工業(yè)過程控制能力培訓(xùn)精華CPK課件

過程能力分析培訓(xùn)教材2013年5月14日1過程能力分析培訓(xùn)教材2013年5月14日1過程能力分析課程內(nèi)容：過程能力指數(shù)Ca與Cp過程能力指數(shù)CPK

2過程能力分析課程內(nèi)容：2所用術(shù)語：

USL：規(guī)格上限；LSL：規(guī)格下限;u：平均值；M：規(guī)格中值；

Ca：制程準確度；

Cp：制程精密度；

σ

：標準偏差，σ=R/d2；

T：規(guī)格公差，T=USL-LSL；

K：偏移系數(shù)；

R：全距極差，MAX-MIN；

R：全距極差的平均值；d2：管制圖系數(shù)。分組樣本數(shù)2345678910d21.131.692.062.332.532.72.852.973.083所用術(shù)語：USL：規(guī)格上限；分組樣本數(shù)23=0.81為什么?過程A過程B過程

C=標準偏差過程表現(xiàn)如何？什么是最佳的過程？什么是最差的過程？你是否想知道：哪一個過程最佳?過程

C=0.41=0.41=0.114=0.81為什么?過程A過程B過程C=標準偏差(7)(1)(3)(5)A槍手b槍手什么是標準差?7531107531C槍手流程之聲飛標圖解5(7)(1)(3)(5)A槍手b槍手什么是標準差?75311A槍手

A6A槍手

A6B槍手

AB7B槍手

AB7C槍手

ABC8C槍手

ABC8A槍手uxLCLUCLB槍手uxLCLUCLC槍手uxLCLUCL9A槍手uxLCLUCLB槍手uxLCLUCLC槍手u概述過程能力分析在產(chǎn)品制造過程中，過程是保證產(chǎn)品質(zhì)量的最基本環(huán)節(jié)。所謂過程能力分析，就是考慮工序的設(shè)備、工藝、人的操作、材料、測量工具與方法以及環(huán)境對工序質(zhì)量指標要求的適合程度。過程能力分析是質(zhì)量管理的一項重要的技術(shù)基礎(chǔ)工作。它有助于掌握各道工序的質(zhì)量保證能力，為產(chǎn)品設(shè)計、工藝、工裝設(shè)計、設(shè)備的維修、調(diào)整、更新、改造提供必要的資料和依據(jù)。10概述過程能力分析10概述

影響因素：(1)人——與工序直接有關(guān)的操作人員、輔助人員的質(zhì)量意識和操作技術(shù)水平；(2)設(shè)備——包括設(shè)備的精度、工裝的精度及其合理性、刀具參數(shù)的合理性等；(3)材料——包括原材料、半成品、外協(xié)件的質(zhì)量及其適用性；(4)工藝——包括工藝方法及規(guī)范、操作規(guī)程的合理性；(5)測具——測量方法及測量精度的適應(yīng)性；(6)環(huán)境——生產(chǎn)環(huán)境及勞動條件的適應(yīng)性。11概述影響因素：11基本概念

過程固有波動，是僅由普通因素影響而產(chǎn)生的過程波動。這部分的波動可通過控制圖的R/d2來估計。

過程的總波動，是由普通因素和特殊因素而產(chǎn)生的波動。它可由樣本的標準差s估計。S=(xi-x)2/(n-1)

過程能力Cp，是過程固有波動的6σ范圍。對統(tǒng)計受控的過程來說，σ=R/d2?！苅=1n12基本概念過程固有波動，是僅由普通因素影響而產(chǎn)生的過程波動。使中心靠攏目標值降低離散目標值LSLUSL目標值LSLUSL目標值LSLUSL從統(tǒng)計的角度看,只有兩個問題中心偏移

–過程中心值不在目標值上.離散

–過程偏差太大.過程能力—怎么做才可以減小

DPMO?13使中心靠攏目標值降低離散目標值LSLUSL目標值LSLUSLDPMO的含義什么是DPMODPMO指百萬機會缺陷數(shù)(DefectsPerMillionOpportunity）計算公式為:DPMO=【缺陷數(shù)/機會數(shù)】*1,000,000舉例如下：假設(shè)100SH基板中，每SH板都含有10個缺陷機會，在生產(chǎn)這100SH基板時，共發(fā)現(xiàn)15個缺陷那么，DPMO=[15/(100*10)]*1000000=1500014DPMO的含義什么是DPMO14看過程能力指數(shù)!比較客戶要求的產(chǎn)品

和

我們生產(chǎn)的產(chǎn)品兩個指數(shù):1.過程潛力…Cp2.實際過程表現(xiàn)…Cpk那么,如何確定過程是否存在中心偏移或離散問題?客戶要求的產(chǎn)品我們生產(chǎn)的產(chǎn)品LSLUSL目標15看過程能力指數(shù)!比較客戶要求的產(chǎn)品和我們生產(chǎn)的產(chǎn)品兩過程能力指數(shù)Ca制程準確度Ca或ｋ(CapabilityofAccuracy

)：

表示實際平均值相對于規(guī)格中心值之偏移程度

，Ca反應(yīng)的是位置關(guān)系（集中趨勢）標準公式

Ca=規(guī)格公差=T=規(guī)格上限-規(guī)格下限=USL-LSL規(guī)格中心值=(規(guī)格上限＋規(guī)格下限)/2=（USL+LSL）/2單邊規(guī)格因沒有規(guī)格中心值故不能算Ca

當(dāng)Ca＝0時，代表量測製程之實績平均值與規(guī)格中心值相同，無偏移；當(dāng)Ca＝±1時，代表量測製程之實績平均值與規(guī)格上限或下限相同；偏移100%（規(guī)格公差）/2實際平均值-規(guī)格中心值16過程能力指數(shù)Ca制程準確度Ca或ｋ(Capabilityo過程能力指數(shù)Ca等級判定：Ca值愈小，表示品質(zhì)愈佳等級Ca值處理原則A0

≦

|Ca|

≦

12.5%維持現(xiàn)狀B12.5%≦

|Ca|

≦

25%改進為A級C25%

≦

|Ca|≦

50%立即檢討改善D50%

≦

|Ca|

≦100%採取緊急措施，全面檢討，必要時停工生產(chǎn)

17過程能力指數(shù)Ca等級判定：Ca值愈小，表示品質(zhì)愈佳等級Ca值過程能力指數(shù)Cp製程精密度Cp(CapabilityofPrecision)

表示製程特性的一致性程度，值越大越集中，越小越分散。Cp反應(yīng)的是散布關(guān)系（離散趨勢）18過程能力指數(shù)Cp製程精密度Cp(Capabilityof過程能力指數(shù)Cp的意義與計算過程輸出落到[μ-3σ,μ-3σ]區(qū)間之外的概率僅為0.27%，是小概率事件。因此，我們將6σ的范圍視為過程的自然波動范圍。為了把過程的自然輸出能力與要求的容差進行比較，著名的質(zhì)量專家朱蘭引入了能力比的概念，即過程能力Cp。

若過程的輸出Y服從正態(tài)分布，即y～N(μ,σ2)，

μ,σ分別為y的均值和標準差。當(dāng)過程處于統(tǒng)計控制狀態(tài)時，則定義過程能力指數(shù)Cp為容差的寬度與過程波動范圍之比：

Cp===容差過程波動USL-LSL6σ6σT19過程能力指數(shù)Cp的意義與計算過程輸出落到[過程能力指數(shù)Cp的意義與計算規(guī)范下限LSL規(guī)范上限USL規(guī)范中心=MM=μ6σ20過程能力指數(shù)Cp的意義與計算規(guī)范下限LSL規(guī)范上限USL規(guī)范過程能力指數(shù)Cp的意義與計算

注意：Cp的計算與過程輸出的均值無關(guān)，它是假定過程輸出的均值與規(guī)范中心是重合時的過程能力。因此，Cp只是反映了過程的潛在能力，當(dāng)我們設(shè)法把過程輸出的均值逐漸移向規(guī)范中心時，這種潛力便得到充分的體現(xiàn)，所以在一般的情況下，Cp指數(shù)稱為潛在過程能力指數(shù)。當(dāng)μ≠M時，過程輸出的不合格品率將增加。這就造成了盡管Cp很大，當(dāng)不合格品率仍很高的情況。21過程能力指數(shù)Cp的意義與計算注意：Cp的計算與過程輸過程能力指數(shù)Cpk的意義與計算規(guī)范下限LSL規(guī)范上限USL規(guī)范中心=MM≠μ3σ22過程能力指數(shù)Cpk的意義與計算規(guī)范下限LSL規(guī)范上限USL規(guī)過程能力指數(shù)Cpk的意義與計算從上圖可看，若過程輸出的均值μ不與規(guī)范中心或目標值重合。因此，在進行過程能力分析時，應(yīng)將μ的影響考慮進來。引入過程能力指數(shù)Cpk就是為了解決這個問題。由于過程中心μ通常在規(guī)范限[LSL,USL]之間，因此用過程中心μ與兩個規(guī)范限最近的距離min{USL-μ，μ-LSL}與3σ之比作為過程能力指數(shù)，記為Cpk。23過程能力指數(shù)Cpk的意義與計算從上圖可看，若過程輸過程能力指數(shù)Cpk的意義與計算Cpk的計算公式為：

Cpk=Cp*（1－┃Ca┃）=T/6σ*（1－┃Ca┃）==

式中：σ通過通過控制圖的R/d2來估計

Cpu=為單側(cè)上限過程能力指數(shù)

Cpl=為單側(cè)下限過程能力指數(shù)USL-μ3σμ

-LSL3σUSL-μ3σμ

-LSL3σ24過程能力指數(shù)Cpk的意義與計算Cpk的計算公式為：USL-過程能力指數(shù)Cpk的意義與計算當(dāng)M=μ時，Cpk=Cp

當(dāng)M≠μ時，Cpk<Cp故Cpk也被稱為實際能力指數(shù)。若是雙側(cè)規(guī)范都給定，Cp有意義，則應(yīng)該同時考慮Cpk、Cp兩個指數(shù)，以便對整個過程有全面的了解。例如：⑴當(dāng)Cp及Cpk都較小而且差別不大時候，說明過程的主要問題是σ太大，改進過程著眼于降低過程的波動；⑵當(dāng)Cp較大，而Cpk很小，兩者差別較大，說明過程的主要問題是μ偏離M太多，改進過程著眼于改善過程的μ

值；⑶當(dāng)Cp不好，Cpk更小，二者差別較大，說明過程的μ和σ都有問題，改善過程應(yīng)先移動μ，再降低過程的波動；25過程能力指數(shù)Cpk的意義與計算當(dāng)M=μ時，Cpk=Cp2CPCPK1.60 1.601.60 0.400.40 0.400.40 0.15解釋在6里,我們首先解決中心偏移問題,然后解決產(chǎn)生偏差的原因.Cp=Cpk…過程居中能力好…偏差小過程中心偏移偏差小過程居中偏差大過程中心偏移偏差大26CPCPK1.60 1.60解釋在6里,我們首先解決中心2727過程能力指數(shù)Cpk的意義與計算Cpk等級判定：等級Cpk值處理原則A+1.67

≦

Cpk

無缺點考慮降低成本A1.33

≦

Cpk

≦

1.67維持現(xiàn)狀B1

≦

Cpk

≦

1.33有缺點發(fā)生C0.67

≦

Cpk

≦

1

立即檢討改善D

Cpk

≦0.67採取緊急措施，進行品質(zhì)

改善，並研討規(guī)格

28過程能力指數(shù)Cpk的意義與計算Cpk等級判定：

2作業(yè)題：測量一數(shù)據(jù)公差范圍要求281±15，我們測得10組數(shù)據(jù)，分別為275；267；283；290；281；270；289；287；282；278，請計算Ca、Cp、Cpk。29作業(yè)題：測量一數(shù)據(jù)公差范圍要求281±15，我們測得10組數(shù)過程能力分析培訓(xùn)教材2013年5月14日30過程能力分析培訓(xùn)教材2013年5月14日1過程能力分析課程內(nèi)容：過程能力指數(shù)Ca與Cp過程能力指數(shù)CPK

31過程能力分析課程內(nèi)容：2所用術(shù)語：

USL：規(guī)格上限；LSL：規(guī)格下限;u：平均值；M：規(guī)格中值；

Ca：制程準確度；

Cp：制程精密度；

σ

：標準偏差，σ=R/d2；

T：規(guī)格公差，T=USL-LSL；

K：偏移系數(shù)；

R：全距極差，MAX-MIN；

R：全距極差的平均值；d2：管制圖系數(shù)。分組樣本數(shù)2345678910d21.131.692.062.332.532.72.852.973.0832所用術(shù)語：USL：規(guī)格上限；分組樣本數(shù)23=0.81為什么?過程A過程B過程

C=標準偏差過程表現(xiàn)如何？什么是最佳的過程？什么是最差的過程？你是否想知道：哪一個過程最佳?過程

C=0.41=0.41=0.1133=0.81為什么?過程A過程B過程C=標準偏差(7)(1)(3)(5)A槍手b槍手什么是標準差?7531107531C槍手流程之聲飛標圖解34(7)(1)(3)(5)A槍手b槍手什么是標準差?75311A槍手

A35A槍手

A6B槍手

AB36B槍手

AB7C槍手

ABC37C槍手

ABC8A槍手uxLCLUCLB槍手uxLCLUCLC槍手uxLCLUCL38A槍手uxLCLUCLB槍手uxLCLUCLC槍手u概述過程能力分析在產(chǎn)品制造過程中，過程是保證產(chǎn)品質(zhì)量的最基本環(huán)節(jié)。所謂過程能力分析，就是考慮工序的設(shè)備、工藝、人的操作、材料、測量工具與方法以及環(huán)境對工序質(zhì)量指標要求的適合程度。過程能力分析是質(zhì)量管理的一項重要的技術(shù)基礎(chǔ)工作。它有助于掌握各道工序的質(zhì)量保證能力，為產(chǎn)品設(shè)計、工藝、工裝設(shè)計、設(shè)備的維修、調(diào)整、更新、改造提供必要的資料和依據(jù)。39概述過程能力分析10概述

影響因素：(1)人——與工序直接有關(guān)的操作人員、輔助人員的質(zhì)量意識和操作技術(shù)水平；(2)設(shè)備——包括設(shè)備的精度、工裝的精度及其合理性、刀具參數(shù)的合理性等；(3)材料——包括原材料、半成品、外協(xié)件的質(zhì)量及其適用性；(4)工藝——包括工藝方法及規(guī)范、操作規(guī)程的合理性；(5)測具——測量方法及測量精度的適應(yīng)性；(6)環(huán)境——生產(chǎn)環(huán)境及勞動條件的適應(yīng)性。40概述影響因素：11基本概念

過程固有波動，是僅由普通因素影響而產(chǎn)生的過程波動。這部分的波動可通過控制圖的R/d2來估計。

過程的總波動，是由普通因素和特殊因素而產(chǎn)生的波動。它可由樣本的標準差s估計。S=(xi-x)2/(n-1)

過程能力Cp，是過程固有波動的6σ范圍。對統(tǒng)計受控的過程來說，σ=R/d2?！苅=1n41基本概念過程固有波動，是僅由普通因素影響而產(chǎn)生的過程波動。使中心靠攏目標值降低離散目標值LSLUSL目標值LSLUSL目標值LSLUSL從統(tǒng)計的角度看,只有兩個問題中心偏移

–過程中心值不在目標值上.離散

–過程偏差太大.過程能力—怎么做才可以減小

DPMO?42使中心靠攏目標值降低離散目標值LSLUSL目標值LSLUSLDPMO的含義什么是DPMODPMO指百萬機會缺陷數(shù)(DefectsPerMillionOpportunity）計算公式為:DPMO=【缺陷數(shù)/機會數(shù)】*1,000,000舉例如下：假設(shè)100SH基板中，每SH板都含有10個缺陷機會，在生產(chǎn)這100SH基板時，共發(fā)現(xiàn)15個缺陷那么，DPMO=[15/(100*10)]*1000000=1500043DPMO的含義什么是DPMO14看過程能力指數(shù)!比較客戶要求的產(chǎn)品

和

我們生產(chǎn)的產(chǎn)品兩個指數(shù):1.過程潛力…Cp2.實際過程表現(xiàn)…Cpk那么,如何確定過程是否存在中心偏移或離散問題?客戶要求的產(chǎn)品我們生產(chǎn)的產(chǎn)品LSLUSL目標44看過程能力指數(shù)!比較客戶要求的產(chǎn)品和我們生產(chǎn)的產(chǎn)品兩過程能力指數(shù)Ca制程準確度Ca或ｋ(CapabilityofAccuracy

)：

表示實際平均值相對于規(guī)格中心值之偏移程度

，Ca反應(yīng)的是位置關(guān)系（集中趨勢）標準公式

Ca=規(guī)格公差=T=規(guī)格上限-規(guī)格下限=USL-LSL規(guī)格中心值=(規(guī)格上限＋規(guī)格下限)/2=（USL+LSL）/2單邊規(guī)格因沒有規(guī)格中心值故不能算Ca

當(dāng)Ca＝0時，代表量測製程之實績平均值與規(guī)格中心值相同，無偏移；當(dāng)Ca＝±1時，代表量測製程之實績平均值與規(guī)格上限或下限相同；偏移100%（規(guī)格公差）/2實際平均值-規(guī)格中心值45過程能力指數(shù)Ca制程準確度Ca或ｋ(Capabilityo過程能力指數(shù)Ca等級判定：Ca值愈小，表示品質(zhì)愈佳等級Ca值處理原則A0

≦

|Ca|

≦

12.5%維持現(xiàn)狀B12.5%≦

|Ca|

≦

25%改進為A級C25%

≦

|Ca|≦

50%立即檢討改善D50%

≦

|Ca|

≦100%採取緊急措施，全面檢討，必要時停工生產(chǎn)

46過程能力指數(shù)Ca等級判定：Ca值愈小，表示品質(zhì)愈佳等級Ca值過程能力指數(shù)Cp製程精密度Cp(CapabilityofPrecision)

表示製程特性的一致性程度，值越大越集中，越小越分散。Cp反應(yīng)的是散布關(guān)系（離散趨勢）47過程能力指數(shù)Cp製程精密度Cp(Capabilityof過程能力指數(shù)Cp的意義與計算過程輸出落到[μ-3σ,μ-3σ]區(qū)間之外的概率僅為0.27%，是小概率事件。因此，我們將6σ的范圍視為過程的自然波動范圍。為了把過程的自然輸出能力與要求的容差進行比較，著名的質(zhì)量專家朱蘭引入了能力比的概念，即過程能力Cp。

若過程的輸出Y服從正態(tài)分布，即y～N(μ,σ2)，

μ,σ分別為y的均值和標準差。當(dāng)過程處于統(tǒng)計控制狀態(tài)時，則定義過程能力指數(shù)Cp為容差的寬度與過程波動范圍之比：

Cp===容差過程波動USL-LSL6σ6σT48過程能力指數(shù)Cp的意義與計算過程輸出落到[過程能力指數(shù)Cp的意義與計算規(guī)范下限LSL規(guī)范上限USL規(guī)范中心=MM=μ6σ49過程能力指數(shù)Cp的意義與計算規(guī)范下限LSL規(guī)范上限USL規(guī)范過程能力指數(shù)Cp的意義與計算

注意：Cp的計算與過程輸出的均值無關(guān)，它是假定過程輸出的均值與規(guī)范中心是重合時的過程能力。因此，Cp只是反映了過程的潛在能力，當(dāng)我們設(shè)法把過程輸出的均值逐漸移向規(guī)范中心時，這種潛力便得到充分的體現(xiàn)，所以在一般的情況下，Cp指數(shù)稱為潛在過程能力指數(shù)。當(dāng)μ≠M時，過程輸出的不合格品率將增加。這就造成了盡管Cp很大，當(dāng)不合格品率仍很高的情況。50過程能力指數(shù)Cp的意義與計算注意：Cp的計算與過程輸過程能力指數(shù)Cpk的意義與計算規(guī)范下限LSL規(guī)范上限USL規(guī)范中心=MM≠μ3σ51過程能力指數(shù)Cpk的意義與計算規(guī)范下限LSL規(guī)范上限USL規(guī)過程能力指數(shù)Cpk的意義與計算從上圖可看，若過程輸出的均值μ不與規(guī)范中心或目標值重合。因此，在進行過程能力分析時，應(yīng)將μ的影響考慮進來。引入過程能力指數(shù)Cpk就是為了解決這個問題。由于過程中心μ通常在規(guī)范限[LSL,USL]之間，因此用過程中心μ與兩個規(guī)范限最近的距離min{USL-μ，μ-LSL}與3σ之比作為過程能力指數(shù)，記為Cpk。52過程能力指數(shù)Cpk的意義與計算從上圖可看，若過程輸過程能力指數(shù)Cpk的意義與計算Cpk的計算公式為：

Cpk=Cp*（1－┃Ca┃）=T/6σ*（1－┃Ca┃）==

式中：σ通過通過控制圖的R/d2來估計

Cpu=為單側(cè)上限過程能力指數(shù)

Cpl=為單側(cè)下限過程能力指數(shù)USL-μ3σμ

-LSL3σUSL-