工序能力及工序能力指数的计算
工序能力和工序能力指数计算
工序能力和工序能力指数计算工序能力是指在一定时间内完成生产过程中的一项特定工序所需要具备的能力和技术水平。
工序能力指数是对工序能力的评估和度量，用于衡量工序能力的强弱和优劣。
工序能力的计算是一个复杂的过程，需要综合考虑多个因素和指标。
以下是一种常见的工序能力计算方法。
首先，确定评估的工序和评估期间。
工序可以是一个单独的操作，如车床加工或焊接，也可以是一个更复杂的过程，如产品的装配过程。
评估期间可以是一天、一周、一个月或更长的时间。
其次，确定评估的指标和准则。
这些指标和准则应该与具体的工序和生产需求相关，可以包括以下几个方面：1.产能：工序单位时间内能够完成的产品数量。
这个指标是工序能力的一个重要指标，可以通过实际生产数量和所需完成时间比较得出。
2.效率：工序完成工作所需的时间与实际工作时间之比。
这个指标反映了工序的工作效率和工艺水平，可以通过实际完成时间与预期工作时间的比较得出。
3.资源利用率：工序所使用的资源（如设备、人力、材料）的利用率。
这个指标反映了工序的资源管理和协调能力，可以通过实际资源使用量与预期资源使用量的比较得出。
4.质量：工序完成产品的质量水平。
这个指标反映了工序的工艺控制和质量管理能力，可以通过实际产品质量和质量标准比较得出。
5.合格率：工序完成产品的合格率。
这个指标反映了工序的质量控制能力，可以通过合格产品数量与总产品数量的比较得出。
基于这些指标，可以按照一定的权重和算法进行综合计算，得出一个工序能力指数。
可以使用加权平均法，根据不同指标的重要性给出相应的权重，然后将每个指标的得分按照权重加权求和，得出总得分。
工序能力指数的计算结果可以用于衡量和比较不同工序的能力和优劣，为生产管理和工艺改进提供参考和依据。
同时，还可以作为企业内部激励和绩效评估的重要依据，对工序能力的提升和改进进行管理和监控。
在实际应用中，为了准确和全面评估工序能力，需要对数据进行收集和分析。
可以通过生产管理系统、生产记录、现场观察和员工反馈等多种渠道获取数据，然后进行整理和统计。
工序能力计算方法
= 20-20.05 =0.05
=
Cpk =
6S
双侧公差
(3)给定公差上限时
某零件清洁度要求不大于95mg，抽样结果为：
X=48mgS=12mg
(3)给定公差下限时
某金属材料抗拉强度要求不得少于32Kg/cm2，抽样结果为：
X=38mgS=1.8mg
2级
过程能力尚可
必须用控制图或其他方法对工序进行控制和监督，以便及时发现异常波动；对产品按正常规定动作进行检验
1.0≥Cp≥0.67
3级
过程能力不足
分析分散程度的原因，制订措施加以改进，在不影响产品质量的情况下，放宽公差范围，加强质量检查，全数检验或增加检验检验频次
0.67＞Cp
4级
过程能力严重不足
工序能力指数计算方法
一、平均值:
二、标准偏差：
样品：总体:
Xi---某一测量数据，X----样品算术平均值，n---样品大小，
μ—总体、工序能力指数
1、双侧公差：
（1）Cp
（2）Cpk
2、只有上限公差：
Cpu=
3、只有下限公差：
Cpl=
工序能力等级评定表
范围
等级
判断
措施
Cp≥1.67
特级
过程能力过剩
为了提高产品质量，对关键或主要项目再次缩小公差范围；或为提高效率、降低成本而放宽波动幅度，降低设备精度等级等
1.67≥Cp≥1.33
1级
过程能力充分
当不是关键或主要项目时，放宽波动幅度；降低对原材料的要求；简化质量检验，采用抽样检验或减少检验频次
1.33≥Cp≥1.0
一般应停止继续加工，找出原因，改进工艺，提高Cp值，否则全数检验，挑出不合格品
工序能力与工序能力指数的计算
工序能力与工序能力指数的计算工序能力是指企业在完成一项生产工序时所展现的效率和能力水平。
它反映了企业在工艺流程、技术设备、人员素质、管理水平等方面的综合实力。
工序能力指数是用来评估工序能力的指标。
它可以通过以下公式来计算：工序能力指数 = （实际产量 / 标准产量） × 100%其中，实际产量指的是工序在实际生产过程中所完成的产量，标准产量则是根据工艺流程和设备性能所确定的预期产量。
通过工序能力指数的计算，企业可以了解到工序执行的效果和水平。
当工序能力指数高于100%时，表明企业的工序能力较强，达到甚至超过了预期的产量。
而当工序能力指数低于100%时，则表明企业的工序能力较弱，无法达到预期的产量。
工序能力和工序能力指数的计算对企业的生产管理和效率提升有着重要的意义。
通过不断地监测和分析工序能力指数，企业可以及时发现生产中存在的问题，并采取相应的措施进行改善。
同时，工序能力指数的计算还可以作为企业生产绩效评价的重要依据，帮助企业进行业务决策和资源配置。
总之，工序能力和工序能力指数是评估企业生产能力和管理水平的重要指标。
通过不断提升工序能力和提高工序能力指数，企业可以实现生产效益的最大化，提高竞争力和市场份额，实现可持续发展。
工序能力和工序能力指数是企业生产管理的重要指标。
在现代企业管理中，高效的工序能力是提高生产效率和产品质量的关键。
因此，企业需要不断提升工序能力，并通过工序能力指数来评估其所处的水平。
首先，工序能力的提升是通过优化工艺流程和技术设备来实现的。
工厂生产中，往往需要经历一系列的工序，例如原材料加工、组装、包装等。
在每一个工序中，都需要确保设备正常运转和操作者的熟练程度。
优化工序流程可以缩短加工周期，提高单位时间的产出，从而提高生产效率。
与此同时，引入先进的技术设备也可以加快生产速度，提高产品质量，并降低生产成本。
其次，工序能力还与操作人员的技能水平和素质有关。
工人的技能水平和操作经验对工序能力有着直接影响。
工序能力
工 序 能 力 指 数 计 算 表 (单向公差）
生产线 气缸 PK线 0.030 0.020 0.040 量 数 据 值 Xi 0.030 0.030 机 台 NC B（ R轴） 0.030 0.030 0.030 0.030 0.030 0.030 0.050 0.030 0.030 0.030 生产机种 K系列 0.030 0.040 0.030 0.030 0.030 0.030 0.030 0.020 0.030 0.050 检查项目 同心度 0.030 0.030 0.020 0.030 0.030 0.040 0.020 0.030 0.020 0.030 0.040 0.030 0.030 0.030 0.030 测量单位 mm 0.040 0.040 0.030 0.030 0.030 抽检数量 5 0台 0.030 给定上公差 Tu 0.030 给定下公差 Tl 0.030 频数 n 0.040 平均值 X 0.030 标准偏差 S 公差值 T Cp = ｜T-X｜ 3S 50 0.0312 0.0063 0.0600 1.530 CP>1.33;充分 1.33> CP>1.01尚可 CP<1.0;不足 n= 50 生产量 5 0台 日 期 5月10日 0.060
《工序能力知识》
“以人为本”建立强有力的人力资 源
一、工序能力的概念
1、概念
工序能力是指工序处于控制状态下的实际加工能力， 它是描述加工过程客观存在分散的一个量值。
2、工序能力的数量表示
工序能力的数量表示通常用质量特性分布的6倍总体标 准偏差。即：工序能力＝6σ （σ是处于控制状态下的工序标准偏差，常用样本的标 准偏差 S 代替总体标准偏差σ，即：工序能力＝6S）
工序能力指数CPK的计算和分析
工序能力工序能力是指工序在一定时间里,处于控制状态（稳定状态）下的实际加工能力.它是工序固有的能力，或者说它是工序保证质量的能力.这里指的工序，是指操作者、机器、原材料、工艺方法和生产环境等五个基本的质量因素综合作用的过程，也就是产品质量的生产过程。
产品质量就是工序中的各个质量因素所起作用的综合表现.对于任何生产过程，产品质量总是分散地存在着.若工序能力越高，则产品质量特性值的分散就会越小；若工序能力越低，则产品质量特性值的分散就会越大。
应当用一个什么样的量来描述生产过程所造成的总分散呢？通常，都用6σ(即μ±3σ）来表示工序能力:工序能力＝ 6σ若用符号P来表示工序能力,则 P ＝ 6σ式中：σ是处于稳定状态下的工序的标准偏差。
工序能力与一般所讲的生产能力是两个不同概念。
前者是指质量上的能力,后者是指数量上的能力.工序能力指数工序能力是表示生产过程客观存在着分散的一个参数。
但是这个参数是否满足产品的技术要求，仅从它本身还难以看出。
因此需要另一个参数来反映工序能力满足产品技术要求（公差、规格等质量标准)的程度.这个参数就叫做工序能力指数。
它是技术要求和工序能力的比值，即工序能力指数＝技术要求 / 工序能力当分布中心与公差中心重合时,工序能力指数记为C P。
当分布中心与公差中心有偏离时，工序能力指数记为C PK.运用工序能力指数，可以帮助我们掌握生产过程的质量水平.工序能力指数的分级判断工序的质量水平按C P值可划分为五个等级.按其等级的高低，在管理上可以作出相应的判断和处置见下表下表中的分级、判断和处置对C PK也同样适用。
表2—4-11 工序能力指数的分级判断和处置参考表（C P、C PK）M 图2—4—18分布中心与公差中心重合时工序能力指数的计算从分布中心的位置看，这是一种理想的情况（见图2-4-18）.这种情况下，工序能力指数的计算可用下式进行.T TU-TLC P ＝ --—-— = ————-—-—-6σ 6σ式中TU 为公差上限；TL 为公差下限。
工序能力指数(CPK)c
Cpk=Cp-0.5
即工艺参数分布的中心值µ与规范中心值偏移为 的情况下， 即工艺参数分布的中心值 与规范中心值偏移为1.5σ的情况下， 与规范中心值偏移为 的情况下 Cpk要比 小0.5。如果 ＝2，Cpk只有 。因此，有时将 要比Cp小 。如果Cp＝ ， 只有1.5。因此，有时将Cp 要比 只有 称为潜在工序能力指数 潜在工序能力指数， 称为实际工序能力指数 称为潜在工序能力指数，将Cpk称为实际工序能力指数，简称为 称为实际工序能力指数， 工序能力指数。 工序能力指数。
2. 工序能力的定量表征
(1) 工序能力 通常工艺参数服从正态分布 N(µ,σ2)
正态分布标准偏差σ的大小反映了参数的分散程度。 正态分布标准偏差σ的大小反映了参数的分散程度。绝大 部分数值集中在μ±3σ范围内，其比例为99.73 部分数值集中在μ 3σ范围内，其比例为99.73% 范围内 99.73 通常将6σ称为工序能力。6σ范围越小 6σ称为工序能力 范围越小， 通常将6σ称为工序能力。6σ范围越小，表示该工序加工 的工艺参数越集中，则生产出成品率高、 的工艺参数越集中，则生产出成品率高、可靠性好的产品的能 力越强，即固有能力越强。 力越强，即固有能力越强。
2. 工序能力的定量表征
(5) Cp和Cpk的常规计算方法 和 的常规计算方法 计算Cp和 计算 和Cpk的关键是计算母体正态分布的均值和 的关键是计算母体正态分布的均值和 标准偏差。常规计算方法为： 标准偏差。常规计算方法为：
通常用下述计算方法计算得S， 通常用下述计算方法计算得 ，作为母体分布标准偏 的近似值。 差σ的近似值。
结论：工序能力指数越高，成品率也越高。 结论：工序能力指数越高，成品率也越高。
2. 工序能力的定量表征
工序能力指数CPK的计算和分析
工序能力指数CPK的计算和分析CPK的计算公式如下：CPK = min（USL - μ，μ - LSL）/（3 * σ）其中，USL为规格上限，LSL为规格下限，μ为平均值，σ为标准差。
CPK的值越大，表示工序的稳定性和可控性越强。
一般来说，CPK值大于1.33被认为是良好的，大于1.67则被认为是极好的。
而CPK值小于1则表示工序不稳定或者不可控。
CPK的分析可以从以下几个方面进行：1.变异性分析：通过计算标准差和绘制控制图来评估工序的变异性。
如果标准差较小，并且控制图上的数据点在控制界限内，则说明工序具有较小的变异性，可以认为是稳定的。
反之，则说明工序存在较大的变异性，需要进一步改进。
2.规格限值分析：通过比较规格限值和平均值，以及计算CPK值，来评估工序是否能够满足产品的规格要求。
如果CPK值大于1，则说明工序具有足够的能力满足规格要求。
如果CPK值小于1，则需要进行进一步的改进，以提高工序的能力。
3.误差源分析：通过分析工序中可能存在的误差源，找出和改进引起工序不稳定的原因。
误差源可能包括人为因素、设备问题、材料质量等。
通过改进和优化这些误差源，可以提高工序的稳定性和可控性。
4.过程能力改进：通过改进工序中的控制措施和方法，来提高工序的能力。
例如，可以采用六西格玛等质量管理工具，优化工序的流程和参数设定，以减少变异性和提高工序的能力。
总之，CPK是评估工序稳定性和可控性的重要指标，可以通过计算和分析CPK值来评估工序的能力，并通过改进控制措施和优化过程来提高工序的能力。
工序能力及工序能力指数的计算
工序能力及工序能力指数的计算工序能力是指企业在完成特定工序时所具有的能力，包括所掌握的技术、设备和人员等方面的因素。
而工序能力指数是反映工序能力水平的一种综合指标，其计算可以基于多个因素，如生产效率、质量控制能力等。
在企业的生产过程中，每个工序都需要特定的技能和资源来完成。
工序能力指的是企业所具备的完成特定工序所需的技术水平、设备能力和人员素质等要素。
一般来说，工序能力较强的企业能够更好地应对生产过程中的挑战，提高生产效率和产品质量。
计算工序能力及工序能力指数的方法可以有多种，以下是一种常用的计算方法：1.确定衡量工序能力的指标：选择适当的指标来评估工序能力，如生产效率、产品质量、设备利用率等指标。
需要根据实际情况确定具体指标。
2.收集数据：收集与指标相关的数据，如生产数量、产品合格率、设备稼动率等数据。
数据的收集可以通过观察、实地调研、问卷调查等方式进行。
3.计算工序能力指数：根据所选指标和收集的数据，计算工序能力指数。
具体计算方法可以根据不同指标的特点来确定。
以下是一些常见指标的计算方法：-生产效率：生产数量/单位时间。
可以计算每小时、每天、每周、每月等不同的时间单位。
-产品质量：产品合格数/总生产数量。
可以计算合格率或不合格率。
-设备利用率：设备运行时间/总时间。
可以计算每天、每周、每月等不同的时间单位。
4.综合评估：将各项指标的计算结果加权平均或综合考虑，综合评估工序能力。
加权平均可以根据各项指标的重要性来确定权重。
根据实际情况，可以对工序能力及工序能力指数进行不断的优化和改进。
例如，可以提高员工的技术培训和素质提升，更新设备以提高生产效率，加强质量管理以提高产品质量等。
不断改进工序能力可以提高企业的竞争力，提高生产效率和产品质量，从而实现企业的可持续发展。
总之，工序能力及工序能力指数的计算是衡量企业生产能力的重要方法之一、通过合理选择指标、收集数据，并根据实际情况进行评估和改进，可以帮助企业全面提升工序能力，提高生产效率和产品质量，为企业的发展和竞争力提供有力支持。
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2. 工序能力的定量表征
(5) Cp和Cpk的常规计算方法 和 的常规计算方法 计算Cp和 计算 和Cpk的关键是计算母体正态分布的均值和 的关键是计算母体正态分布的均值和 标准偏差。常规计算方法下述计算方法计算得S， 通常用下述计算方法计算得 ，作为母体分布标准偏 的近似值。 差σ的近似值。
2. 工序能力的定量表征
(2)潜在工序能力指数 P 潜在工序能力指数C 潜在工序能力指数
为了综合表示工艺水平满足工艺参数规范要求的程 度，工业生 产中广泛采用下式定义的工序能力指数 工序能力指数： 产中广泛采用下式定义的工序能力指数 CP=(TU-TL)/ 6σ=T/ 6σ 通过积分可得工艺成品率为 工艺成品率为： 通过积分可得工艺成品率为： 可得工序能力指数与成品率之间的关系： 可得工序能力指数与成品率之间的关系： 规范范围 CP 工艺成品率 不合格品率 ±3σ ±6σ 1 2 99.73% 99.9999998% 2700PPM 0.002PPM
2. 工序能力的定量表征
(1) 工序能力 通常工艺参数服从正态分布 N(,σ2)
正态分布标准偏差σ的大小反映了参数的分散程度。 正态分布标准偏差σ的大小反映了参数的分散程度。绝大 部分数值集中在μ±3σ范围内，其比例为99.73 部分数值集中在μ 3σ范围内，其比例为99.73% 范围内 99.73 通常将6σ称为工序能力。6σ范围越小 6σ称为工序能力 范围越小， 通常将6σ称为工序能力。6σ范围越小，表示该工序加工 的工艺参数越集中，则生产出成品率高、 的工艺参数越集中，则生产出成品率高、可靠性好的产品的能 力越强，即固有能力越强。 力越强，即固有能力越强。
2. 工序能力的定量表征
(1) 工序能力 通常工艺参数服从正态分布 N(,σ2)
正态分布标准偏差σ的大小反映了参数的分散程度。 正态分布标准偏差σ的大小反映了参数的分散程度。绝大 部分数值集中在μ 3σ范围内 其比例为99.73 范围内， 99.73% 部分数值集中在μ±3σ范围内，其比例为99.73
Cpk=Cp-0.5
即工艺参数分布的中心值与规范中心值偏移为 的情况下， 即工艺参数分布的中心值 与规范中心值偏移为1.5σ的情况下， 与规范中心值偏移为 的情况下 Cpk要比 小0.5。如果 ＝2，Cpk只有 。因此，有时将 要比Cp小 。如果Cp＝ ， 只有1.5。因此，有时将Cp 要比 只有 称为潜在工序能力指数 潜在工序能力指数， 称为实际工序能力指数 称为潜在工序能力指数，将Cpk称为实际工序能力指数，简称为 称为实际工序能力指数， 工序能力指数。 工序能力指数。
2. 工序能力的定量表征
(5) Cp和Cpk的常规计算方法 和 的常规计算方法
1. 基本要点
预备知识－关于测试数据的“ 分布” 预备知识－关于测试数据的“ 分布”
关于正态分布
— —工序能力及工序能力指数的计算 — 工序能力及工序能力指数的计算—
1. 基本要点 2. 工序能力的定量表征
2. 工序能力的定量表征
(1) 工序能力 (2) 潜在工序能力指数： Cp 潜在工序能力指数： (3) 实际工序能力指数： Cpk 实际工序能力指数： (4) 单侧规范值情况的工序能力指数 PL和CPU 单侧规范值情况的工序能力指数C (5) Cp和Cpk的常规计算方法
— —工序能力及工序能力指数的计算 — 工序能力及工序能力指数的计算—
1. 基本要点 2. 工序能力的定量表征
1. 基本要点
(1) 只有工序能力强的工艺才可能生产出质量好、可 只有工序能力强的工艺才可能生产出质量好、 靠性水平高的产品。 靠性水平高的产品。 (2) 工序能力指数是一种表示工艺水平高低的方便方 其实质作用是反映工艺成品率的高低。 工艺成品率的高低 法，其实质作用是反映工艺成品率的高低。 (3) “ 6σ设计”是在工序能力指数分析基础上对生 6σ设计 设计” 产工艺水平的新要求，其实质作用也是反映工艺成品率 产工艺水平的新要求，其实质作用也是反映工艺成品率 的高低。 的高低。
实际工艺能力指数C 计算公式： 实际工艺能力指数 PK计算公式：
偏离为1.5σ情况下Cpk与Cp的关系：若工艺参数分布的中心值与 的关系： 偏离为 σ情况下 与 的关系 规范中心值偏移的程度为1.5σ，即：（ 规范中心值偏移的程度为 ， ：（-(TU+TL)/2）=1.5σ， ） ， 由上式可得： 由上式可得：
2. 工序能力的定量表征
(4)单侧规范值情况的工序能力指数 (4)单侧规范值情况的工序能力指数CPL和CPU： 单侧规范值情况的工序能力指数 ：
如果要求参数大于某一下限值T 无上限要求， 如果要求参数大于某一下限值 L ，无上限要求， 工序能力指数应按下式计算： 工序能力指数应按下式计算： CPL＝(－TL)/3σ － 若μ＜TL ，则取CPL为零，说明该工序完全没有 则取 为零， 工序能力。 工序能力。 如果参数规范只规定了上限值T 无下限要求， 如果参数规范只规定了上限值 U ，无下限要求， 则工序能力指数应按下式计算： 则工序能力指数应按下式计算： CPU＝(TU－)/3σ 则取C 为零， 若μ＞TU ，则取 PU为零，说明该工序完全没有 工序能力。 工序能力
结论：工序能力指数越高，成品率也越高。 结论：工序能力指数越高，成品率也越高。
2. 工序能力的定量表征
实际工序能力指数： (3) 实际工序能力指数： CPK
2. 工序能力的定量表征
实际工序能力指数： (3) 实际工序能力指数： CPK
在元器件生产中，采用闭环工艺控制的情况并不多，大多为“ 在元器件生产中，采用闭环工艺控制的情况并不多，大多为“ 间 工艺控制，很难使两者重合。例如， 中的扩散工艺 中的扩散工艺， 接”工艺控制，很难使两者重合。例如，IC中的扩散工艺，并不 能在扩散过程中随时监测方块电阻R 的变化情况， 能在扩散过程中随时监测方块电阻 s的变化情况，因此不能做到 达到规范中心值时结束扩散。实际上都是先做试片， 在Rs达到规范中心值时结束扩散。实际上都是先做试片，根据试 片测试结果调整工艺条件。实践表明, 对于这种“ 片测试结果调整工艺条件。实践表明 对于这种“ 间接 ”控制的 工艺， 布中心值与规范 工艺，工艺参数分 布中心值 与规范 中心值偏移的程度一般为 1.5σ。 σ