工序过程能力分析
过程能力分析
0.994 0
0.994 1
0.994 3
0.994 5
0.994 6
0.994 8
0.994 9
0.995 1
0.995 2
2.6
0.995 3
0.995 5
0.995 6
0.995 7
0.995 9
0.996 0
0.996 1
0.996 2
0.996 3
0.996 4
2.7
0.996 5
0.996 6
L
处置
A 级：继续维持现状 B 级：尽可能改进为 A 级 C 级：应立即检讨改善 D 级：应采取紧急措施，全面检讨，必要时停止生产
规格中心值
注： Sc
T S U S L 规格上限—规格下限
ˆ 过程分配群2）综合评价
计算公式 代号 评价项目 双边规格 (1) Cpk (1 Ca ) Cp A 当 Ca 0 时 过程能力指数 总合 Ca 与 Cp
0.894 4
0.896 2
0.898 0
0.899 7
0.901 5
1.3
0.903 2
0.904 9
0.906 6
0.908 2
0.909 9
0.911 5
0.913 1
0.914 7
0.916 2
0.917 7
1.4
0.919 2
0.920 7
0.922 2
0.923 6
0.925 1
0.926 5
0.952 5
0.953 5
0.953 5
1.7
0.955 4
0.956 4
0.957 3
0.958 2
工序过程能力分析
工序过程能力分析工序过程能力分析是对生产过程的能力进行评估和分析，以确定其在制造产品过程中的效率、质量和可靠性。
这种分析可以帮助企业识别潜在的问题和改进机会，并采取相应的措施来提高工序的能力和效果。
首先，工序过程能力分析要考虑到工序中的关键要素，如人力资源、设备、原材料和工艺流程等。
通过对这些要素的评估和分析，可以确定工序过程的强项和改进的空间。
其次，工序过程能力分析需要收集和分析相关的数据和信息。
这包括生产数据、质量数据、故障数据、维修数据等。
通过对这些数据进行统计分析和趋势分析，可以揭示工序过程中存在的问题和瓶颈，并找出导致这些问题的根本原因。
然后，工序过程能力分析需要进行实地考察和观察。
通过亲临现场，观察工序操作过程中的情况和现象，可以发现操作员的技能水平、设备的运行状态、流程的合理性等方面存在的问题和不足。
最后，通过工序过程能力分析得出的结果，可以制定相应的改进措施和行动计划。
这些措施可以包括改进工艺流程、提升操作员的技能和意识、优化设备的性能和维护计划等。
同时，还需要制定相应的指标和评价体系，以便对改进措施的效果进行跟踪和评估。
总之，工序过程能力分析是一个系统性的工作，需要综合运用统计分析、实地观察和经验判断等方法。
通过对工序过程能力的评估和分析，可以发现潜在的问题和改进机会，并采取相应的措施来提高工序的能力和效果。
这将有助于企业提高生产效率，降低成本，提升产品质量和市场竞争力。
工序过程能力分析是企业管理和生产控制中的重要环节。
通过对工序过程的评估和分析，可以确定生产过程中的强项和不足之处，并采取相应的措施来改进和优化工序的能力和效果。
下面将详细介绍工序过程能力分析的相关内容。
1. 收集和整理数据：首先，进行工序过程能力分析需要收集和整理相关的数据和信息。
这些数据包括生产数据、质量数据、设备状态数据等。
通过收集足够的数据，并进行整理和梳理，可以对工序过程进行全面、客观的评估。
2. 统计分析和趋势分析：收集到的数据可以通过统计分析和趋势分析进行进一步的处理。
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。
(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。
过程能力的确定与分析方法
ISO9000标准对过程控制的要求组织内诸过程组成系统的应用，以及这些过程的识别和相互作用及其管理，可称之为过程方法。
过程方法的优点是对诸过程组成的系统中单个过程之间联系以及过程的组合和相互作用进行连续的控制。
ISO9000标准对过程控制的要求标准鼓励组织在建立、实施质量管理体系以及改进其有效性时，采用过程方法。
通过将输入转化为输出的活动可视为过程。
通常一个过程的输出可直接形成下一过程的输入。
过程方法在质量管理体系中应用时，强调以下方面的重控制输入输入过程能力：概念过程能力指过程处于正常状态(稳定受控状态)时，加工产品的能力。
通常以产品质量特性数据分布的6倍标准偏差表示。
B = 6σ工序能力的概念原材料或上一道工序半成品按照标准要求供应；本工序按作业标准实施，并应在影响工序质量各主要因素无异常的条件下进行；工序完成后，产品检测按标准要求进行。
所谓工序能力是指处于稳定状态下的工序实际加工能力，所谓稳定状态，应具备以下条件：工序能力的概念工序能力又叫过程能力，在机械加工业中又叫加工精度，是指制程所呈现出的一致性（Uniformity）—机器能力：一机器或设备在一定条件下的操作能力—综合制造能力：制造某一批产品的全部制程，包含设备、人员、材料、环境等在制造周期内所呈现的能力制程能力分析：利用控制图、直方图、或其他统计工具以决定制程能力的一种系统化工作进行工序能力分析的意义工序能力的测定和分析是保证产品质量的基础工作；工序能力的测试分析是提高工序能力的有效手段；工序能力的测试分析为质量改进找出方向。
工序能力分析的用途•预测制程与规格符合的程度•帮助产品设计/开发人员选择或修改制程•协助设立制程控制的适当抽样区间•提供新设备采购的功能需求•不同供应商质量能力的评比•当不同制程间有相互关系时，可以提供作为规划生产程序的参考•降低制程的变异性工序能力分析重要性在质量控制中收集样本的目的之一便是了解过程（或工序）的生产能力有多大，即生产合格品的能力究竟有多大，如果生产能力太低，那必须采取措施加以改进。
过程能力(工序能力)分析
2)过程变异的因素（5M1E） ?人（Man） ?机(Machine) ?料(Material) ?法(Methad) ?测(Measure) ?环(Environment)
●异常变异（系统因素变异或特殊原因变异） a)可避免的，属人为因素造成，必须彻底追查原因采取措施，这种原因对过 程影响很大，会造成很大的损失（如使用失效的仪器测量，测量的方法不对 或使用未经培训的人员测量等； b)异常波动没有统计规律； c)系统性因素引起的差异为条件误差。
4）过程能力（工序能力）指数 是指过程能力与过程目标相比较的定量描述的数值，即表示过程满足产品质 量标准（产品、规格、公差）的程度。一般以 Cp 或 Cpk 表示。 ?Cp 适用于质量标准规格的中心值与实测数据的分布中心值一致即无偏离的 情况下；
第2页共2页
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3)过程变异类别 没有两件产品或特性是完全相同的，因为任何过程都有存在许多变差的原因。
在产品制造过程中，工序是保证产品质量的最基本环节。工序能力分析是 质量管理的一项重要的技术基础工作。它有助于掌握各道工序的质量保证能 力，为产品设计、工艺、工装设计、设备的维修、调整、更新、改造提供必 要的资料和依据。
产品间的差距也许很大，也许小得无法测量，但这些差距总是存在的。位于 规定的公差的范围的零件是可接受的，超出规定公差范围之外的零件是不可 接受的；然而，在管理任何一个过程减少变差时，都必须追究造成变差的原 因，首先是区分普通原因和特殊原因。 ●正常变异（偶然因素变异或普通原因变异） a)不可避免的原因，是属于控制状态下的变异，这种原因对过程响程度很小， 不值得调查、不值得改善，如果要去改善，成本很高； b)正常波动服从统计规律； c)偶然性因素引起的差异为随机误差。
工序能力分析与评价
工序能力分析与评价工序能力分析与评价是企业在生产过程中对所采用的工序进行分析与评价的过程。
通过工序能力分析与评价，企业可以了解工序的稳定性和可靠性，以及工序是否能够达到预期的质量要求。
以下是对工序能力分析与评价的一些介绍和方法。
一、工序能力分析方法1. 数据收集：收集关于工序的数据，包括工序的输入、输出、过程参数等信息。
2. 统计分析：利用统计学方法对数据进行分析，包括计算工序过程的平均值、标准差、偏度、峰度等指标。
3. 测量能力指标：通过计算能力指标来评估工序的稳定性和可靠性，常用的能力指标包括过程能力指数（Cpk）、过程性能指数（Ppk）等。
4. 制定改进措施：根据分析的结果，确定改进工序的措施，提高工序的能力。
二、工序能力评价方法1. Cpk评价法：Cpk评价法是一种常用的工序能力评价方法，通过计算工序的Cpk值来评估工序的稳定性和可靠性。
Cpk值越大，代表工序的能力越高。
2. 直方图分析法：通过绘制工序数据的直方图，观察数据的分布情况，评估工序的稳定性和可靠性。
直方图的形状和偏度等指标可以反映工序的能力水平。
3. 控制图分析法：控制图是一种常用的工序能力评价方法，通过绘制工序数据的控制图，监控工序的稳定性和可靠性。
控制图中的各种规则和异常点可以帮助企业发现工序中的问题，并及时采取措施加以改进。
三、工序能力分析与评价的意义1. 提高工序质量：通过工序能力分析与评价，企业可以及时发现工序中的问题，并采取措施加以改进，从而提高工序的质量。
2. 降低不良率：工序能力分析与评价可以帮助企业预测工序中的不良率，并制定相应的控制策略，减少不良品的产生。
3. 提高企业竞争力：工序能力分析与评价可以帮助企业了解自身的工序能力水平与其他企业的差距，通过改进工序，提高企业的竞争力。
四、工序能力分析与评价的局限性工序能力分析与评价只能在已有数据的基础上进行，对于新工序或者缺乏足够数据的工序，难以进行准确的分析与评价。
过程能力分析
14
Cpk的计算步骤
计算取样数据至少应有20组数据，方具有一定代表性；计算Cpk除收 集取样数据外，还应知晓该品质特性的规格上下限(USL，LSL)，才可顺 利计算其值。 ①用Excel的“STDEV”函数和“AVERAGE”自动计算所取样数据的标 准差(σ)和平均值，再计算出规格公差(T)，及规格中心值(U)； 规格公差T＝规格上限USL－规格下限LSL； 规格中心值U＝（规格上限USL+规格下限LSL）/2； ②依据公式：Ca=(X-U)/(T/2)，计算出过程准确度：Ca值； ③依据公式：Cp =T/6σ ，计算出过程精密度：Cp值；
13
Cpk能干什么
3.了解产品的制程能力，预知生产可能产生的不良率 Cpk的优点就是可以用数学方式清楚的计算出其概率，所以只要我们有了产品的规 格，再通过随机抽样的样品测量数值，就可以预估出产品的可能良率与不良率。 4.用来判断目前的产品制程是否稳定符合要求，是否需要进行过程调整 通过Cpk的持续管控可以让我们了解到现在及往后的产品良率趋势，而不仅仅是质 量趋势，它除了可以监控生产制程的稳定度外，也可以提早发现制程上的变异并加以 改善并预防不良品发生，进而提升产品的良率。 5.可以用来进行供货商质量能力的监控 大部分的工厂都设立有IQC来检验来料有没有符合要求，其实我们也可以将这些测 量的数据拿出来作Cpk的管控，如此就可以知道供货商的生产质量落在哪里，也可以知 道供货商是否有使用特别挑检(Sorting)出的产品来交货。了解供货商的过程能力，是 希望改善供货商的质量，提升其良率，最后达到提升供货质量的目的。 另外，如果有两家供货商同时供应同一个材料时，也可以用Cpk对他们进行质量能 力比较。 6.用来监控重点指标 过程生产的时候，有时候设计上无法克服的东西，通常要透过过程的严格控制达到 目的，基本上使用全面测量可以达到最大的控制程度，如果不行的话用Cpk来进行管控 ，比如说检测TPO是否稳定…等。
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(2)计算平均不合格品率及平均样本量
k
di
p
i 1 k
ni
i 1
k
ni
n i 1 k
(3)计算过程能力指数Cpk
C pk 3
pU p p(1 p)
n
24
三 计数值—
例1 某产品规格要求pU＝0.1，现取5个样本，n1＝n2＝…＝n5＝
100, 各样本中不合格品数为：d1＝7，d2＝5，d3＝6，d4＝2， d5＝4，求过程能力指数Cpu。
0.03 13.86 7.19 3.57 1.64 0.69 0.27 0.10 0.03 0.01
0.04 13.34 7.26 3.64 1.69 0.73 0.29 0.11 0.04 0.01 0.00
0.08 13.64 7.48 3.83 1.89 0.83 0.35 0.14 0.05 0.02 0.01
单位：%
0.48
0.25
23.09 24.71
17.85 19.69
13.84 15.74
10.62 12.48
8.02
9.75
5.94
7.49
4.31
5.66
3.06
4.20
2.13
3.06
1.45
2.19
0.96
1.54
0.63
1.07
0.40
0.72
0.25
0.48
0.15
0.31
0.09
0.20
Tm重合时，一定的过程能力指数将与一定的不合格品率
相对应。因此，过程能力指数越大，说明过程能力的贮备 越充足，质量保证能力越强，潜力越大，不合格品率 越 低。但这并不意味着加工精度和技术水平越高。
9
三 过程能力指数Cpk
过程能力指数(Process Capability Index)
1、Cp：分布中心无偏离规格中心时衡量过程能力的指数 2、Cpk：分布中心偏离规格中心时衡量过程能力的指数； 3、Cpu：上单侧过程能力指数； 4、Cpl： 下单侧过程能力指数。
(2)计算平均缺点数
C
k
Ci i 1
k
ni i 1
(3 )计算过程能力指数Cp
Cp CU C 3C
26
四 计数值—计点值
例2：设某产品规格要求单位产品平均缺陷上限CU＝2，取 容量为10的样本5个，各样本中产品的缺陷数分别为C1＝7； C2＝5；C3＝6；C4＝2； C5＝4，求过程能力指数Cp。
●计算公式：
TT Cp B 6S
f（x）
T
σ
P1
P2
Tm μ
TL
TU
13
一 计量值双侧规格界限
Cpk与不良率P之间的关系
① 不合格品率估计：
p 1[(TU x ) (TL x )]
S
S
已知Cpk=cp值，可知不良率： p==2 ф(-3cp)
注：查标准正态函数分布表可得
据后得
CPK
＝70.2g，S＝0.24g，试计算过程能力指数
C pu
USL 3
71 70.2 3 0.24
1.11
21
二 计量值—单侧规格界限
(2)仅给出规格下限TL
●计算公式：
C pl
TL 3
f（x）
μ-TL
σ
μ
x
TL
22
二 计量值—单侧规格界限
例3 要求零件淬火后的硬度≥HRC 71，实测数据后
S
m i 1
(
xi
x)2
,
n 1
k个子组，每个子组容量 为n，则m k * n
二、计数型
计件型Sigma： n p(1 p)
计点型Sigma： C
12
一 计量值双侧规格界限
双侧规格界限是指既具有规格上限(TU)要求，又有 规格下限(TL)要求的情况
(1)无偏-规格中心Tm与分布中心 重合
②采用“用Cp和k值估计不合格品率”
见附表
14
一 计量值双侧规格界限
例1
根据某工序加工零件的测试数据计算得出，
=6.5,S=0.0055，规格要求为
。 6.50.015 0.015
试求该工序的过程能力指数及不良品率。
解：∵ ∴
x Tm 6.5
Cp
T 6S
0.030 6 0.0055
计算得 x＝HRC 73；S＝1，试计算过程能力指数
Cpk
解：
C pl
LSL 3
73 71 31
0.67
23
三 计数值—
●计算公式 以不合格品率上限pU作为规格要求： (1) 取k个样本，每个样本的样本容量分别为n1，n2，…， nk，每个样本中的不合格品 数为d1，d2，…，dk。
5
二 进行过程能力分析的意义 一、保证产品质量的基础工作； 二、提高过程能力的有效手段； 三、找出产品质量改进的方向； 四、向客户证明加工过程能力。
6
三 过程能力指数cpk
规格宽度
Cp=
工序宽度6σ
Cp（Capability of process）过程能力指数
Cp—潜在过程能力指数 Cpk—实际过程能力指数
T 2e 6S
或：
C pk
min(USL
3S
,
LSL) 3S
17
一 计量值双侧规格界限
例2测试一批零件外径尺寸的平均值 =19.0101s=0.0143，
规格要求为1900，..0043试计算过程能力指数并估计不合格品率
解：由题意：
TU 19.04
TL 18.97
0.05
0.13
0.03
0.08
0.02
0.05
0.01
0.03
0.10
0.02
0.00
0.01
0.01
19 0.00
二 计量值—单侧规格界限
(1)仅给出规格上限TU
●计算公式：
C pu
TU 3
TU
σ
μ
TU x
20
二 计量值—单侧规格界限
例 : 某零件质量要求加工后不得大于71g，测试部分数
10
第二章过程能力指数的计算
一 计量值 1 双侧规格界限 （1）无偏 （2）有偏 2 单侧规格界限 （1）仅给出规格上限TU （2）仅给出规格上限TL
二 记数值 1 记件值 2 记 算 公 式
一、计量型
估计Sigma：ˆ
R
d
，
2
ˆ S
C4
计算Sigma：
一 过程能力 二 过程能力指数 三 过程能力指数 四 影响过程能力的因素
3
一 过程能力
过程能力 指 处 于 统计稳定状态
下 的 过 程 实 际的 加 工 能 力；
4
一 过程能力 工序的实际加工能力是指工序质量特性的分散(或波 动)有多大。加工能力强或弱的区分关键是质量特性
的分布范围大小，或集中程度。由于均方差σ是描
工序过程能力分析
1
课程大纲
1 基本概念 2 过程能力指数Cpk的计算 3 过程能力的评价与处置 4 过程能力调查 5 过程性能指数
2
第一章 基本概念
产品制造过程中，工序是保证产品质量的最基本环节。 所谓过程能力分析，就是考虑 工序的设备、工艺、人的操作、 材料、测量工具与方法以及环境对工序质量指标要求的适合 程度。过程能力分析是质量管理的一项重要的技术基础工作。 它有助于掌握各道工序的质量保证 能力，为产品设计、工艺、 工装设计、设备的维修、调整、更新、改造提供必要的资料 和依据
0.40 20.19 14.59 10.55 7.53 5.27 3.59 2.39 1.54 0.96 0.59 0.35 0.20 0.11 0.06 0.03 0.02 0.01 0.00
0.44 21.58 16.51 12.10 8.98 6.53 4.65 3.23 2.19 1.45 0.93 0.59 0.36 0.22 0.13 0.07 0.04 0.02 0.01 0.01 0.00
述随机变量分散的数字特征 ，而且，当产品质量特
性服从正态分布N(μ，σ2)时，以 3σ原则确定其分 布范围(μ±3 σ)，处于该范围外的产品仅占产品总 数的0.27%，因此，人们常以6σ描述工序的实际加 工能力表达式：B=6σ 或 B≈6S。实践证明：用这
样的分散范围表示过程能力既能保证产品的质量要
16
一 计量值双侧规格界限
(2)有偏——规格中心Tm与分布中心不重合
●计算公式： e Tm x
绝对偏移量 ：
k
e
1 2
(TU
TL ) x
2e
偏移系数 ：
T2
1 2
(TU
TL )
T
T 过程能力指数：Cpk (1 k)Cp (1 k) 6S
C pk
T 6S
2eT T 6S
k
0.145
0.07
0.07 C p 6 0.0143 0.816
C pk (1 k )C p (1 0.145) 0.816 0.7
由Cp=0.816，k=0.145查表得不良品率估计约为2.09%～2.46%
18
Cp k .0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00 1.10 1.20 1.30 1.40 1.50 1.60 1.70 1.80 1.90 2.00 2.10 2.20 2.30 2.40 2.50 2.60 2.70 2.80