CPK制程能力指数GRR150310

CPKCPK：ComplexProcessCapabilityindex的缩写，['kɒmpleks]['prəʊses][keɪpə'bɪlɪtɪ]['ɪndeks]是现代企业用于表示制程能力的指标。制程能力指标是一种表示制程水平高低的方法，其实质作用是反映制程合格率的高低。制程能力的研究在於确认这些特性符合规格的程度，以保证制程成品的良率在要求的水准之上，可作为制程持续改善的依据。而规格依上下限又分成单边规格及双边规格。只有规格上限和规格中心或只有规格下限和规格中心的规格称为单边规格。有规格上下限与中心值，且上下限与中心值对称的规格称为双边规格。当我们的产品通过了Gager[geɪdʒ]GR&R的测试之后，我们即可开始Cpk值的测试。（Gauger['ɡeɪdʒə]测量者）CPK值越大表示品质越佳。Cpk——过程能力指数CPK=Min（CPKu,CPKl)USL(Upperspecificationlimit):规格上限。LSL(Lowspecificationlimit):规格下限。ˉx=(x1+x2+...+xn)/n:平均值。T=USL-LSL:规格公差。U=(USL+LSL)/2：规格中心。CPKu=|USL-ˉx|/3σCPKl=|ˉx-LSL|/3σ意义制程水平的量化反映;（用一个数值来表达制程的水平）制程能力指数：是一种表示制程水平高低的方便方法，其实质作用是反映制程合格率的高低。计算公式CPK=CP*（|1-CA|）Ca(CapabilityofAccuracy)：制程准确度;Cp(CapabilityofPrecision)：制程精密度;注意:计算Cpk时，取样数据至少应有20组数据，而且数据要具有一定代表性。计算实例某零件质量要求为20±0.15，抽样100件，测得：=20.05mm；s=0.05mm，求过程能力指数。根据零件的规格要求，Tu=20.15，Tl=19.85M=Tu+Tl/2=(20.15+19.85)/2=20.00ε=|M-20.05|=0.05CPK=CP*（|1-CA|）=(T-2ε)/6s=(0.3-2*0.05)/(6*0.05)=(0.3-0.1)/(6*0.05)≈0.67[1]处理原则A+≥1.67无缺点考虑降低成本A1.33≤Cpk1.67状态良好维持现状B1.0≤Cpk1.33改进为A级C0.67≤Cpk1.0制程不良较多,必须提升其能力DCpk0.67制程能力较差，考虑整改设计制程[2]应用讲议1.Cpk的中文定义为：制程能力指数，是某个工程或制程水准的量化反应，也是工程评估的一类指标。2.同Cpk息息相关的两个参数：Ca,Cp.Ca:制程准确度。在衡量「实际平均值」与「规格中心值」之一致性。对於单边规格，因不存在规格中心，因此不存在Ca；对於双边规格，Ca=(ˉx-U)/(T/2)。Cp:制程精密度。在衡量「规格公差宽度」与「制程变异宽度」之比例。对於单边规格，只有上限和中心值，Cpu=|USL-ˉx|/3σ。只有下限和中心值，Cpl=|ˉx-LSL|/3σ对於双边规格：Cp=(USL-LSL)/6σ3.Cpk,Ca,Cp三者的关系：Cpk=Cp*(1-|Ca|)，Cpk是Ca及Cp两者的中和反应，Ca反应的是位置关系(集中趋势)，Cp反应的是散布关系(离散趋势)4.当选择制程站别Cpk来作管控时，应以成本做考量的首要因素，还有是其品质特性对后制程的影响度。5.计算取样数据至少应有20~25组数据，方具有一定代表性。6.计算Cpk除收集取样数据外，还应知晓该品质特性的规格上下限(USL，LSL)，才可顺利计算其值。7.首先可用Excel的“STDEVP”函数(注：应该是“STDEV”，可参考minitab计算出的数据。excel2007及早期版本与STDEV.P计算值相同)自动计算所取样数据的标准差(σ)，再计算出规格公差(T)，及规格中心值(U).规格公差T=规格上限－规格下限；规格中心值U=（规格上限+规格下限）/2；8.依据公式：Ca=(ˉx-U)/(T/2)，计算出制程准确度：Ca值(ˉx为所有取样数据的平均值)Ca的评级标准及处理：等级Ca值处理原则A|Ca|≤12.5%作业员遵守作业标准操作并达到要求，需继续保持。B12.5%≤|Ca|≤25%有必要将其改进为A级。C25%≤|Ca|≤50%作业员可能看错规格或不按作业标准操作。须检讨规格及作业标准。D50%≤|Ca|应采取紧急措施全面检讨所有可能影响之因素，必要时得停止生产。9.依据公式：Cp=T/6σ，计算出制程精密度：Cp值Cp的评级标准及处理：等级Cp值处理原则A+Cp≥1.67无缺点。可考虑降低成本。A1.33≤Cp≤1.67状态良好维持现状。B1.00≤Cp≤1.33改进为A级。C0.67≤Cp≤1.00制程不良较多，须提升能力。DCp≤0.67制程能力太差，应考虑重新整改设计程程。10.依据公式：Cpk=Cp(1-|Ca|)，计算出制程能力指数：Cpk值11.Cpk的评级标准：（可据此标准对计算出之制程能力指数做相应对策）等级Cpk值处理原则A++Cpk≥2.0特优，可考虑成本的降低A+2.0Cpk≥1.67优，应当保持之A1.67Cpk≥1.33良，能力良好，状态稳定，但应尽力提升为A+级B1.33Cpk≥1.0一般，制程因素稍有变异即有产生不良的危险，应利用各种资源及方法将其提升为A级C1.0Cpk≥0.67差，制程不良较多，必须提升其能力D0.67Cpk不可接受，其能力太差，应考虑重新整改设计制程。12.Cpk和制程良率换算。Cpk每一百万件之不良合格率0.3331731068.30.674550095.51270099.731.336399.99371.670.5799.9999520.002100CPK与PPK都是表示制程能力的参数，PPK中添加了对过程特殊原因的关注，是描述过程性能的指标。现代计算中多采用Minitab软件来实现，方便快捷。GR&R本词条缺少信息栏、名片图，补充相关内容使词条更完整，还能快速升级，赶紧来编辑吧！Gaugerepeatability&Reproducibility评价重复性和再现性，是MSA的一种常用方法。R&R是推进6SIGMA及QS9000中常用的评价测定系统再现性及再生性的工具，被广泛应用于尺寸测定的工具上，根据本人的经验，其一般不用于电子测量仪器上，特别是数显的仪器。同时在应用GR&R方法时，很关键的是安排测量人员，测量样本及收集数据，这些步骤将影响评价的结果。MSA和GR&R是两个概念，MSA是测定系统分析的全称，其包含5种评价方法，通常称5-STUDY,即：BIAS,STABILITY,REPEATABILITY,REPRODUCIBILITY,LINEARITY.1概述MSA测量系统分析是使用数理统计和图表的方法对测量系统的分辨率和误差进行分析，以评估测量系统的分辨率和误差对于被测量的参数来说是否合适，并确定测量系统误差的主要成分,而测量系统误差的重复性和再现性由GR&R研究确定。测量系统误差由精确度、稳定度、重复性、再现性合并而成,其中重复性跟再现性简称为GR&R,其目的是借助量具量测数据，验证量具是否可靠,是否好用,还可以计算出量具的量测误差；1.重复性（Repeatability）：当同一零件的同一种特征由同一个人进行多次测量时变异的总和。说明:其实验数据必须符合以下条件:同一人员、同一产品、同一环境、同一位置、同一仪器、短期时间内.2.再现性（Reproducibility）：当同一零件的同一种特征由不同的人使用同一量具进行测量时，在测量平均值方面的变异的总和。说明:其实验数据必须符合以下条件:不同人员同一产品、同一环境、同一位置、同一仪器、较长时间段.2报告类型GageR&R报告类型应包括-GageR&R控制图——提供图形化的量具分析图表。-GageR&R概要——为量具研究提供均值/极差和方差分析。-GageR&R总变异报告——展示测量系统变异和产品变异的对比，包括中间的数据和最后计算的结果。-GageR&R总容差报告——展示测量系统变异和产品容差的对比，包括中间的数据和最后计算的结果。-量具研究列表——显示项目中所有研究的量具，包括统计信息机状态汇总。-查看量具研究——显示量具研究数据的原始表格，不进行计算。[1]3分析时间对于需进行GR&R分析的测量系统,一般在以下三种情况下要进行GR&R分析:·首次正式使用前·每年一次的保养时·故障修复后4分析方法1.准备·检查员人数：一般为3人。当以前分析时的GR&R值低于20%时，也可为2人。·试验次数：与检查员人数相同，即两人时为每人两次，三人时为每人3次。·零件数量：一般选10个可代表覆盖整个工序变化范围的样品。当以前分析时的GR&R值低于20%时，也可选5个。2.实施·第一名检查员以随机方式对所给的零件进行第一次测量，将测量结果填入表格第二列。然后第二名检查员同样以随机方式对这些零件进行第一次测量，将测量结果填入表格第六列。第三名检查员做法相同，将测量结果填入表格第十列。·重复上述步骤，进行第二次、第三次测量，并将测量结果填入其余空白表格。3.计算出设备变异EV、人员差异以及GR&R等百分比4.判异标准·如果GR&R小于所测零件公差的10%，则此系统无问题。·如果GR&R大于所测零件公差的10%而小于20%，那么此系统是可以接受的。·如果GR&R大于所测零件公差的20%而小于30%，则接受的依据是数据测量系统的重要程度和改善所花费的商业成本。·如果GR&R大于所测零件公差的30%，那么此测量系统不能接受，并且需要进行改善。5.处置方式%EV，%AV分别表明了测量仪器（设备）变异、评价人差异在总变异中所占比例，可据此把握现有测量系统中所存主要问题，并采取相应的措施。1)当EVAV,即重复性:EV(设备变异)再现性:AV(人员变异)时:·量具需要加以保养；·量具需要重新设计，以提升适切性；·量具的夹紧或零件定位的方式需要改进；·存在过大的零件变异；2)当AVEV,即再现性:AV(人员变异)重复性:EV(设备变异)时:·量测人员需要更好的培训如何使用量具及数据读取方式·量具刻度盘上的刻度不清楚或校正不良；·需要某些夹具协助评价人员来提高使用量具的一致性[2]5测量方法1.测量系统分析：是指检测测量系统以便更好地了解影响测量结果的变异来源及其分布的一种方法。通过测量系统分析可把握当前所用测量系统有无问题和主要问题出在哪里，以便及时纠正偏差，使测量精度满足要求。量具可重复性与可再现性分析(GR&R)：GaugeRepeatabilityandReproducibility2.测量系统：操作、零件、评价人、测量工具、设备的集合（整个获取测量结果的过程）。3.通常用以下程序来评价测量系统：3.1、偏倚：测量结果的观测平均值与基准值的差值。偏倚常被称为“准确度”。基准值：也称为可接受的基准值或标准值，是充当测量值的一个一致认可的基准，一个基准值可以通过采用更高级别的测量设备进行多次测量，取其平均值来确定。3.2、重复性：由一个评价人，采用同一种测量仪器，多次测量同一零件的同一特性时获得的测试值变差。3.3、再生性：由不同的评价人，采用相同的测量仪器，测量同一零件的同一特性时测量平均值的变差。3.4、稳定性：是测量系统在某持续时间内测量同一基准或零件的单一特性时获得的测量值总变差。3.5、线性：在量具预期的工作量程内，偏倚值的差值。4.总体说来，以上这些程序有时被称为“量具R&R”程序，这是因为它们常常只是用来评价再现性和重复性这两项统计特性。4.1、重复性：测量过程的重复性意味著测量系统自身的变异是一致的。由于仪器自身以及零件的食品中位置变化导致的测量变差是重复性误差的两个一般原因。EV=K1*Rbar4.2、再现性：测量过程的再现性表明评价人的变异性是一致的。考虑评价人变异性的一种方法是认为变异性代表每位评价人造成的递增偏倚。如果这种偏倚或评价人