过程能力分析

关键质量特性(A)产品—过程综合能力等级评价及措施
等级 过程能力
判断
应采取的措施
Ⅲ级
CP≥1.67
制定作业指导书，实施标准化作业； 理想状态 应用控制图或其他手段对过程实施控
制。
Ⅳ级 1.67＞CP≥1.33
低风险
分析影响过程能力的主要因素，建立 质量控制点。
Ⅴ级 Ⅵ级
1.33 ＞ CP≥1 1 ＞ CP≥0.67
望小值质量特性 pU 3CPU
望大值质量特性 pL 3CPL
CP 0.67 0.86 1.0 1.1 1.16 1.3 1.33 1.47 1.63 1.67
不合格品率 4.56% 1% 0.27% 0.1% 0.05% 0.01% 0.006% 0.001%
0.0001% 0.00006%
4、过程能力等级评价 ⑴ 传统过程能力等级评价
等级 CP 评价
特级 ≥1.67
过高
一级
二级
≥1.33－1.67 ≥1－1.33
充分
尚可
三级 四级 ≥0.67－1 ＜1.67
不充分 不足
传统过程能力等级评价的不足之处： ①认为CP=1.33最佳，不符合现代质量要求， ②未考虑产品质量特性重要度分级。
此时的过程能力指数
3、过程能力与过程不合格品率的关系 望目值质量特性
X M时 p 2 3CP X M时 P 31 k CP 31 k CP
望小值质量特性 pU 3CPU
望大值质量特性 pL 3CPL
2.00 ±6σ
合格品率（%）
不合格品率 （ppm）
95.56
444432
99.73
2700
99.9934
66
99.999936
0.64
99.9999998
0.002
过程能力指数反映了产品的质量状况 质量数据的分布描述了质量特性的过程能力
CP

T
6
T 2 CPK 6
CPK:当加工的质量特性的均值偏离目标值M时，
理想状态 对过程实施标准化作业和正常的检验和监 控
低风险
在确认不影响最终产品质量，经验证明确 原设计确实不合理的情况下适当放宽公差 范围
增加检验频次，加严检验，如对下道工序 中等风险 质量有影响，应查明原因采取纠正措施加
以改进
1、过程能力与过程不合格品率有关 望目值质量特性
X M时 p 2 3CP X M时 P 31 k CP 31 k CP
失
效
5×10-5/h
（3~5）×10-6/h 1 ×10-6/h
（3~5）×10-7/h
5 ×10-8/h 5 ×10-9/h
率
亚五级
五级 六级 七级
八级 九级
3、提高过程能力的途径
过程能力计算公式
CPK

T
2
6S
显然，对公式计算而言：分子越大、分母越小，其
结果越大。由此引出提高过程能力的途径：
Ⅴ级
过程能力 CP≥1.67 1.67＞CP≥1.33 1.33 ＞ CP≥1 1 ＞ CP≥0.67
CP＜0.67
判断
应采取的措施
过程能力 更换机器、设备，降低机床精度要求，降 过 剩 低技术工人等级，降低生产成本
采用统计抽样检验，减少检验频次对装配 过程能力 质量没有影响的情况下适当降低机器设备 富 余 的精度等级
强化质量检验，增加检验频次计时反
中等风险
馈质量信息，分析散差大的程度（σ） 和原因，采取纠正和预防措施，提高
过程能力（CP）。
必须进行全数检验，剔除不合格品，
高风险 或进行分级筛选，对不可修复的产品
应停止加工。
Ⅶ级
CP＜0.67
停止加工，查明过程中的系统因素， 采取纠正措施，进行技术改造和工艺 极高风险 改进，提高过程能力（CP）。
组织目标：减少和消除不合格，尤其是预防不合格 保证手段：技术、管理和人的因素处于受控状态
① 技术受控（过程处于技术稳态） 采用最先进的工艺技术生产产品。 具备保证不出合格品的能力（过程能力），要求: Cp、Cpk≥1。
②管理受控（过程处于统计稳态）
采用现代质量工程技术（统计技术），实施过 程控制(SPC),保持不出不合格品的能力。
d r＜ 10 %
10%

d
＜
r
20%
20
%

d
＜
r
50
%
过程接近于稳定 过程不太稳定 过程不稳定
50% dr
过程很不稳定
二、过程能力与过程能力指数(P48-P58）
1、过程能力 过程能力:是指过程处于正常状态下加工质量满
足技术标准的能力。 B=6σ=6S
过程能力是指过程在正常状态下所加工产品质 量特性值实际分布的六倍标准差。实际考核的是过 程的99.73%的能力。
过程能力用于衡量过程加工的内在一致性，加 工稳态下的最小波动。数值越小越好。
重要质量特性(B) 产品—过程综合能力等级评价及措施
等级 过程能力
判断
应采取的措施
Ⅱ级
CP≥1.67
简化质量检验，采取统计抽样检验或 能力富余 减少检验频次
对过程实施标准化作业，应用控制图 Ⅲ级 1.67＞CP≥1.33 理想状态 或其他手段对过程实施监控
Ⅳ级 1.33 ＞ CP≥1
低风险
对产品按正常规定进行检验，若采用 统计抽样检验在抽样方案设计时应考 虑合理的AQL值和检验水平IL以及检验 频次
CPK
1 k CP

T
பைடு நூலகம் 2
6S
CPU

TU 3

TU X 3S
CPL

TL 3

X TL 3S
PP

T
6
TU TL 6SL
PPK min( PPU , PPL )
无偏移上单侧过程（或望 小值）性能指数
无偏移下单侧过程（或望 大值） 性能指数
PPU

TU 3

TU x 3S L
PPL

TL 3

x TL 3S L
C系列 过程能力指数 与 （CP）
P系列过程性能指数 （PP）
过程能力指数CP
短期内计算，要求过程必须处于正常 状态（统计稳态）下计算。
过程性能指数PP
长期内计算，不要求过程必须处于正常 状态（统计稳态）。
P系列 过程性 能指数
符号 CP CPK CPU CPL PP PPK PPU PPL
名
称
计算公式
无偏移短期过程能力指数
有偏移短期过程能力指数
无偏移上单侧短期过 （或望小值） 程能力指数
无偏移下单侧短期过 （或望大值） 程能力指数 无偏移过程性能指数
有偏移过程性能指数
CP
T
6
TU TL 6S
过程能力决定于质量因素人、机、料、法、环、 测（技术与管理水平）而与公差无关。
质量管理体系的组织目标是什么？在ISO9004-1 标准中有说明。
ISO 9004-1 0.2 组织目标
为了达到目标，组织应确保影响其质量的技 术、管理和人的因素处于受控状态。无论是硬件、 软件、流程性材料还是服务，所有的控制都应针对 减少和消除不合格，尤其是预防不合格。
（1）首选项：Ɛ
0 减小偏移量,使
x 此举只须局部措施，使最容易实现的途径。
（2）减小标准差S
此举需采取整体措施，如，购置精度高的设备，
需要投资，实施比较困难。
（3）在经过验证，确实原设计不合理（过严）时，可
适当放宽公差范围。
4、过程性能(长期过程能力)与过程性能指数(P63-64)
系列 C系列 过程能 力指数
Ⅴ级
1 ＞ CP≥0.67
对过程加强检验和严格监控，采取纠
中等风险
正措施提高过程能力（CP），在不影 响最终产品质量的前提下确认原设计
不合理时适当放宽公差范围
Ⅵ级
CP＜0.67
高风险
实行全数检验，剔除不合格品或进行 分级筛选
一般质量特性(C) 产品—过程综合能力等级评价及措施
等级 Ⅰ级 Ⅱ级 Ⅲ级 Ⅳ级
过程能力分析
过程能力分析
一、过程能力分析与计算的条件
1、过程的正常状态
过程中只有正常因素起作用，没有异常因素起 作用时称为正常状态（稳定受控状态）。
2、过程能力分析、过程能力计算都必须在过程处于
正常状态下进行。
过程能力指数
Cp
T
6
TU TL 6S
σ为总体分布参数，一般情况下不可知，必须 保证过程处于正常(稳定)状态下，通过抽样，以 样本分布参数S对σ作无偏估计。
人的因素受控是技术受控和管理受控的基础。 主要指职工具有高的素质（文化水平、技能和经 验等）因此，需要加强对员工的培训。
2、过程能力指数
过程能力指数指过程能力满足质量要求的程 度。
CP
T B
T
6
TU TL 6S
CP
公差范 围
0.67 ±2σ
1.00 ±3σ
1.33 ±4σ
1.67 ±5σ
下表，是考虑了产品的质量特性重要度分级
⑵现代等级评定:产品——过程综合能力等级评价
过程能力等级 CP
特性
≥1.6 7
过程能力指数范围
≥1.33~1.6 ≥1~1.33 ≥0.67~1 7
＜0.67
关键特性（A类） Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
ⅥⅦ
重要特性（B类） Ⅱ
Ⅲ
一般特性（C类） Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ 级为最理想状态
Ⅳ
ⅤⅥ
Ⅲ
ⅣⅤ
计 使算之的不对断ˆ于向S ，过因程ˆ S此而，言逼要，近求长。过期根程内据的计ˆ L质算与量的ˆ改值S 进差ˆ就有值L 是可（逐能称步大为减于过小短程期ˆ内L
稳定系数）可以对过程的稳定进行评定。
d ˆ L ˆS
d r
ˆ L ˆS L
（过程稳定系数） （过程相对稳定系数）