导图社区 IATF16949质量管理体系 - 过程能力研究
在研究控制图的同时(统计稳态),还需要进行过程能力研究(技术稳态)。过程只有达到技术稳态,才能生产出满足要求的产品。衡量技术稳态的常用指标是过程能力指数(PCI)。
编辑于2021-01-26 10:17:58在研究控制图的同时(统计稳态),还需要进行过程能力研究(技术稳态)。过程只有达到技术稳态,才能生产出满足要求的产品。衡量技术稳态的常用指标是过程能力指数(PCI)。
在研究控制图的同时(统计稳态),还需要进行过程能力研究(技术稳态)。过程只有达到技术稳态,才能生产出满足要求的产品。衡量技术稳态的常用指标是过程能力指数(PCI)。
统计过程控制(SPC)是一种借助数理统计方法的过程控制工具。它对生产过程进行分析评价,根据反馈信息及时发现系统性因素出现的征兆,并采取措施消除其影响,使过程处在只受随机因素影响的受控状态,以达到控制质量的目的。
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在研究控制图的同时(统计稳态),还需要进行过程能力研究(技术稳态)。过程只有达到技术稳态,才能生产出满足要求的产品。衡量技术稳态的常用指标是过程能力指数(PCI)。
在研究控制图的同时(统计稳态),还需要进行过程能力研究(技术稳态)。过程只有达到技术稳态,才能生产出满足要求的产品。衡量技术稳态的常用指标是过程能力指数(PCI)。
统计过程控制(SPC)是一种借助数理统计方法的过程控制工具。它对生产过程进行分析评价,根据反馈信息及时发现系统性因素出现的征兆,并采取措施消除其影响,使过程处在只受随机因素影响的受控状态,以达到控制质量的目的。
过程能力研究
过程控制与过程能力
研究过程能力的目的
影响过程质量的因素
根据来源不同分为人Man、机Machine、料Material、法Method、环等方面
根据对质量影响的大小分为普通因素和特殊因素
普通因素Common Cause
普通因素也称随机因素、偶然因素
普通因素是过程的固有因素,在普通因素的作用下,过程质量会产生经常性的波动,这种波动从根本上难以去除,对质量的影响较小,这种波动属于正常波动,一般听之任之
我们经常所说的公差就是承认这种波动的产物
特殊因素Special Cause
特殊因素也称异常因素、系统因素、可查明因素
特殊因素不是过程固有的因素,特殊因素一旦出现将破坏过程输出结果的规律性从而使过程失控,特殊因素对质量影响较大,但不难去除,这种波动属于异常波动,是需要过程注意的对象,利用控制图检出
满足要求的产品=统计稳态+技术稳态
统计稳态
当一个过程只有普通因素时,过程输出的结果将呈现统计规律性并可预测,我们称这个过程处于统计状态控制(Statistically in Control),也即受控状态(统计稳态),处于统计控制状态的过程称为受控过程(Process in Control)或稳定过程(Stable Process)
当过程处于统计控制状态时是指过程不存在特殊因素,判断过程是否达到统计稳态依据的是控制界限
过程受控并不意味着过程产出的产品就能满足技术要求
出现过程受控而产品不能满足技术要求的情况是因为过程的均值过度偏离目标值,或者是因为过程的波动太大
技术稳态
技术稳态是指过程满足技术标准、技术要求的能力
判断过程是否达到技术稳态依据的是规格界限
衡量技术稳态的常用指标是过程能力指数PCI(Process Capability Index)
过程只有达到技术稳态,才能生产出满足要求的产品
技术稳态受普通因素波动情况的影响,提高技术稳态,需要通过减少普通因素的波动来实现
控制图不是控制普通因素的工具,因而控制图对提高过程技术稳态没有帮助,所以在研究控制图(统计稳态)的同时,还需进行过程能力研究(技术稳态)
根据统计稳态与技术稳态是否达到要求,可将过程分为4种状态
状态Ⅰ
过程受控且过程能力充分
最理想
状态Ⅱ
过程受控但过程分能力不足
状态Ⅲ
过程失控但过程能力充足
状态Ⅳ
过程失控且过程能力也不充足
状态Ⅳ是最不理想的,需要加以调整,使之逐步达到状态Ⅰ,调整的过程即质量改进的过程
从状态Ⅳ到状态Ⅰ的途径有二
状态Ⅳ——状态Ⅱ——状态Ⅰ
状态Ⅳ——状态Ⅲ——状态Ⅰ
究竟通过哪条途径应由具体的技术经济分析来决定,有时为了更加经济,宁可保持在状态Ⅲ
过程能力和过程绩效
过程固有变差与过程总变差
过程固有变差
过程固有变差是指仅由普通因素产生的那部分过程变差
当过程受控时,可以用子组内变差σc来估计
σc的值可以从控制图上通过Rbar/d₂(针对均值-极差控制图)或sbar/c4(针对均值--标准差控制图)来计算
注意事项
变差
变异的程度,波动的范围,可用标准差来表示
子组内变差σc
仅仅由于子组内数据的波动引起的变差,如果过程处于统计受控状态,该变差就是对过程固有变差的一个好的估计
子组间变差
由于组间的波动产生的变差,如果过程处于统计受控状态,该变差应该为0
过程总变差σp
过程总变差是指由子组内和子组间两种波动所引起的变差
如果过程处于不受控状态,过程总变差将包括普通因素和特殊因素的影响
该变差可以采用控制图,或者根据过程研究中的所有读数,通过样本的标准差s来估计
过程能力与过程绩效
过程能力
过程能力PC(Process Capability)是过程在受控状态下的加工能力,也就是过程在控制状态下所表现出来的保证过程质量的能力
过程能力反映的是过程的固有属性
从定量的角度看,过程能力就是在诸因素处于控制状态下,过程所加工产品的质量特性值的波动幅度(分散性)
当过程处于统计控制状态,过程特性值服从正态分布N(μ,σ²)时,将有99.73%的过程特性值落在μ±3σ的范围内,也即有99.73%的过程特性值落在上述6σ范围内,这几乎包括了全部观测值,故通常用统计状态下的6倍标准差6σ表示过程能力
过程能力是过程固有变差σc的6倍,即PC=6σc
过程能力反映了子组内变差
过程绩效
过程绩效PP(Process Performance)是从过程总波动的角度反映过程的实际加工能力,此时不需要考虑过程是否受控,也不要求过程输出的质量特性一定要服从某个正态分布
如果说过程能力反映的是过程的固有属性,那么过程绩效反映的是过程的时机属性
过程绩效是过程总变差(包括组内变差和组间变差)σp的6倍,即PP=6σp
σp通常用所有测量值计算出来的标准差s来估计
同时研究过程能力与过程绩效的必要性
过程能力必须在受控状态下才能计算,这样就给很多场合下的过程能力研究带来不便,在这种情况下要对过程能力进行评价,就只有采用过程绩效方面的指标了
如PPAP中的初始过程能力研究以及第二方审核时的过程能力研究,因为在这些场合往往有两个问题,一是过程不一定是稳态,二是时间比较短,没有时间等过程调整到稳态(特别是在第二方审核时)
对于输出满足规范的要求且呈可预测的波形的长期不稳定过程,也只能对其进行过程绩效研究
同时研究过程能力与过程绩效,将两者比较可以从中发现影响过程稳定的特殊因素,也就是说,同时研究过程能力与过程绩效,有助于判定变差的来源
当过程处于受控状态时,过程能力将非常接近过程绩效
当过程能力和过程绩效之间存在较大差别时,表明有特殊因素存在
衡量过程能力/过程绩效是否充足,需要计算过程能力指数与过程绩效指数
过程能力指数与过程绩效指数
过程能力指数的计算
过程能力指数PCI(Process Capability Index)是表示过程能力满足容差(公差)范围要求程度的量值,它是容差范围和过程能力的比值,一般用符号Cp表示
Cp=容差范围/过程能力=T/PC=T/6σ
T——容差范围(顾客要求、规格要求)
σ——受控状态下的过程特性值的标准差
Cp与σ成反比,σ是越小越好,所以Cp是越大越好的指数
Cp值的计算要分几种情况进行讨论
过程无偏时双向公差(即无偏移的情况μ=M)
Cp=T/6σ=(USL-LSL)/6σc
T——容差范围(公差)T=USL-LSL
TU——规格上限USL
TL——规格下限LSL
μ——分布中心,过程均值
M——规格中心M=USL+LSL/2
PU——超上差时的不合格品率
PL——超下差时的不合格品率
σ——受控状态下的过程特性值的标准值,可通过组内变差σc来进行估计
σc——子组内变差,Rbar/d₂(针对均值-极差控制图)或sbar/c4(针对均值--标准差控制图)来计算
过程有偏时双向公差(即有偏移的情况M≠μ)
此时过程能力指数用Cpk来表示,他考虑了过程的位置,引入偏移量ε和偏移系数k,令ε=∣M-μ∣,k=ε/T/2=2ε/T
Cpk=(1-k)Cp=(T-2ε)/6σc
ε——均值与规格中心的绝对偏移量(简称偏移量)
k——均值与规格中心的相对偏移量(也称偏移度或偏移系数)
一般情况有∣ε∣≤T/2;k≤1;Cpk≤Cp。当Cpk近似等于Cp时,说明过程已很好的趋中
Cpk=MIN(Cpu,CpL)=MIN((USL-μ)/3σc,(μ-LSL)/3σc)
即过程能力指数取单侧上限过程能力指数Cpu与单侧下限过程能力指数CpL之中的最小值
单向公差,只有上限要求
清洁度、噪声等仅需控制上限的单向公差,其下限视为零
Cpu=(USL-μ)/3σc
单向公差,只有下限要求
零件的寿命等仅需控制下限的单向公差,其上限可以看作无限大
CpL=(μ-LSL)/3σc
过程绩效指数的计算
过程绩效指数Pp(过程无偏差时双向公差)
Pp=T/6σ=(USL-LSL)/6σp
σp——过程总变差,用所有测量值的标准差s来估计
μ——所有测量值的均值均值
过程绩效指数Ppk(过程有偏时双向公差)
Ppk=MIN(Ppu,PpL)=MIN((USL-μ)/3σp,(μ-LSL)/3σp)
Cp与Pp相差很小时(或Cpk与Ppk相差很小时),说明子组间变差很小;Cp与Pp相差很大时(或Cpk与Ppk相差很大时),说明子组间变差很大
当Cpk与Cp相差很小时(或Ppk与Pp相差很小时),说明过程已很好的趋中
单向公差,只有上限要求
清洁度、噪声等仅需控制上限的单向公差,其下限视为零
Ppu=(USL-μ)/3σp
单向公差,只有下限要求
零件的寿命等仅需控制下限的单向公差,其上限可以看作无限大
PpL=(μ-LSL)/3σp
过程能力指数与过程绩效指数的联合运用
一般情况下,Ppk≤Cpk
如果当Ppk远远小于Cpk时,说明实际的过程能力低于过程固有的能力,过程没有达到稳态,过程中存在异常坏的特殊因素,应该马上寻找原因,加以消除,把过程绩效指数提高到过程能力指数的水平
如果当Ppk远远大于Cpk时,说明实际的过程能力高于过程的固有能力,说明有异常好的特殊因素存在,应该将这种异常好的特殊因素找到,并将它纳入作业指导书,以大幅度提高过程能力指数,达到一种新的更高水平的状态
过程相对稳定系数St
一般用过程相对稳定系数St评价过程的实际能力与固有能力的差距,并根据初步判断过程的稳定情况,如需进一步判定过程的稳定情况,需运用控制图
St=∣Cp-Pp∣/Cp
计算出St后,可以根据判断准则对过程的稳定状态进行初步判断
初步稳态判断准则
St<10%
过程接近稳态
10%≤St<20%
过程不太稳定
20%≤St<50%
过程不稳定
St≥50%
过程很不稳定
过程能力的判断与处置
过程能力判断准则
过程能力判断是对过程能力能否满足容差(公差)要求作出判断,以衡量生产过程的质量水平
过程能力判断准则

存在k时的判断标准

处置
通过过程能力指数判别过程能力后,应针对不同等级的过程能力采取不同的处置对策,以确保过程的适宜过程能力
过程能力处置对策表
注意事项
不同行业的过程能力指数分级是不一样的,如对于机械行业,过程能力指数为1时,是需要改进的,但对于化工行业来说,Cp=1时,经常可认为是令人满意的级别
以上处置方法是对一般情况而言的,各个企业可根据具体情况灵活处理,主要是根据产品的用途、价格、批量来考虑
汽车行业过程能力研究接受准则

国内某公司基于过程能力指数的现场控制措施

过程能力指数与不合格品率、西格玛水平
用过程能力指数计算不合格品率P
双向公差,过程无偏(μ=M)时
p=2Φ[-3Cp]
式中Φ为标准正态分布的概率分布函数
双向公差,过程有偏(μ≠M)时
p=Φ[-3(1+k)Cp]+Φ[-3(1-k)Cp]
只有单侧上规格限时
p=Φ[-3Cpu]=1-Φ[3Cpu]
只有单侧下规格限时
p=Φ[-3CpL]=1-Φ[3CpL]
用过程能力指数计算西格玛水平
可以用西格玛水平Zbench来评价过程能力,西格玛水平Zbench就是从过程均值到技术规格界限的距离内所含的标准差的数目
鉴于过程均值偏离规格中心值的可能性很高,因此Motorola和GE等公司认为应考虑过程均值向左右移动±1.5σ,这样西格玛水平就等于Zbench+1.5
西格玛水平的表达方式
只有单侧上规格限时
西格玛水平Z=Zbench+1.5=(USL-μ)/σ+1.5=3Cpu+1.5
其中Zbench=(USL-μ)/σ
Cpu=(USL-μ)/3σ=Zbench/3
只有单侧下规格限时
西格玛水平Z=Zbench+1.5=(μ-LSL)/σ+1.5=3CpL+1.5
其中Zbench=(μ-LSL)/σ
CpL=(μ-LSL)/3σ=Zbench/3
双侧规格限时
先计算不合格品率p
p=[1-Φ(ZusL)]+Φ(-ZLsL)
其中ZusL=(USL-μ)/σ
ZLsL=(μ-LSL)/σ
由1-p值,查标准正态分布表,找到对应的Zbench,然后得到西格玛水平Z=Zbench+1.5
Zbench是标准正态分布中对应的分位点
过程能力研究
步骤
明确研究目的
初次研究过程能力(也称为初始过程能力研究)目的是为了了解过程能力状况能否满足质量要求,为经济合理的过程设计、质量检验方式提供依据
后续研究是为了分析过程能力的变化情况,以便对过程能力较差的过程实行重点管理,对过高的过程能力进行削减,以使过程的成本保持在合理水平
初次过程能力研究应在小批试生产(或PPAP的有效生产)中进行
确定研究组织及人员
研究人员一般包括工艺人员、质量管理人员、操作人员、检查人员和车间管理人员,每个人均应有明确的职责
制订研究计划
研究计划包括确定要研究的过程和质量特性、过程能力的测定方法、测量工具、抽样方式、样本大小、数据、记录格式、数据汇总处理方式(计算Cpk或Ppk)、研究日期等
过程标准化
对被研究过程的设备、工装、材料、作业方法、操作者和工作现场布置等,做出具体的规定并实施管理
按标准实施
严格按照各项规定进行作业
收集数据
研究中抽取的样本数以100-150个为好,但至少不得少于50个
要计算Cpk时,最好至少收集25个子组125个数据,子组与子组之间要有一定的时间间隔
数据分析
运用数理统计方法(如直方图、控制图),对收集数据进行分析
计算过程能力指数的前提是过程受控,测量出的数据呈正态分布
用直方图、正态概率纸验证数据是否满足正态分布,用控制图判断过程是否受控
如果决定只计算过程绩效指数Ppk,则不需判断过程是否受控,也可以不用验证数据是否呈正态分布
判断
按照数据的分析和制定的原则,判断所研究的过程是否处于受控状态
对达不到稳定状态的过程,应找出原因,采取纠正和预防措施,使其达到并保持稳定状态,否则应考虑修订作业标准
如果过程总是调整不到稳定状态,那么只要过程输出满足规范要求且过程存在的特殊原因可判断,就可让过程维持现状,此时应计算过程绩效指数Ppk
计算过程能力指数Cpk或Cp
对大批量生产,可计算过程能力指数
对其他生产类型,视需要和可能确定是否计算Cp或Cpk值
对于不稳定状态,计算Ppk
处理
根据判断和分级进行处理
当过程能力充分或过于充分时,则采取相应措施,保持或降低过程能力
当过程能力不足时,想办法提高过程能力,并将取得的成果及正反两方面的经验教训纳入标准,实行标准化
写出研究报告
以文字和图表的方式写出过程能力研究报告
过程能力研究分析流程图
Cpk
Ppk
如果因某种原因,例如时间有限,不能等到过程调整到稳态,这样就不可能计算过程能力指数Cpk,只能计算过程绩效指数Ppk,此时过程能力研究的过程可以简化
过程因素分析
过程因素分析的概述
对于过程能力研究中发现的过程能力不足的过程,都要进行过程因素分析
过程因素分析就是要找出过程质量异常波动的主导因素,进而采取相应措施,消除异常,使过程处于稳定的受控状态
过程因素分析步骤
步骤
确定并分析过程质量特性值的波动情况
从人、机 、料、法、环等方面寻找引起质量特性值波动的主导因素
对主导因素进行确认
制定控制主导因素的措施
实施控制措施并对其效果进行确认
将确认结果纳入文件(作业指导书等),实施标准化管理
注意事项
过程因素分析中最常用的表格是过程质量分析表
过程质量分析表是用来对需要控制的过程质量特性确定管理内容的,包括所要控制的因素(人、机 、料、法、环、测六大因素)、控制项目的界限、控制方法、检查方法及频次、责任者等内容
在对主导因素进行确认后,就要着手编制必要的过程质量分析表
过程质量分析表不能直接指导生产,因此要根据过程质量分析表中要控制的项目和要求,编制一系列指导现场作业用的文件、表格,比如作业指导书、设备定期检查记录卡、检验作业指导书等
过程质量分析表与控制计划的区别
控制计划针对从进货、生产到出厂的各个阶段
过程质量分析表针对特定的工序,分析更细致、充分
过程质量的主导因素
主导因素是过程中对质量起支配因素的少数因素,主导因素取决于不同行业和不同产品
定位装置为主导因素
如孔加工、注射成型、五金冲压等过程,定位装置即为主导因素
如果定位装置正确,工作质量就符合标准,稳定且不随时间改变
控制措施有收件检查、预控、检验批作图法、精密极限测定、视觉检查
机器设备为主导因素
在生产过程中,机器设备的技术完好状态将随时间的推移而产生磨损、升温(含机械和物理的),致使过程质量特性值发生变化,因此对机器设备必须定期检查和调整
控制措施有均值-极差控制图、预控、精密极限测定、P图、加工变量检查、自动记录
操作人员为主导因素
对于要求操作者有较高技艺或手工操作比重大的过程,操作人员的责任心和技能成为影响过程质量的关键因素
如电弧焊接、人工研磨、轧钢、喷漆、电子调谐、维修调整、检验、服务等过程工作,应通过强化质量意识、责任心、技能培训考核后颁发等级证书等形式进行控制
控制措施有接收检验、P图、c图、操作工记分
原材料为主导因素
广义的原材料指材料、零配件和元器件,对于装配、合成等过程,如机电设备、仪器仪表的装配,化工产品的合成,食品配置等,原材料对保证过程质量将起着支配作用
管理的重点在于坚持不合格原材料不投产,不合格元器件(零部件)不装配
控制措施有组织评级收货检验、操作前控制接收检验
信息为主导因素
这是指本过程质量取决于前过程结果所传递的准确而及时的信息,如化工、纺织、冶金和轻工业中的酿酒、造纸等
控制重点是计量测试质量所提供的的准确而及时的信息
控制措施有利用先进在线检验、计算机手段
要控制产品质量,关键是控制过程质量的主导因素(支配因素)
提高过程能力指数的途径
提高措施
调整过程加工的分布中心,减少中心偏移量ε
通过收集数据,进行统计分析,找出大量连续生产过程中由于工具磨损、加工条件随时间逐渐变化而产生偏移的规律,及时进行中心调整,或采取设备自动补偿偏移或刀具自动调整和补偿等
根据中心偏移量,通过首件检验,可调整设备、刀具等的加工定位装置
改变操作者的孔加工偏向下差及轴加工偏向上差等的倾向性加工习惯,以规格中心值为加工依据
配置更为精确的量规,由量规检验改为量值检验,或采用高一等级的量具检测
提高过程能力,减少分散程度(即减少过程加工的标准偏差s)
修订过程,改进工艺方法,修订操作规程,优化工艺参数,补充增添中间过程,推广用新材料、新工艺、新技术
检修、改造或更新设备,改造、增添与公差要求相适应的精度较高的设备
增添工具工装,提高工具工装的精度
改变材料的进货周期,尽可能减少由于材料进货批次的不同而造成的质量波动
改造现有的现场环境条件,以满足产品对现场环境的特殊要求
加强现场的质量控制,设置过程质量控制点或推行控制图管理;开展QCC品管圈活动;加强质检工作
修订公差范围
修订公差范围,其前提条件是放宽公差范围不会影响产品质量
在放宽公差范围不会影响产品质量这个前提下,可对不切实际的过高的公差要求进行修订,以提高过程能力
注意
应把减少中心偏移量作为提高过程能力指数的首要措施
只有当中心偏移量ε=0,而Cp值仍然小于1时,才考虑减少过程加工的分散程度或考虑是否有可能放宽公差范围
过程因素5M1E控制
操作人员因素
凡是操作人员起主导作用的过程所产生的缺陷,一般可以由操作人员控制
造成操作误差的原因主要有质量意识差;操作时粗心大意;不遵守操作过程;操作技能低、技术不熟练,以及由于工作简单重复而产生厌烦情绪等
防误和控制措施等
加强质量第一、用户第一、下道过程时用户的质量意识教育,建立健全质量责任制
加强检验工作,适当增加检验的频次
通过工种间的人员调整、工作经验丰富化等方法,消除操作人员的厌烦情绪
广泛开展QCC品管圈活动,促进自我提高和自我改进能力
机器设备因素
主要控制措施等
加强设备维护和保养,定期检测机器设备的关键精度和性能项目,并建立设备关键部位日点检制度,对过程质量控制点的设备进行重点控制
采用首件检验,核实定位或定量装置的调整量
尽可能配置定位数据的自动显示和自动记录装置,以减少对工人调整工作可靠性的依赖
材料因素
主要控制措施等
在原材料采购合同中明确规定质量要求
加强原材料的进厂检验和厂内自制零部件的过程和成品检验
合理选择供应商(包括外协厂)
搞好协作厂间的协作关系,督促、帮助供应商做好质量控制和质量保证工作
工艺方法的因素
工艺方法包括工艺流程的安排、工艺之间的衔接、过程加工手段的选择(加工环境条件的选择、工艺装备配置的选择、工艺参数的选择)和过程加工的指导文件的编制(如工艺卡、操作规程、作业指导书、过程质量分析表等)
工艺方法对过程质量的影响,主要来自两个方面:一是制定的加工方法、选择的工艺参数和工艺装备等的正确性和合理性;二是贯彻、执行工艺方法的严肃性
工艺方法的防误和控制措施
保证定位装置的准确性,严格首件检验,并保证定位中心准确,防止加工特性值数据分布中心偏离规格中心
加强技术业务培训,使操作人员熟悉定位装置的安装和调整方法,尽可能配置显示定位数据的装置
加强定型刀具或刃具的刃磨和管理,实行强制更换制度
积极推行控制图管理,以便及时采取措施调整
严肃工艺纪律,对贯彻执行操作规程进行检查和监督
加强工具工装和计量器具管理,切实做好工装模具的周期检查和计量器具的周期校准工作
测量的因素
主要控制措施等
确定测量任务及所要求的准确度,选择适用的、具有所需准确度和精密度能力的测试设备
定期对所有测量和试验设备进行确认、校准和调整
规定必要的校准规程,其内容包括设备类型、编号、地点、校验周期、校验方法、验收标准,以及发生问题时应采取的措施
保存校准记录
发现测量和试验设备未处于校准状态时,立即评定以前的测量和试验结果的有效性,并计入有关文件
环境的因素
所谓环境,一般指生产现场的温度、湿度、噪声干扰、振动、照明、室内净化和现场你污染程度等
在确保产品对环境条件的特殊要求外,还要做好现场的管理、整顿和清扫工作(如5S工作),大力搞好文明生产,为持久地生产优质产品创造条件
设备能力与设备能力指数
设备能力
设备能力(机器能力)是过程在控制状态下,设备保证产品质量的固有能力
设备能力是过程能力的重要组成部分
控制状态是指对于控制设备以外的操作者、原材料工量具、测试仪器、环境条件等诸多因素,使之都保持在相对稳定的良好状态
在美国汽车工业,设备能力通常用8σmachine表示,σmachine表示过程中仅由设备引起的质量特性值的标准差
设备能力指数
设备能力指数是表示设备能力满足质量特性的程度,用符号Cm(或Cmk)表示
Cm(或Cmk)的计算方法和判断原则在不同的国家、不同企业之间是有所差异的,不像Cp和Pp的评定方式那样一致
美国汽车工业Cm=(USL-LSL)/8σmachine=(USL-LSL)/6σp
其中σmachine表示设备能力标准差,σp表示过程总体标准差(可用所有样本的标准差s来估计,即σp=s),一般而言,σmachine=3σp/4
德国汽车工业Cm=(USL-LSL)/6σmachine=(USL-LSL)/6s
书上采用的计算方式
过程无偏时
Cm=(USL-LSL)/6s
Cm计算公式在形式上与Pp计算公式是一样的,但样件的制造和收集是不一样的
设备能力分析与过程绩效分析的比较
过程有偏时
Cmk=MIN((USL-μ)/3s,(μ-LSL)/3s)
其中s是样本的标准差,μ是样本的均值
设备能力分析的时机
新设备的验收过程中
在生产过程中对过程能力进行监控时,出现过程能力异常情况,为查找原因进行分析、采取措施时
用作设备维修验收的依据之一,即在对专用设备进行大修的前后;以及在开展对设备本身,相关工装、夹具(刀具)进行技术改造时,为了评价改造的效果
设备能力判断的准则
美国汽车工业设备能力的判断准则
美国汽车工业设备能力的判断准则
Cm≥1时,可认定设备能力充分
Cm<1时,设备能力不足
此时被评定的设备不管为何种情况都将不予接受
美国汽车工业规定的Cp与Cm之间的制约关系
当Cp>1.33时,即可认为此时过程中的设备能力是充分的
当1≤Cp<1.33(或Cp<1)时,Cm可能≥1也可能<1,鉴于此时过程运行已被认定异常,故需做设备能力指数Cm的测算,并根据实际情况采取相应措施,以改善工序过程
德国汽车工业设备能力的判断准则
德国汽车工业设备能力的判断准则
德国汽车工业规定的Cp与Cm之间的制约关系
当1≤Cp<1.33时,即认为过程运行出现异常,此时需要做设备能力指数Cm的测算
若当1≤Cm<1.33时,就应该判定该专用机床能力不足,必须安排检修,如果仍继续用于生产,则需要大大提高成品的抽检频次,甚至实现全数检验
当Cp<1时,表明过程运行中的过程能力已不足
若Cm<1,则应该采取紧急措施,对专用机床进行检修,必要时还应实施相应的追溯措施,以消除混入不合格品的可能性
在生产实践中,当设备能力不能满足质量要求时,要调查设备、工艺装备的维护情况,采取加强设备维修,调整或更新设备、工装等措施来提高设备能力