常规控制图与过程能力指数共35页文档
控制图和过程能力分析
• 区分变差的特殊原因和普通原因，作为采取局部措施或对系统采取措施的指南
Procesedback
Voice of the process
Statistical Methods
People Equipment Material Methods Environment
• 纵轴表制品的品质特性，横轴表制品制造时间；用中心线及上下界限来反应品质变动情 况。
• 图例：
上控制线
中心线
下控制线
异常
控制图的目的—做好预防工作
Material
人
机
+
Process
法
环
OK Result
NG
测量
不要等产品做出来后再去看它好不好，而是在制造的时候就要把它制造好。 质量是生产出来的，而非检测出来的。
2 •
e 2.718
μ+kσ
个别值的正态分布
x
平均值的正态分布
3
x
x
3 x
控制图的正态分布
上控制限UCL
3 x
中心線
x
3 x
下控制限LCL
正态分布概率
μ±kσ
μ±0.67σ μ±1σ
μ±1.96σ μ±2σ
μ±2.58σ μ±3σ μ±6σ
在内的概率 在外的概率
50.00%
50.00%
68.26% 95.00% 95.45% 99.00% 99.73%
控制图优点
控制图和一般的统计图不同，因其不仅能将数值以曲线表示出来，以观其变异之趋势，且能显示变异系 属于机遇性或非机遇性，以指示某种现象是否正常，而采取适当之措施。——以动态呈现过程变化
(完整版)过程能力与过程能力指数分析
过程能力与过程能力指数过程能力过程能力以往也称为工序能力。
过程能力是指过程加工质量方面的能力，它是衡量过程加工内在一致性的，是稳态下的最小波动。
而生产能力则是指加工数量方面的能力，二者不可混淆。
过程能力决定于质量因素，而与公差无关。
当过程处于稳态时，产品的计量质量特性值有99.73％落在μ±3σ的范围内，其中μ为质量特性值的总体均值，σ为质量特性值的总体标准差，也即有99.73％的产品落在上述6σ范围内，这几乎包括了全部产品。
故通常用6倍标准差(6σ)表示过程能力，它的数值越小越好。
过程能力指数(一)双侧公差情况的过程能力指数对于双侧公差情况，过程能力指数C p的定义为：C p= T =TU-TL （公式1）；6σ 6σ式中，T为技术公差的幅度，T U、T L分别为上、下公差限，σ为质量特性值分布的总体标准差。
当σ 未知时，可用σˆ1=R/d2或σˆ2=s/c4估计，其中R为样本极差，R为其平均值，s占为样本标准差，s为其平均值，d2、c4为修偏系数，可查国标《常规控制图》GB／T4091—2001表。
注意，估计必须在稳态下进行，这点在国标GB／T4091—2001《常规控制图》中有明确的规定并再三强调，不可忽视。
在过程能力指数计算公式中，T反映对产品的技术要求，而σ反映过程加工的一致性，所以在过程能力指数C p中将6σ与T比较，就反映了过程加工质量满足产品技术要求的程度。
根据T与6σ的相对大小可以得到过程能力指数C p。
如下图的三种典型情况。
C p值越大，表明加工质量越高，但这时对设备和操作人员的要求也高，加工成本也越大，所以对于C p值的选择应根据技术与经济的综合分析来决定。
当T=6σ，C p=1，从表面上看，似乎这是既满足技术要求又很经济的情况。
但由于过程总是波动的，分布中心一有偏移，不合格品率就要增加，因此，通常应取C p大于1。
各种分布情况下的C p值一般，对于过程能力指数制定了如下表所示的评价参考。
常规控制图的作法及其应用(ppt 45页)
流程图-Flow Chart
流程图的绘制
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控制图（Control Chart）
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检查表
又称调查表，是用来系统地收集资料和 积累数据，确认事实并对数据进行粗略 整理和简单分析的统计图表
常用的检查单有缺陷位置检查单、不合 格品分项检查单、频数分布检查单、矩 阵调查表等
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检查表
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过程能力指数
Cpk = (l – k) Cp = (T - 2ε) / 6 ……(2) 其中：M为标称值， ε = | M - μ | , 偏移系数 k = 2ε / T 单侧公差时： Cpk= (Tu - μ ) / 3 只给出上限标准时 Cpk = (μ - Tl ) / 3 只给出下限标准时 …… (3)
互独立
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X—s图
X-S控制图将X图与S图组合使用，同时 分析和监控过程的均值和离散度变化
选用X-S控制图的条件： 特性连续可计量，服从或近似服从正态分布 样本容量n为定数，且n > 1 按时序可采集20个以上的样本（即k ≥ 20） 应采集同一过程的质量特性值，且测量值之
间相互独立
班次 按使用设备分：如类别（数控/一般等）、型
号、使用时间（年限/季节等） 按原材料分：如规格、供应商、进料时间 按工作时间分：如班次、批次、周、月、季、
年 按作业条件分：如温度、压力、场所 按工艺方法分
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SPC传统的7项工具
帕累托分析（Pareto Diagram） 鱼刺图（Fishbone Diagram） 流程图（Flow Chart） 控制图（Control Chart） 检查表（Check Sheet） 散布图（Scatter Diagram） 直方图（Histogram）
SPC统计过程能力的概念与指数(ppt 36页)
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1、解答：
USL=7.95, LSL=7.90，s=0.005 M = X= 7.925 Cp= (USL-LSL) / 6σ =(7.95-7.90)/6*0.005=1.67
2、解答：
M=7.925,Xbar=7.935 CPU =(USL-X)/3s=(7.95-7.935)/3*0.005=1 CPL =(X-LSL)/3s=(7.935-7.900)/3*0.005= 2.33 CPK = Min (CPL,CPU)= 1
6
影响过程波动的因素
☆ 人、机、料、法、测、环（5M1E）
操作者方面：如操作者的技术水平、熟练程度、质量 意识、责任心、管理程度等；
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、润滑情况 等等；
材料方面：如材料的成分，配套元器件的质量等等；
7
影响过程波动的因素
3
3
Ppm
USL LSL
6 S 2 ( x Ta ) 2
注： PPM （ Parts_Per_ Million ) 是每百万件的不良品数
过 程 能 力 指 数 小 结
一、术语简介：
T： 技术规范的公差幅度， T=USL-LSL；
B： 过程能力；
其中：B=6σ
Ta： 技术规范的目标值；
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CP、CPK与PP、PPK的含义与区别
PP (Performance of process)过程性能指数 PP “我们实际做到多好” PPK 修正的过程性能指数 PPK “我们实际真正做到多好”
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过程能力指数分类
过程能力与过程能力指数课件
该企业对其生产过程进行了全面的数据收集和分析，利用过程能力指数评估了 各工序的性能。通过对比标准要求，找出了关键工序的不足，如设备精度低、 操作不规范等。
某电子企业的过程能力改进
总结词
某电子企业通过改进生产流程和提升设备精度，有效提高了过程能力指数，降低 了不良品率。
详细描述
该企业针对过程能力分析中发现的问题，采取了一系列改进措施。如更新设备、 优化工艺参数、加强员工培训等。实施改进后，过程能力指数得到显著提升，产 品合格率提高。
04
02
过程能力指数
过程能力指数的定义
过程能力指数是指对生产过程中的固有能力和实际加工能力之间关系的度量，它反映了生产过程满足产品规格 要求的程度。
过程能力指数是衡量生产过程中产品质量稳定性和一致性的重要指标，帮助企业了解生产过程的性能和潜在问 题，从而采取相应的改进措施。
计算过程能力指数的方法
02
合理安排生产计划，确保生产资源的有效利用，提高生产过程
的稳定性和可靠性。
引入先进的生产管理理念和技术
03
如精益生产、敏捷制造等，提升生产过程的灵活性和适应性。
提高设备精度
定期维护和保养设备
确保设备的正常运行，延长设备使用 寿命。
采用高精度设备
加强设备校准和检测
确保设备处于良好的工作状态，提高 产品质量的稳定性。
某食品企业的过程能力提升
总结词
某食品企业通过改善原料质量、调整加工工艺和加强品质控制，提高了过程能力指数，确保了食品安全与品质。
详细描述
该企业从原料采购开始，严格筛选供应商，确保原料质量。同时，调整加工工艺，优化温度、时间等参数，以 保持食品的口感和营养价值。加强品质控制，定期对产品进行检测，确保符合食品安全标准。通过这些措施， 过程能力指数得到了提升，产品的安全性和品质得到了保障。
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6ˆσ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6ˆ
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：。
统计过程控制(SPC)
解：
于是，过程能力指数为：
过程能力不够充分，从图2发现分布中心μ=0.1968与规范中心M=（TU+TL）/2=0.1720有偏离，应进行调整。调整后，Cp值会有所提高。
单侧规范情况的过程能力指数
01
只有上限要求，而对下限没有要求： 只适用于的范围:
02
只有下限要求，而对上限没有要求： 只适用于的范围:
4
3
6
5
判稳准则的分析 判稳准则的思路
打一个点未出界有两种可能性：
► 过程本来稳定 ► 漏报 （这里由于α小，所以β大），故打一个点子未出界不能立即判稳。
在点子随机排列的情况下，符合下列各点之一判稳：
01
► 连续25个点，界外点数d=0；
02
► 连续35个点，界外点数d<0；
03
► 连续100个点，界外点数d<2。
0.1821
0.1828
0.0086
18
0.1812
0.1585
0.1699
0.168
0.1694
0.0227
19
0.1700
0.1567
0.1694
0.1702
0.1666
0.0135
20
0.1698
0.1664
0.17
0.16
0.1666
0.01
图1
μ’
μ
图2-7 正态曲线随着标准差变化
σ=2.5
σ=1.0
σ=0.4
y
x
不论μ与σ取值为何，产品质量特性值落在[μ-3σ，μ+3σ]范围内的概率为99.73%。 图2-8 正态分布曲线下的面积
过程能力指数课件
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5、控制图类型
X-R 均值和极差图 计量型数据 X-S均值和标准差图 X -R 中位值极差图
X-MR 单值移动极差图
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6、计量型数据控制图 1）建立控制图的准备
①、建立适合于实施的环境： a 、排除阻碍人员公正的因素； b 、提供相应的资源(人力和物力)； c 、管理者支持； ②、定义过程： 根据加工过程与其周围的其它操作和上下使用者之间的关系，以及每个 阶段的影响因素(人、设备、材料、方法和环境)来理解过程。 ③、确定待控制的特性： 设计特性、工艺特性，特性能够用数值表示如力矩、厚度、间隙。 ④、确定测量系统： a 、规定检测的人员、环境、方法、数量、频率、设备或量具。 b 、确保检测设备或量具本身的准确性和精密性。 ⑤、使不必要的变差最小： 确保过程按预定的方式运行、确保输入的材料符合要求、恒定的控制设 定值。
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二、过程能力分析
（一）、MSA（过程测量系统分析）是过程分析和控制的前提
1、注意两点； 一是：测量方法的选定，以保证数据的精度；
二是：如何保证数据的真实性。
（二）、SPC（统计过程控制）是过程分析和控制的基础 1、定义：
SPC(Statistical Process Control)是为了贯彻预防原则，应用统计技术
CPK=（1-K）CP
K=2ε/T
ε为公差中心偏移量
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1、计算过程的标准偏差 σ ˆ
σ = R/d2
R 是子组极差的平均值，d2 是随样本容量变化的常数
n
2
3
4
5
6
7
8
9
10
d2 1.13 1.69 20.6 2.33 2.53 2.70 2.85 2.97 3.08