過程能力分析培訓教材2013年5月14日1過程能力分析培訓教材2013年5月14日1過程能力分析課程內容：過程能力指數Ca與Cp過程能力指數CPK

2過程能力分析課程內容：2所用術語：

USL：規格上限；LSL：規格下限;u：平均值；M：規格中值；

Ca：制程準確度；

Cp：制程精密度；

σ

：標準偏差，σ=R/d2；

T：規格公差，T=USL-LSL；

K：偏移系數；

R：全距極差，MAX-MIN；

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

C=標準偏差過程表現如何？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品制造過程中，過程是保證產品質量的最基本環節。所謂過程能力分析，就是考慮工序的設備、工藝、人的操作、材料、測量工具與方法以及環境對工序質量指標要求的適合程度。過程能力分析是質量管理的一項重要的技術基礎工作。它有助于掌握各道工序的質量保證能力，為產品設計、工藝、工裝設計、設備的維修、調整、更新、改造提供必要的資料和依據。10概述過程能力分析10概述

影響因素：(1)人——與工序直接有關的操作人員、輔助人員的質量意識和操作技術水平；(2)設備——包括設備的精度、工裝的精度及其合理性、刀具參數的合理性等；(3)材料——包括原材料、半成品、外協件的質量及其適用性；(4)工藝——包括工藝方法及規范、操作規程的合理性；(5)測具——測量方法及測量精度的適應性；(6)環境——生產環境及勞動條件的適應性。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。對統計受控的過程來說，σ=R/d2。∑i=1n12基本概念過程固有波動，是僅由普通因素影響而產生的過程波動。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(DefectsPerMillionOpportunity）計算公式為:DPMO=【缺陷數/機會數】*1,000,000舉例如下：假設100SH基板中，每SH板都含有10個缺陷機會，在生產這100SH基板時，共發現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!比較客戶要求的產品

和

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

)：

表示實際平均值相對于規格中心值之偏移程度

，Ca反應的是位置關系（集中趨勢）標準公式

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

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

≦

|Ca|

≦

12.5%維持現狀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

17過程能力指數Ca等級判定：Ca值愈小，表示品質愈佳等級Ca值過程能力指數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反應的是散布關系（離散趨勢）18過程能力指數Cp製程精密度Cp(Capabilityof過程能力指數Cp的意義與計算過程輸出落到[μ-3σ,μ-3σ]區間之外的概率僅為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服從正態分布，即y～N(μ,σ2)，

μ,σ分別為y的均值和標準差。當過程處于統計控制狀態時，則定義過程能力指數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Cp的意義與計算過程輸出落到[過程能力指數Cp的意義與計算規范下限LSL規范上限USL規范中心=MM=μ6σ20過程能力指數Cp的意義與計算規范下限LSL規范上限USL規范過程能力指數Cp的意義與計算

注意：Cp的計算與過程輸出的均值無關，它是假定過程輸出的均值與規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，當我們設法把過程輸出的均值逐漸移向規范中心時，這種潛力便得到充分的體現，所以在一般的情況下，Cp指數稱為潛在過程能力指數。當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，當不合格品率仍很高的情況。21過程能力指數Cp的意義與計算注意：Cp的計算與過程輸過程能力指數Cpk的意義與計算規范下限LSL規范上限USL規范中心=MM≠μ3σ22過程能力指數Cpk的意義與計算規范下限LSL規范上限USL規過程能力指數Cpk的意義與計算從上圖可看，若過程輸出的均值μ不與規范中心或目標值重合。因此，在進行過程能力分析時，應將μ的影響考慮進來。引入過程能力指數Cpk就是為了解決這個問題。由于過程中心μ通常在規范限[LSL,USL]之間，因此用過程中心μ與兩個規范限最近的距離min{USL-μ，μ-LSL}與3σ之比作為過程能力指數，記為Cpk。23過程能力指數Cpk的意義與計算從上圖可看，若過程輸過程能力指數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=為單側上限過程能力指數

Cpl=為單側下限過程能力指數USL-μ3σμ

-LSL3σUSL-μ3σμ

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

當M≠μ時，Cpk<Cp故Cpk也被稱為實際能力指數。若是雙側規范都給定，Cp有意義，則應該同時考慮Cpk、Cp兩個指數，以便對整個過程有全面的了解。例如：⑴當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，改善過程應先移動μ，再降低過程的波動；25過程能力指數Cpk的意義與計算當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維持現狀B1

≦

Cpk

≦

1.33有缺點發生C0.67

≦

Cpk

≦

1

立即檢討改善D

Cpk

≦0.67採取緊急措施，進行品質

改善，並研討規格

28過程能力指數Cpk的意義與計算Cpk等級判定：

2作業題：測量一數據公差范圍要求281±15，我們測得10組數據，分別為275；267；283；290；281；270；289；287；282；278，請計算Ca、Cp、Cpk。29作業題：測量一數據公差范圍要求281±15，我們測得10組數過程能力分析培訓教材2013年5月14日30過程能力分析培訓教材2013年5月14日1過程能力分析課程內容：過程能力指數Ca與Cp過程能力指數CPK

31過程能力分析課程內容：2所用術語：

USL：規格上限；LSL：規格下限;u：平均值；M：規格中值；

Ca：制程準確度；

Cp：制程精密度；

σ

：標準偏差，σ=R/d2；

T：規格公差，T=USL-LSL；

K：偏移系數；

R：全距極差，MAX-MIN；

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

C=標準偏差過程表現如何？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品制造過程中，過程是保證產品質量的最基本環節。所謂過程能力分析，就是考慮工序的設備、工藝、人的操作、材料、測量工具與方法以及環境對工序質量指標要求的適合程度。過程能力分析是質量管理的一項重要的技術基礎工作。它有助于掌握各道工序的質量保證能力，為產品設計、工藝、工裝設計、設備的維修、調整、更新、改造提供必要的資料和依據。39概述過程能力分析10概述

影響因素：(1)人——與工序直接有關的操作人員、輔助人員的質量意識和操作技術水平；(2)設備——包括設備的精度、工裝的精度及其合理性、刀具參數的合理性等；(3)材料——包括原材料、半成品、外協件的質量及其適用性；(4)工藝——包括工藝方法及規范、操作規程的合理性；(5)測具——測量方法及測量精度的適應性；(6)環境——生產環境及勞動條件的適應性。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。對統計受控的過程來說，σ=R/d2。∑i=1n41基本概念過程固有波動，是僅由普通因素影響而產生的過程波動。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(DefectsPerMillionOpportunity）計算公式為:DPMO=【缺陷數/機會數】*1,000,000舉例如下：假設100SH基板中，每SH板都含有10個缺陷機會，在生產這100SH基板時，共發現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!比較客戶要求的產品

和

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

)：

表示實際平均值相對于規格中心值之偏移程度

，Ca反應的是位置關系（集中趨勢）標準公式

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

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

≦

|Ca|

≦

12.5%維持現狀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

46過程能力指數Ca等級判定：Ca值愈小，表示品質愈佳等級Ca值過程能力指數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反應的是散布關系（離散趨勢）47過程能力指數Cp製程精密度Cp(Capabilityof過程能力指數Cp的意義與計算過程輸出落到[μ-3σ,μ-3σ]區間之外的概率僅為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服從正態分布，即y～N(μ,σ2)，

μ,σ分別為y的均值和標準差。當過程處于統計控制狀態時，則定義過程能力指數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Cp的意義與計算過程輸出落到[過程能力指數Cp的意義與計算規范下限LSL規范上限USL規范中心=MM=μ6σ49過程能力指數Cp的意義與計算規范下限LSL規范上限USL規范過程能力指數Cp的意義與計算

注意：Cp的計算與過程輸出的均值無關，它是假定過程輸出的均值與規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，當我們設法把過程輸出的均值逐漸移向規范中心時，這種潛力便得到充分的體現，所以在一般的情況下，Cp指數稱為潛在過程能力指數。當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，當不合格品率仍很高的情況。50過程能力指數Cp的意義與計算注意：Cp的計算與過程輸過程能力指數Cpk的意義與計算規范下限LSL規范上限USL規范中心=MM≠μ3σ51過程能力指數Cpk的意義與計算規范下限LSL規范上限USL規過程能力指數Cpk的意義與計算從上圖可看，若過程輸出的均值μ不與規范中心或目標值重合。因此，在進行過程能力分析時，應將μ的影響考慮進來。引入過程能力指數Cpk就是為了解決這個問題。由于過程中心μ通常在規范限[LSL,USL]之間，因此用過程中心μ與兩個規范限最近的距離min{USL-μ，μ-LSL}與3σ之比作為過程能力指數，記為Cpk。52過程能力指數Cpk的意義與計算從上圖可看，若過程輸過程能力指數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=為單側上限過程能力指數

Cpl=為單側下限過程能力指數USL-μ3σμ

-LSL3σUSL-