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1、制作：张建生制作：张建生2005.12.29制程能力分析CatcherCatcher 可成科技可成科技(苏州苏州)有限公司有限公司Process capability制程能力的概念:制制程能力的程能力的意义意义:l制制程能力是指程能力是指制制程在管制程在管制状态状态下下,制制程符合程符合规规格格的能力的能力，即在受控状态下实现过程目标的能力。，即在受控状态下实现过程目标的能力。l一一般般以下列的以下列的制程制程特性特性来来衡量衡量制制程能力程能力:准确准确度度(Capability of Accuracy)简称简称Ca精精确确度度(Capability of Precision)简称简称Cp2
2、制程能力指数概念：制程能力指数：是指过程能力与过程目标相比制程能力指数：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品较的定量描述的数值，即表示过程满足产品品质标准（产品，规格，公差）的程度。质标准（产品，规格，公差）的程度。一般以一般以CP或或CPK表示。表示。CP适用于品质标准规格的中心值与实测数据的适用于品质标准规格的中心值与实测数据的分布中心值一致，即无偏离情况下，而分布中心值一致，即无偏离情况下，而CPK适适用于品质标准规格的中心值与实测数据的分布用于品质标准规格的中心值与实测数据的分布中心值不一致，即有偏离的情况下。中心值不一致，即有偏离的情况下。3制程能力的概
3、念:准确准确度度 Ca:l实际中心点与规格中心点实际中心点与规格中心点的差异称为准确度的差异称为准确度l制程上，实际中心与规格制程上，实际中心与规格中心的差异愈小，准确度中心的差异愈小，准确度愈高，制程愈理想愈高，制程愈理想准确度A制程:准确度越高，制程越理想B制程:准确度越低，制程越不理想4制程能力的概念:精确度精确度Cp:l品质特性的散布品质特性的散布范围大小或集中范围大小或集中度称为精确度度称为精确度l在制程上，散布在制程上，散布范围范围(或称变异或称变异)愈小，精确度愈愈小，精确度愈好，制程愈理想。好，制程愈理想。A制程:精确度越高，制程越理想B制程:精确度越低，制程越不理想精确度5制
4、程能力的概念:程程能力的要求能力的要求:l合格合格:准确准确度要高度要高l穩定穩定:精确精确度要好度要好由以上要求可知由以上要求可知,所有制程中，所有制程中，A是是最理想的最理想的B制程:准确度高但精确度差A制程:准确度与精确度都高C制程:精确度高但准确度差6制程能力综合指数:Cpk是准确度与精确度的综合指标：是准确度与精确度的综合指标：lCa只能反映制程的准确性只能反映制程的准确性lCp只能反映制程的精确性只能反映制程的精确性l由于由于CPK同时考虑准确与精确度，故应用上最同时考虑准确与精确度，故应用上最为广泛为广泛7制程能力指数:名词解释名词解释:l双边规格双边规格:品质特性的合格范围同时
5、有上限及下品质特性的合格范围同时有上限及下限规定者称为双边规格限规定者称为双边规格例例CNC加工尺寸加工尺寸:39.53 0.1mml单边规格：品质特性的合格范围仅定上限或下限单边规格：品质特性的合格范围仅定上限或下限者称为单边规格。者称为单边规格。例例:平面度平面度規格規格 0.05mm8制程能力指数:CA的介绍的介绍:l公式公式:l说明说明:平均数平均数U:规格中心值规格中心值T:规格上限规格上限 规格下限规格下限lCa仅适用于双边规格仅适用于双边规格,单边规格无法计算单边规格无法计算Ca规格中心值规格中心值(M)实际平均值实际平均值偏移偏移 TL TU9制程能力指数:CA等级参考标准等级
6、参考标准:一般制程要求一般制程要求Ca 12.5%10制程能力指数:Ca练习实例:l设产品规设产品规格格为为3.5mm 0.1mm,今在产线抽测今在产线抽测5个个材料材料,量量测值测值如下如下:3.52,3.53,3.57,3.54,3.53,则则Ca值计算值计算如下如下:U=3.50,T=3.6-3.4=0.2,l若前一例的若前一例的5个个抽抽测值为测值为3.51,3.53,3.53,3.52,3.52,则则Ca值是多少值是多少?5X538.33.53 3.54 3.57 3.533.52=+=%381.0038.02/2.050.3538.3Ca=-=-=11制程能力指数:Cp的介绍:l公
7、式:双边规格:单边规格 l说明:平均数 :标准差T:规格上限 规格下限USL:规格上限LSL:规格下限3XUSLCpU-=LSLXCpL-=規格上限規格下限312制程能力指数:注意事项:l由公式可知,Cp是不考虑制程的中心点l标准差计算最好用以下标准差的定义公式l若无适当的计算器，则标准差亦可用下面简易公式:全距平均數d2:請查閱附錄d2係數表13制程能力指数:CP值的参考标准:一般制程要求CP1.3314製程能力指標:Cp练习例题:l设产品规格为3.5mm0.1mm,今在产线抽测5个材料,量测值如下:3.52,3.53,3.57,3.54,3.53,则Cp值计算如下:T=3.6-3.4=0.
8、2,=0.0192,l若本例中的5个抽测值为3.51,3.53,3.53,3.52,3.52,则CP值是多少?15制程能力指数:Cp例二:l设产品的规格上限为40g,今抽测7个产品的资料如下:80,85,78,82,84,77,79,则Cp的计算如下:16制程能力综合指数:Cpk的介绍:l公式:双边对称规格：双边不对称规格:单边规格:以Cp来表示单边规格上限单边规格下限17制程能力指数:Cpk等级参考标准等级参考标准:一般制程要求一般制程要求Cpk 1.3318制程能力指数:Cpk例:l设产品规格为：3.5mm0.1mm,今抽测5個产品,量测值如下:3.52,3.53,3.57,3.54,3.
9、53,则CP值计算如下:=0.0192,USL=3.6,LCL=3.4,19制程性能指数：PPK：性能指数（长期）性能指数（长期）PPK系依据长期数据的收集，而计算所得能系依据长期数据的收集，而计算所得能力指数。数据来源于长期（一般认为三个月力指数。数据来源于长期（一般认为三个月或以上）或以上）注：在有的文献中，初始能力指数亦用注：在有的文献中，初始能力指数亦用PPK表示。表示。20制程性能指数制程性能指数的计算制程性能指数的计算，其其估计的标准差为总的标准估计的标准差为总的标准差差，包含了组内变异以及包含了组内变异以及组间变异。组间变异。总变异总变异=组内变异组内变异+组间变组间变异异。21
10、制程能力与不良率:准确度偏移后，不良率升高(CA偏大)MX22制程能力与不良率:精确度愈差，不良率愈高CP大，不良率高CP小，不良率高23制程能力与不良率:从别一观点，从别一观点，CPK所代表是规所代表是规格公差与自然差格公差与自然差的比值的比值由图可知，由图可知，CPK愈大，不良率愈愈大，不良率愈小小规格下限规格上限Cpk=2Cpk=1.33Cpk=124制程能力与不良率:CPK与不良率的对照表与不良率的对照表(不偏移）不偏移）：25制程能力的提升:制程能力的品质等级制程能力的品质等级:26制程能力的提升:要改善制程能力要改善制程能力,必须控制下列三项变异必须控制下列三项变异:l设计设计l制程制程l原料原料27制程能力的提升:改善设计变异改善设计变异:l设定公差设定公差l尽可能简化产品所需元件及制程步骤尽可能简化产品所需元件及制程步骤l标准化标准化l使用使用SPC及电脑程式来协助制作样品及电脑程式来协助制作样品28制程能力的提升:改善制程变异改善制程变异:l运用运用SPC手法来减少下列因素所产生的变手法来减少下列因素所产生的变异异：人员人员机器机器原物料原物料作业方法作业方法环境环境29制程能力的提升:制程能力改善后的管制图型态制程能力改善后的管制图型态30