1、Minitab40歲啦！Minitab培訓(xùn)第二講 過程能力分析 陳嘉能廈門法拉電子股份有限公司 過程過程將輸入轉(zhuǎn)化為輸出的相互關(guān)聯(lián)或相互作用的一組活動 。什么是過程過程輸入評價準則由誰進行什么方法什么資源輸出 過程輸出具有變異性過程輸出具有變異性過程的特性工件的尺寸波動水果的大小波動 如何評價一個過程？ 過程能力過程能力過程能力是指過程的一致性，是過程標(biāo)準差的6范圍。 過程能力指數(shù)過程能力指數(shù)描述過程加工質(zhì)量滿足產(chǎn)品技術(shù)要求的程度的指數(shù)。過程能力的概念1. 預(yù)測過程質(zhì)量特征的變異對公差的符合程度2. 幫助產(chǎn)品和過程開發(fā)者選擇和設(shè)計產(chǎn)品過程3. 對新設(shè)備提出要求4. 評價并選擇供應(yīng)商5. 找出影

2、響過程質(zhì)量的瓶頸因素6. 減少制造過程的變異過程能力分析的目的過程能力分析的步驟 合理抽樣是指合理抽樣是指 它能捕捉過程的普通變異 它不包含特殊變異 合理抽樣的目的是使抽取的樣本具有代表性，能代表過程變化合理抽樣的目的是使抽取的樣本具有代表性，能代表過程變化 抽樣時重點注意以下幾點抽樣時重點注意以下幾點: 誰測量的數(shù)據(jù)？ 測量儀器是否被校準？ 搜集數(shù)據(jù)之后過程是否發(fā)生變化？ 對影響過程輸出的關(guān)鍵影響因素所發(fā)生的變化是否做 了記錄？ 數(shù)據(jù)搜集的時間、過程、目的和抽樣方式制定抽樣計劃 MVA的目的的目的 確定過程的主要變異來源從而進行 合理的抽樣 變異按來源可分為變異按來源可分為產(chǎn)品內(nèi)變異產(chǎn)品間變

3、異時間變異多變異分析（MVA）時間8AM10AM12AM 單位位置123123123左 中右18.518.618.418.218.318.318.418.418.318.318.118.318.418.518.618.218.418.518.218.218.118.418.318.218.318.418.5均值18.5018.2718.4318.2318.5018.3718.1718.3018.40組均值18.4018.3718.29 案例:為了分析軸的直徑變異并確定變異來源, 選擇了3個時間點, 8：00 AM、10：00 AM、12：00 AM，在每個時間點上選取3根軸，每根軸選取3個位置

4、進行測量多變異分析（MVA）多變異分析（MVA）使用使用MINITAB作多變異分析圖作多變異分析圖 產(chǎn)品內(nèi)的測量點的個數(shù)（產(chǎn)品內(nèi)的測量點的個數(shù)（n）：）：如果產(chǎn)品內(nèi)部存在變異，那么至少應(yīng)選擇兩個位置。如果產(chǎn)品內(nèi)的變異很大，應(yīng)增加產(chǎn)品內(nèi)位置選擇的個數(shù)。當(dāng)不知道產(chǎn)品內(nèi)是否存在變異時，通常選取 3-5 個點。 一次抽取的產(chǎn)品個數(shù)（一次抽取的產(chǎn)品個數(shù)（b）：）：至少 3個；如果產(chǎn)品間變異很大，就增加個數(shù)。通常選5-10 個。 時間點的數(shù)量時間點的數(shù)量(a): 至少 3個; 如果時間變異很大，應(yīng)增加時間點選取的個數(shù)。根據(jù)MVA確定合理的抽樣方案過程能力分析的條件變異的兩種原因 普通普通原因原因 特殊原因

5、特殊原因受控不受控 普通原因是過程固有波動的原因. 它的特點是：它的特點是： 在過程中時刻存在著，對過程波動的影響隨機變化； 這類因素一般復(fù)雜繁多，要列出所有的因素很困難； 所有因素的共同作用導(dǎo)致了過程的總波動. 成本太高，不容易去除。 普通原因 特殊原因是使過程特性發(fā)生顯著變化的因素 它的特點是：它的特點是： 不經(jīng)常存在于過程中； 它們通常來自過程之外； 相對于普通原因來講，對過程波動有較大的影響； 容易發(fā)現(xiàn)和隔離.特殊原因 過程穩(wěn)定的意義：過程穩(wěn)定的意義：過程穩(wěn)定受控，則該過程的能力才是可預(yù)測，對該過程進行分析才是有意義的。 統(tǒng)計受控不代表產(chǎn)品滿足規(guī)格要求。 可通過控制圖控制圖來確定過程是

6、否穩(wěn)定。過程穩(wěn)定性分析 過程的分布過程的分布 特別地，如果過程僅受普通原因變異的影響，那么過程質(zhì)量特征值服從正態(tài)分布。質(zhì)量變異的規(guī)律性正態(tài)分布的特性 不論分布中心與標(biāo)準差取何值，產(chǎn)品落在特性值 -3 ， +3 的范圍內(nèi)的概率為99.73%。 我們常用 -3 ， +3 代表一個過程的分布區(qū)間。68.26%95.45%99.73%+1 +2+3-1-2-3 過程能力分析是基于數(shù)據(jù)服從正態(tài)分布的前提。 MINITAB中使用概率圖或者正態(tài)性檢驗工具來檢驗數(shù)據(jù)的正態(tài)性。數(shù)據(jù)正態(tài)性分析 偏態(tài)分布及其產(chǎn)生的原因 對許多的過程來說，總體分布呈現(xiàn)出不對稱的形態(tài)， 這種不對稱性無論表現(xiàn)為左偏還是表現(xiàn)為右偏都是常

7、見的。非正態(tài)數(shù)據(jù)的變換右偏左偏出現(xiàn)偏態(tài)分布的原因主要表現(xiàn)以下幾個方面： 自然界限 人為界限 分布的混合輸出一個或多個輸入間的非線性關(guān)系 輸入變量間的互相作用的影響 時間效應(yīng)非正態(tài)數(shù)據(jù)的變換 對于非正態(tài)的數(shù)據(jù)，作個體分布標(biāo)識后，選擇合適的變換（Box-Cox 變換或Johnson變換）。 或者數(shù)據(jù)服從某一非正態(tài)分布的模型，可直接進行對應(yīng)的非正態(tài)能力分析。數(shù)據(jù)正態(tài)性分析SpecLSLUSL過程能力的實質(zhì)過程能力指數(shù)的計算哪個過程好？準確，且集中準確，但較分散 Cp定義為容差寬度與過程能力的比值，不考慮過程有無偏移。 表達式為：過程能力指數(shù)CpWithinCp6LSL-USL 過程平均值為 330,

8、標(biāo)準差為 15,標(biāo)準上限為 390，下限為 270 Cp是多少?計算實例33. 115*62703906WithinpLSLUSLC哪個過程好？變異很小, 但不準確較準確但變異大 為了更全面的評價過程能力，我們引入考慮了過程偏移的為了更全面的評價過程能力，我們引入考慮了過程偏移的能力指數(shù)能力指數(shù)Cpk，表達式如下：，表達式如下： CPU為單側(cè)上限過程能力指數(shù)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)為單側(cè)下限過程能力指數(shù)能力指數(shù)CpkWithinCPLCPUCpk3LSL-, -minUSL,min)(3 -USL存在時USLCPUWithin)(3LSL-存在時LSLCPLWith

9、in 公式如下： 式中，k0為偏離度33Cpk與Cp的關(guān)系-5 M-表示公差中心-表示數(shù)據(jù)分布中心-k) Cp (Cpk 12/TuMk 當(dāng)M= 時，Cpk=Cp 當(dāng)M 時，CpkCp 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： 當(dāng)Cp及Cpk都較小而且差別不大時候，說明過程的主要 問題是太大，改進過程著眼于降低過程的波動； 當(dāng)Cp較大，而Cpk很小，兩者差別較大，說明過程的主 要問題是偏離M太多，改進過程著眼于改善過程的 值； 當(dāng)Cp不好，Cpk更小，二者差別較大， 說明過程的和 都有問題，改善過程應(yīng)先移動，在降低過程的波動；Cp與

10、Cpk的意義 Pp與Ppk，是規(guī)格公差與過程總波動的比值，公式與Cp、Cpk基本一致，關(guān)鍵差異在于前者使用代表過程總波動的Overall后者使用組內(nèi)標(biāo)準差 Within 。過程性能指數(shù)Pp與PpkOverallLSLUSLPp6OverallLSLPpl3OverallUSLPpu3OverallNSLPplPpuPpk3,min整體=組間+組內(nèi)Within和Overall的區(qū)別的區(qū)別即Cpk與Ppk的區(qū)別Cpk：“我們能夠做到多好”Ppk：“我們實際做到多好”O(jiān)verall和Within的區(qū)別Minitab中默認的Within 估計采用合并標(biāo)準差，公式如下；Overall估計公式如下；還可以選擇常用的估計公式： 為了強調(diào)質(zhì)量特性偏離目標(biāo)值造成的質(zhì)量損失,當(dāng)把目標(biāo)值m引入過程能力指數(shù)。 表達式： 式中： 2= 2+ (-m)2 過程能力指數(shù)Cpmn1i12mxinCpm與其他能力指數(shù) 過程能力指數(shù)CpCp值值評價標(biāo)準一般原則過程能力等級 Cp值評價標(biāo)準對于Cpk同樣適用特級a.簡化檢驗工作,減少樣本量或抽樣頻率;b.適當(dāng)考慮改用精度等級較低的設(shè)備;c.縮小公差范圍，提高產(chǎn)品質(zhì)量；d.放寬波動幅度，提高效率，降低成本；一級a.適當(dāng)降低對原材料的要求;b.適度簡化檢驗工作；c.放寬非關(guān)鍵項目的波動幅度； 二級a.利用控制圖或其他方法監(jiān)控;b.正常檢驗；三級a.分析分散度大的原因,