013 过程控制和过程能力
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。
过程能力控制
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。
统计过程控制培训素材
Sample StDev
Sample Mean
26
21
16 Subgroup 0
9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
Xbar & S图
Xbar/S Chart for Radius
10
20
3.0SL=27.00 X=21.81 -3.0SL=16.62 30 3.0SL=7.941 S=4.032 -3.0SL=0.1224
CL X
UCL D4R
UCL X A2R
s R / d2
A2, D3, D4 和 d2 是取决于统计置信区间的常数。 对于不同的样本大小已经将这些Xbar & R控制图 表常数(A2, D3, D4 和 d2)制成表格（见附录）
控制图与规格界限
• 控制图用来监控稳定性 – 图的目的是监控当前过程所在之处 – 即使其不能达到规格
Xbar 图
• X-bar图测量随时间推移的变量的中心趋向。它使用来自 大小为n的样本的平均，或X-bar。
• 图表的中心线由平均值的长期平均水平或X-double bar 描绘出来
• 控制界限规定范围为+3 sigma, 或在平均上的 99.7% 的置信区间
CL' s x 3 sˆ
n
R图
• 极差，或R图表监控随着时间推移在子群体内部的 变异
LCL
0
10
20
Observation Number
UCL
LCL
0
10
20
Observation Number
UCL
LCL
0
10
20
Observation Number
UCL
LCL
控制图与过程能力分析
控制图与过程能力分析1. 引言控制图是一种常用的质量管理工具，用于监控和分析过程中的变异性。
通过绘制控制图，可以识别过程中的特殊因素或异常情况，从而及时采取控制措施，保证过程稳定并提高产品质量。
而过程能力分析则是评估过程的稳定性和能力的方法，用于判断过程是否满足规定的质量要求。
本文将介绍控制图的基本概念和构成要素，并详细讨论过程能力分析的方法和指标。
同时，还将给出一些实际案例，帮助读者更好地理解和应用控制图与过程能力分析。
2. 控制图概述控制图是一种基于统计学原理的质量管理工具，用于监控和改进过程中的变异性。
通过绘制控制图，可以将过程的实际数据与规定的控制限进行比较，从而判断过程是否受到特殊因素的影响，以及是否处于控制状态。
控制图的构成要素主要包括控制线、样本数据和数据点的标记。
其中，上下控制线用于标识过程的稳定范围，而中心线则表示过程的平均水平。
样本数据则是从过程中得到的一组观测值，通常按时间顺序排列。
每个数据点可以通过标记来表示其特殊性质，如标明异常值或特殊原因。
3. 常见的控制图类型根据观测数据的类型和分布特征，常见的控制图类型包括：3.1. 控制图类型1这是一种适用于连续型数据的控制图类型，适用于受检量或计数型数据。
其构成要素包括X控制图和R控制图。
X控制图用于监控平均值的变化情况，R控制图则用于监控过程的变异程度。
3.2. 控制图类型2这是一种适用于计数型数据的控制图类型，适用于过程中出现的次数或事件。
其构成要素包括P控制图和C控制图。
P控制图用于监控次数型数据的比例，C控制图则用于监控次数型数据的发生数。
3.3. 控制图类型3这是一种适用于属性型数据的控制图类型，适用于过程中出现的缺陷或不良项。
其构成要素包括NP控制图和U控制图。
NP控制图用于监控缺陷或不良项的发生数，U控制图则用于监控缺陷或不良项的比例。
4. 过程能力分析方法过程能力分析是评估过程的稳定性和能力的方法，旨在判断过程是否满足规定的质量要求。
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：。
过程能力与过程能力指数分析
过程能力与过程能力指数分析过程能力是指企业在生产或服务过程中对于资源、流程、环境等各方面进行有效管理、优化，并最终提升企业的质量和效率水平的能力。
而过程能力指数则是对企业过程掌控能力和过程管理水平的量化评价指标。
本文将介绍过程能力的概念及其指数分析方法，并探讨如何提高企业的过程能力。
过程能力的概念过程能力是指企业通过管理、优化各节点的资源、流程、环境等各方面，为生产或服务的过程提供保障并进行有效控制，从而提升产品质量、提高效率的能力。
企业通过持续改进和优化各个环节的管理流程，不断提高自身的过程能力，进而实现产品和服务的持续改进和提升。
过程能力的评价主要从三个维度来考虑：1.资源实力：包括供应商、设备、人员能力、工艺设备、系统工具等；2.流程规范：包括流程的规范制定、管理模式、执行效果等；3.环境控制：包括环保控制、效益监测、安全生产等。
综合上述三个方面，可以对企业的过程能力进行全方位的评测和评价，进而为企业的持续发展提供保障。
过程能力指数的分析过程能力指数是对一个企业在生产或服务过程中所表现出来的管理和协调能力的一种量化评价指标。
同时，过程能力指数也是一个企业质量管理体系的有效指标，用来衡量企业的生产或服务过程控制和管理水平的高低。
通常，过程能力指数包括以下几个维度：1.环境质量：包括工作环境、资源环境和指标环境等；2.流程管理：包括生产过程的执行、优化、起止控制和问题管理等；3.客户满意度：包括内部客户和外部客户的满意度；4.产品质量：包括产品质量一致性、稳定性、可靠性和效益性等。
对于维度之间没有耦合关系的过程能力指数，可以通过加权平均值的方式进行计算。
但对于存在一定耦合关系的维度，建议采用主成分分析、因子分析等统计分析方法进行计算。
基于过程能力指数的评价结果，同时结合过程产能、生产能力和制造成本等指标进行综合评价，可以有效的评估企业的综合竞争能力和成本效益。
如何提升过程能力过程能力的提升需要从多方面入手，主要可以从以下几个方面进行考虑：1.数据分析：通过收集并分析相应的过程数据，为制定和优化过程策略提供有力的数据支撑和保障；2.流程优化：优化和规范工作流程，并通过流程拆分、差异化管理等手段，在细节方面进行管理，从而提升产品质量和效率；3.经验沉淀：将企业过程管理中的优秀经验进行总结和归纳，并制定规范的技术文档和操作规程，以便更好的推广和复制；4.科技创新：通过引入先进的生产装备和技术，提高企业过程的自动化水平，进而提高生产效率并节省制造成本；5.培训提升：对于企业员工进行岗位培训，在保证操作技巧的同时，提高其对于过程质量的认识和要求。
统计过程控制(SPC)
9.94 9.81 9.85 10.11 10.24 10.17 9.83 10.33 10.39 9.64
10.42 10.13 9.61 10.03 10.60 10.00 9.55 10.15 10.16 9.88
10.30 10.21 10.03 10.15 9.58 10.09 9.87 9.91 9.73 10.02
Mo=1
2 12.67
3.56
练习
数列：12，11，12，13，18，30，24，9 请计算下列统计量：
R
X
Md
Mo
2
数据的收集与整理
群体
行 动
结论
抽样 分析
样本 测 试
数据
每件产品的尺寸与别的都不同
范围
范围
范围
范围
但它们形成一个模型，若稳定，可以描述为一个分布
量具精确度是指测量观察平均值与真实值（基准值） 的差异。 真实值由更精确的测量设备所确定
测量系统变差
量具重复性
量具重复性是由一个操作者采用一种测量 仪器，多次测量同一零件的同一特性时获得的 测量值变差。
测量系统变差
量具再现性
量具再现性是由不同的操作者，采用相同 的测量仪器，测量同一零件的同一特性时测量 平均值的变差。
Statistical Process Control
（统计过程控制）
统计过程控制（SPC）
1、SPC的发展史 2、基本统计概念 3、过程变差 4、控制图 5、过程控制和过程能力
SPC的发展
20世纪20年代，美国休哈特提出； 二战后期，美国将休哈特方法在军工部门推行； 1950~1980，逐渐从美国工业中消失 ；休哈
过程能力分析
控
1 (3 1 0.6) (3 1.4)
制
1 (1.8) (4.2)
1 0.9641 0.00001335
0.03591335 即 P 3.59%
三、 过程能力分析
第 1、过程能力的判定
五 章
过程能力判定是根据过程能力
统
计
过 程
指数判断过程加工能力满足产品质
6
第 五
σ可以用抽取样本的实测值计算出样本标
章 准偏差S来估计。
统 这时， 计 过
CP
T 6S
程 控 制
TU TL 6S
式中TU为质量标准上限，TL为质量标准下限。 即T= TU－TL。
第
五
章
例：某零件的强度的屈服界限设计要求为4800—
统 5200㎏/㎝2，从100个样品中测得样本标准偏差（S）为
控
%
%
制
1.00
99.730 99.865% 99.865% %
99.865%
1.33
99.994% 99.997%
99．997%
1.67
99.99994% 99.99997%
2.00
99.9999998%
过程能力的判断标准
第 五 CP≥1.67 章
统 计 过
1.67＞ CP≥1.33
程 1.33＞
制
(
T
2
)
(
T
2
)
(3C P ) (3C P )
1 2(3C P )
（四）过程不合格品率的计算
第 所以不合格品率为： 五 章
统 计
P 1 P(TL x TU )
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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
2
结果0.53
回顾
我们为什么要减少偏差? 统计过程控制最主要的工具？ 偏差的2个指标是什么？
1. 规格、目标值和偏差的介绍 2. 统计过程控制 3. 过程能力计算 4. 过程能力分析
过程能力
定义：过程满足规格的能力
一个有能力的过程——至少99.73%的总体在技术规格范围内,少于 .135%超过规格。
过程能力计算
公司目前有两种方式计算CPK
1. SAP自动计算：在SAP界面输入相应图表可以自动计算CP和CPK
的值（此方法只适合正态分布）
过程能力计算
2. MINITAB计算：此方法适合各种分布，在正态时与SAP计算结果
一致。
在EZ-Chart导出数据
复制到MINITAB中
分析分布方式
根据对应的分布计算 Cp\Cpk
过程控制和过程能力分析
课程目的
针对制造工程师、生产主管和质量部人员 了解规格和目标值及减少偏差的意义 掌握统计过程控制的方法和内容 了解过程能力的计算 学习过程能力的判断和评估
课程大纲
1. 规格、目标值和偏差的介绍 2. 统计过程控制 3. 过程能力计算 4. 过程能力分析
1. 规格、目标值和偏差的介绍 2. 统计过程控制 3. 过程能力计算 4. 过程能力分析
将客户之声ห้องสมุดไป่ตู้换到产品
客户要求 (VOC, VOB)
关键品质特性 (CTQs) 客 户 要 求
HOQ #1
关 键 品 质 特 性 (CTQs)
关键设计参数
HOQ #2
CDPs
关键制造过程 (CMPs)
表现 表格或 关键品质特性 (CTQs)
HOQ #3
CMPs
过程管控变量
关键 设计参数或CDPs
HOQ #4
过程能力计算
计算：HT#1 1055平面件 样本点11093-11192
1. 规格、目标值和偏差的介绍 2. 统计过程控制 3. 过程能力计算 4. 过程能力分析
过程有能力
满足需求—日常监控常见偏差
Cp > 1.0
Cpk > 1.0
LSL
USL
过程能力需要改善
能力不足—过程分布良好，需要根据实际情况寻找方 法，调整均值的偏移
过程受控是评估过程能力的前提
过程能力指数
Cp
• 过程偏差与标准公差比较 • 仅考虑过程分布，而不是位置
Cpk
• 过程与技术规格公差的匹配 • 同时考虑分布和位置
CPK>1是 我们的最 低要求
过程能力太差，必须改善 过程能力较差,必须提升 过程能力一般,有产生不良品的风 1.0〈CPK<=1.33 险,需要改善 1.67〈=CPK 过程能力优,需要保持 CPK<0.67 0.67〈CPK<=1.0
• 标准化文件
变化的生产环境
• 监控波动
原材料
环境
出货产品
炉子设置
人员、量具
1. 规格、目标值和偏差的介绍 2. 统计过程控制 3. 过程能力计算 4. 过程能力分析
统计过程控制(SPC)
应用统计技术保证产品符合要求的质量管理技术 使用控制图监控过程，对异常状况提前预警 描述统计量协助分析 用数据说话，通过抽样判断整个过程
使用过程能力指数（CPK）评估整个过程
控制图
帮助我们了解过程 有助于区分 普通原因(正常)与 特殊原因 (异常) 利用抽样减少与目标值偏差，并维持成果 结构折线图，对何时采取行动或不采取行动的决策进行标准化
描述统计量
偏差 — 测量值的分布 • 极差R • 标准差S
位置 — 数据的集中性 • 平均值X-Bar