的能力。
SPC过程能力分析是指通过测量和分析过程的输出来评估该过程达到规定要求的能力。
在本文中，我们将探讨SPC过程能力分析的概念、应用以及如何进行过程能力分析。
一、SPC过程能力分析的概念在SPC过程能力分析中，我们通常使用两个指标来评估一个过程的能力，即过程的稳定性和过程的能力。
过程的稳定性是指该过程的输出是否在一个可控制的范围内变动，而过程的能力是指该过程在满足规定要求的情况下能够产生符合要求的输出。
二、SPC过程能力分析的应用1.制造业中的过程能力分析：在制造业中，可以使用SPC过程能力分析来评估生产过程对产品质量的影响。
通过收集和分析产品的相关数据，可以确定生产过程是否稳定，并评估该过程是否满足产品质量要求。
2.服务行业中的过程能力分析：在服务行业中，也可以使用SPC过程能力分析来评估服务过程的能力。
例如，可以通过收集客户满意度调查数据来评估服务过程的质量，并确定提供服务的过程是否稳定。
3.医疗保健中的过程能力分析：在医疗保健领域，SPC过程能力分析可以用于监控和评估医疗过程的能力。
例如，可以通过分析手术成功率或患者满意度来评估手术过程的能力，并提供数据支持来改进手术过程。
三、SPC过程能力分析的步骤进行SPC过程能力分析通常需要以下步骤：1.确定过程的输出变量：首先，需要确定要分析和监控的过程的输出变量。
这些变量可以是产品质量指标、服务质量指标或其他与过程相关的指标。
2.收集数据：收集过程的输出数据，并记录在一个数据集中。
数据可以通过抽样、测量或观察来收集。
3.分析数据：通过分析收集到的数据来了解过程的稳定性和能力。
常用的分析方法包括直方图、控制图和能力指数的计算等。
4.评估过程稳定性：通过控制图来判断过程的稳定性。
控制图通常由平均线（中心线）和上下限线组成。
如果过程的输出数据点在控制限范围内波动，说明该过程是稳定的。
过程能力及过程能力分析
• 1.过程能力•概念：过程能力（process capability）是指处于稳定状态下的过程满足质量要求的能力。
•概念理解：•（1）过程满足质量要求的能力主要表现在以下两方面：①质量是否稳定，②质量精度是否足够。
•（2）所谓处于稳定生产状态下的过程应具备以下几个方面的条件：•①原材料或上一过程半成品按照标准要求供应；•②本过程按作业标准实施，并应在影响过程质量各主要因素无异常的条件下进行；•③过程完成后，产品检测按标准要求进行。
◼影响过程能力的因素1.设备方面如设备精度的稳定性，性能的可靠性，定位装置和传动装置的准确性，设备的冷却润滑的保护情况，动力供应的稳定程度等。
2.工艺方面如工艺流程的安排，过程之间的衔接，工艺方法、工艺装备、工艺参数、测量方法的选择，过程加工的指导文件，工艺卡、操作规范、作业指导书、过程质量分析表等。
3.材料方面如材料的成份，物理性能，化学性能处理方法，配套元器件的质量等。
4.操作者方面如操作人员的技术水平、熟练程度、质量意识、责任心等。
5.环境方面如生产现场的温度、湿度、噪音干扰、振动、照明、室内净化、现场污染程度等。
•过程能力的量化：•在只有偶然因素影响的稳定状态下，质量数据近似地服从正态分布N（μ，σ2）。
由概率理论可知，当分布范围取为μ±3σ时，产品质量合格的概率可达99.73%，废品率仅为0.27%•因此可用过程质量特性值的波动范围来衡量过程能力，通常用标准偏差σ表示过程能力的大小。
而且以±3σ，即6σ为标准来衡量过程的能力具有足够的精确度和良好的经济性。
若记过程能力为B，则过程能力B=6σ。
6σ过程能力 B =6σ6σ数值越小，过程能力越强；6σ数值越大，过程能力越弱。
过程能力B=6σ。
由于P （x∈μ±3σ）=99.73%, 故6σ近似于过程质量特性值的全部波动范围。
•2.过程能力指数：•概念：过程能力指数表示过程能力对过程质量标准的满足程度。
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。
过程能力分析
二）过程能力分析 1•过程能力过程能力指产品生产的每个过程对产品质量的保证程度， 反映的是处于稳定生产状态下的过 程的实际加工能力，记为B 。
获取产品生产的过程能力，是质量管理中收集样本的目的之一，以便了解过程的生产能力如何， 即生产合格品的能力究竟如何。
如果生产能力过低， 必需采取措施加以改进。
过程能力越高，稳定性越高，生产能力也强。
过程能力的高低可以用标准 差b 的大小来衡量。
b 越小则过程越稳定，过程能力越强； b 越大过程越不稳定，过程能力越弱。
当生产过程稳定，且产品的技术标准为双侧时，B=6b 见图11— 10）。
过程能力包括长期过程能力和短期过程能力。
短期过程能力是指仅由偶然因素所引起的部分 变异，它实际上反映了短期变异情况。
长期过程能力是指由偶然因素和异常因素所引起的总 变异，它实际反映了长期变异情况。
过程能力只与标准差有关，而与产品的技术要求无关，只表示一个过程固有的最佳性能。
标准差决定于质量因素，即人、机、料、法、环，与规范无关。
为了反映和衡量过程能力满足 技术要求得程度，引进一个新指标，即过程能力指数。
［例题6］过程能力的高低可以用标准差 b 的大小来衡量。
b 越小则（）。
A. 过程标准越高 B. 过程越稳定 C. 过程越不稳定 D. 过程能力越强 E. 过程能力越弱 答案：BD 2•过程能力指数过程能力指数反映过程加工中质量满足产品技术要求的程度， 也即产品的控制范围满足顾客要求的程度。
过程能力指数=技术要求/过程能力（11 —14）过程能力指数越大，说明过程能力越满足技术要求，产品质量越有保证。
对于产品特性值分布的平均值卩与规范中心M 重合即无偏移时用 Cp 衡量，对于产品特性值分布的平均值 卩与规范中心M 不重合即有偏差时用 Cpk 衡量。
① 无偏移双侧规范情况的短期过程能力 对于双侧规范情况，无偏移短期过程能力指数 Cp 的计算公式如下：大的情况，即0W K<1。
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LSL
USL
Target
Cpk = Cp=2.0
CPK=0
CPK=1
CPK=-1 34
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CP、CPK 与缺陷率
问题： 1、如果有两个加工过程，其CPK 相等，Cpk=1.0，
问它们的加工质量水平一样吗？ 2、有以下两个加工过程A和B ，其过程能力 指数如下： A: CP=1.0; CPK=1.0 B: CP=1.33; CPK=1.0 问：它们的质量水平完全相同吗？
• χ 2 检验
• Shapiro-wilk检验
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根据直方图判定是否为正态分布
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正态分布
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用正态概率纸判定数据的正态性
横坐标等间隔 纵坐标按标准正态
分布的累积概率 F(X)=P(u<X)表示 的，其不等间隔
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具体操作
把数据排序：X(1)<X(2)<……<X(n) 在点X(k)处的累计概率F(X)=P(X<X(k))，用修正频率估计
LSL
USL
过程A 和过程B 的Cp相同，但是 质量水平却相差 甚远。
过程A
LSL
过程B
Δ
USL
25
单侧公差下的过程能力指数Cpu和Cpl
右单侧情形：
C PU
= USL - μ 3σ
Cˆ PU
= USL - X 3σˆ
USL
PU
µ
PU
=
1−
Φ
⎜⎛ ⎝
USL σ
−
μ
⎟⎞ ⎠
=
1−
Φ (3C PU
)
= Φ ( − 3C PU )
3
0.125 0.121 0.117 0.118 0.116 0.119 0.124 0.118 0.117 0.115 0.122 0.124 0.123 0.117 0.122
4
0.122 0.118 0.119 0.123 0.115 0.119 0.121 0.113 0.116 0.112 0.122 0.116 0.118 0.124 0.122
•样本含量= a×b×k
12
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5.3 数据分布的正态性检验
正态性是指与正态分布曲线相吻合并且数据是 连续的. Cp 和 Cpk 的计算是基于正态分布的
数据非正态可能由于以下原因: - 数据来自不同样本 - 过程不稳定 - 过程非正态
13
检验数据正态性的方法
• 直方图 • 正态概率纸
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课堂练习：
•对以下三种情况分别计算
C
和
P
C
PK
公差要求
工序
公差中心 公差
均值 标准差 CP CPK
1
15
± 0.02 14.990 0.005
2
10
± 0.03 9.98 0.01
3
8
± 0.2 8.05 0.04
33
Cpk的含义
z Cpk同时衡量过程的精度和准确性
公差范围
7
0.118 0.123 0.119 0.120 0.116 0.123 0.114 0.123 0.124 0.12 0.116 0.121 0.124 0.121 0.131
锡浆印刷过程中工艺要求锡浆的厚度为0.12±0.01 mm, 今从该过程连续抽去15块PCB板（每块板上有 8块手机主板），选取8个测量点，测得锡浆厚度的 数据，并且已知主要的随机性变异表现为每块PCB 板上不同位置上的变异，利用测量数据估计过程能 力指数CP 和CPK。
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过程能力B= 6σ
23
Cp的估计
Cˆ P
=
USL - LSL 6 σˆ
n
∑ (xi − x )2
σˆ = s / c4 =
i =1
n −1
C4
σˆ = R (分组样本的样本含量n < 7) d2
为简单起见，或直接采用有偏估计 σˆ = s
24
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Cp 能反映过程的缺陷率吗？
公差中心
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非正态数据下工序能力
•若数据呈非正态分布，首先应查找工序中是否 存在系统性原因，很多情况下，非正态性是由 于系统性原因造成的。若一旦发现了系统性原 因，应采取措施，将由于系统性原因产生的数 据删除，或将系统性原因排除后，重新搜集数 据。 •若非正态性是由于工艺过程中特殊的工艺特点 造成的，应考虑将非正态数据转化为正态，此 时公差也要做同等转化。
21
几种将非正态数据转化为正态的方法 1
（1）倒数转换： x
（2）平方根转换： x （3）立方根转换： 3 x
（4）对数转换：logx或lnx （5）BOX-COX转换
22
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5.4 过程能力指数Cp和Cpk
公差范围
LSL
USL
CP
=
USL - LSL 6σ
-3σ -2σ -1σ µ +σ+2σ +3σ
位置 PCB
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
测试数据（单位: mm ）
1
0.122 0.125 0.118 0.121 0.118 0.117 0.112 0.12 0.117 0.123 0.115 0.1121 0.115 0.125 0.12 0.115 0.124 0.114 0.116 0.125 0.121 0.116 0.12 0.117 0.119
的样本号。按不同时间点分成区域，并在每个区域的X轴标上 样本号 2. 从第一个时间点抽取的第一个样品开始，在X轴上找到所对 应的点，根据一个样品上的几个测量值的最大值和最小值绘制 出垂直的线条图，并标出其平均值，直到将所有样品的线条都
绘制出来。 3. 将相邻两个样品的均值一一连接起来，样品间均 值的波动
35
Cp、Cpk与不合格品率P的关系
公差中心与分布中心 重合
缺陷率
P
=
Φ(
LSL σ
−
μ
)
+
⎢⎣⎡1
−
Φ
(USLσ
−
μ
)⎥⎦⎤
= 2 × Φ( LSL − μ ) σ
= 2×Φ(−T 2) σ
= 2 × Φ(−3C p )
缺 陷
LSL
X ~ N(μ， σ 2)
缺 陷
M，μ
USL
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5.1 过程能力
过程能力是指过程的一致性.
N（ µ，σ ）
2
1
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99.73% ±3σ
B= ± 3σ
3
PCA的一般步骤
1.确定样本含量（n） 2.确定合理的抽样方案 3.抽样、测量并记录数据 4.绘制直方图，检查数据的正态性 5.检查是否存在系统性因素 6.计算过程能力指数 C P , C PK 等
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Cpk的计算 1.只有右单侧公差USL：CPK = CPU 2.只有左单侧公差LSL：CPK = CPL
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双侧公差下CPK的计算
LSL
Δ
USL
其中：k = 2Δ T
Δ= μ−M
M = (USL − LSL) / 2 T = USL − LSL
公差中心M
31
双侧公差下CPK的计算（续）
表示产品间变异，各样本线条的高度表示产品内变异 4. 分别计算各时间点样本观测值的均值，并在Y轴上找到对应 数值绘制一条水平线，表示该时间点的平均值，各时间点均值 之差别，即时间变异 5. 标明多变异图的数据来源、绘制目的、时间、采样人、绘制 人等信息。
8
4
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举例
某轴承车削工序加工的轴直径存在波动，为了分析 波动来源，做了多变异分析，质量工程师们选择了三个 时间点，8：00 AM、10：00 AM、12：00 AM，每个时 间点连续抽取3根轴，又从每根轴上分别选了3个测量点 （两端和中间），其测量结果如下：
Cp、Cpk与不合格品率P的关系
LSL
Δ
USL
公差中心与分布中心不
重合
CP
=
CPU
+ CPL 2
公差中心M
P = PU + PL = Φ(−3CPU ) + Φ(−3CPL )
= Φ(−3CPK ) + Φ[−3CP (1+ k)]
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工程实例
SMT（Surface Mount Technology）问题: 某手机制造商在PCB装配中采用SMT工艺，在
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质量管理教程
过程能力分析
Process Capability Analysis
CHAPTER OUTLINE
5.1 什么是过程能力 5.2 多变异分析（MVA） 5.3 数据分布的正态性检验 5.4 过程能力指数Cp和Cpk 5.5 计数值数据过程能力
QUALITY MANAGEMENT
时间
8AM
10AM
12AM
样品 1 2 3 1 2 3 1 2 3
位置
左端 18.5 18.2 18.4 18.3 18.4 18.2 18.2 18.4 18.3
中点 18.6 18.3 18.4 18.1 18.5 18.4 18.2 18.3 18.4 右端 18.4 18.3 18.3 18.3 18.6 18.5 18.1 18.2 18.5