SPC--培训材料

SPC—生产过程控制培训目的1、明确普通因素、特殊因素在加工中的作用。2、明确控制图的产生机理。3、明确控制图不合格点判定的依据。4、明确CPCPK、PPPPK的含义。5、明确控制图表述过程稳定的含义SPC—生产过程控制生产过程包含因素：人、机、料、法、环五个因素，我们期望每个因素都是稳定的，最终导致生产的输出同样是稳定的生产过程需要监控因素：普通原因的干扰（无法杜绝，可降低干扰）、特殊原因（可以杜绝，可取消的干扰）。SPC—生产过程控制•稳定的生产过程是人、机、料、法、环5个因素稳定受控，每个因素的变动在一定的随机范围内，产品的结果在一定范围内波动，产品的质量可预测。（普通因素在作用）SPC—生产过程控制•不稳定的生产过程是人、机、料、法、环5个因素不稳定不受控，每个因素的变动不是在一定的随机范围内，产品的结果波动大，产品的质量不可预测。（特殊因素在作用）SPC—生产过程控制•在质量管理中常见的分布包括二项分布---（计量电子元器件合格品率）、泊松分布---（计量一个产品所出现的瑕疵点数的个数）正态分布--（计量产品直径的数值）。依据质量工程学原理，任何产品在取样数量（N）足够大的时候，质量分布趋向于正态分布SPC—生产过程控制•依据正态分布的特点在正态分布的中心点外一个标准差包含全部数据的0.682689；两个标准差为0.954499；三个标准差为0.9973；四个标准差为0.99993657；五个标准差为0.999999742；六个标准差为0.9999998。•附：其中国内车厂大部分要求产品的质量目标在3个标准差范围内，国外摩托罗拉、通用电气均要求质量目标在6个标准差范围内。思考6个标准差是如何实现?•1、自动化的机床加工只能对加工过程进行控制，做到过程变差小，但不能做到6标准差的效果。•2、DOE实验设计对加工过程的参数进行设计，选取最优的加工参数对过程进行加工，使加工过程的噪音因子对过程的影响降到最低。SPC—生产过程控制•3个或6个西格玛的生产过程监控是通过控制图来实现的。并且可以起到质量原因分析、问题早期发现、预防、及改进验证的作用。•附：控制图可以实现生产过程控制、质量问题早期发现、预防。SPC—生产过程控制•控制图使用的原因机理为：产品的加工过程在受到普通因素的作用下，质量点数的分布是服从统计概率分布的，如加工过程受到特殊原因作用将导致质量点数的变更将不符合概率的要求。1、判异准则常见的异常情况与模式有如下八种：●点子出界的几率0.0027UCLLCLXABCCBASPC—生产过程控制●控制界内点子排列有缺陷1）链：在中心线一侧连续出现的点子；连续9点在中心线一侧；的几率0.0038UCLLCLX2）连续6点上升或下降的几率0.00273；3）连续14点上下交替的几率0.0027；UCLLCLX4）连续3点中2点在中心线同一侧的A区的几率0.00268；5）连续5点中4点在中心线同一侧的C区以外的几率0.0021；UCLLCLX6）连续15点在C区的几率0.00326；UCLLCLX7）连续8点在中心线两侧，但无一在C区的几率0.002。UCLLCLXSPC—生产过程控制控制图的种类可分计数型与计量型。计数型可分均值极差图、标准差图、中位数图等(基于正态分布理论），计量型可分不合品图、不合格品率图（基于二项分布）、不合格数图（基于泊松分布）等。SPC—生产过程控制•控制图的机理来源于正态分布，在正态分布中平均数、标准差为两个关键参数。平均数代表正态的中心点，标准差代表这组数均的离散程度。SPC—生产过程控制•控制图的理想状态应该是产品的平均数与理论值对正，标准差小的理想状态。18一、过程能力－－过程能力是指生产过程在一定时间内处于统计控制状态下制造产品的质量特性值的经济波动幅度，它又叫加工精度。－－从兼顾全面性和经济性的角度，一般取：B＝6σ（99.73%）－－过程能力是描述加工过程客观存在着分散的一个参数。19二、过程能力指数－－过程能力指数是反映过程能力满足产品质量标准（规范、公差等）能力的参数。一般记做CP。－－过程能力指数是技术要求和过程能力的比值。CP＝技术要求过程能力TTUTLMμM：公差分布中心μ：样本分布中心T：公差范围TU：上偏差TL：下偏差20二、过程能力指数－双侧公差图例计算公式例题与M重合某零件质量要求为20±0.15，抽样100件，测得：＝20.00mmσ＝0.05mm＝1与M不重合某零件质量要求为20±0.15，抽样100件，测得：＝20.05mm，σ＝0.05mm则：M＝20.00＝0.05＝0.67xxMTTUTLxMxTεTUTLCPT6σ＝TU－TL6σ＝CPKT－2ε6σ＝ε＝M－xxCPTU－TL6σ＝xε＝M－xCPKT－2ε6σ＝21二、过程能力指数－单侧公差图例计算公式例题给定公差上限某部件清洁度的要求不大于95mg，抽样结果得：＝48mgσ＝12mg＝1.33给定公差下限某金属材料抗拉强度的要求不得少于32kg/cm2，抽样后测得：＝38kg/cm2σ＝1.8kg/cm2＝1.11xTUxCPUTU－3σ＝xTLxCPL－TL3σ＝xCPUTU－3σ＝xxCPL－TL3σ＝x22三、过程能力指数的评定范围等级判断措施CP≥1.67特级过程能力过剩为提高产品质量，对关键或主要项目再次缩小公差范围；或为提高效率、降低成本而放宽波动幅度，降低设备精度等级等。1.67＞CP≥1.331级过程能力充分当不是关键或主要项目时，放宽波动幅度；降低对原材料的要求；简化质量检验，采用抽样检验或减少检验频次。1.33＞CP≥12级过程能力尚可必须用控制图或其他方法对工序进行控制和监督，以便及时发现异常波动；对产品按正常规定进行检验。1＞CP≥0.673级过程能力不足分析分散程度大的原因，制定措施加以改进，在不影响产品质量的情况下，放宽公差范围，加强质量检验，全数检验或增加检验频次。0.67＞CP4级过程能力严重不足一般应停止继续加工，找出原因，改进工艺，提高CP值，否则全数检验，挑出不合格品。过程能力等级评定表23四、提高过程能力指数的途径CPKT－2ε6σ＝根据公式可知，影响过程能力指数有3个变量：1.产品质量规范（公差范围T）;2.过程加工的分布中心与公差中心的偏移量ε；3.过程加工的质量特性分散程度，即标准偏差σ。241.调整过程加工的分布中心，减少中心偏移量。1.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；2.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；3.改变操作者的孔加工偏向下差及轴加工偏向上差大那大倾向性加工习惯，以公差中心值为加工依据；4.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。252.提高过程能力，减少波动。1.修订工序，改进工艺方法，修订操作规程，优化工艺参数，补充增添中间工序，推广应用新材料、新工艺、新技术；2.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；3.增添工具工装，提高工具工装的精度；4.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；5.改造现有的现场条件，以满足产品对现场环境的特殊要求；6.对关键工序、特种工艺的操作者进行技术培训；7.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QC小组活动；加强质检工作。263.修订公差范围修订公差范围，其前提条件是必须保证放宽公差范围不会影响产品质量。在这个前提条件下，可以对不切实际的过高的公差要求进行修订，以提高过程能力指数。在工序加工分析时，减少中心偏移量的防误措施，在技术上、操作上比较容易实现，同时也不必为此花费太多的人力、物力和财力，因此把它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，才考虑提高过程能力，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。放宽公差范围必须不影响产品质量，不影响用户使用效果。SPC—生产过程控制明确概念：1、控制图的产生机理是建立在统计数据正态分布的基础之上的。2、对控制图中不合格点数的判定是建立在概率的基础上的。不合格点并不代表该点不合格，而是表示该点出现的几率太低了很有可能是加工过程发生了特殊因素的作用而导致该点偏离SPC—生产过程控制明确概念：3、CP、CPK代表普通因素作用下的过程能力。如CP、CPK出现不相等则表明实际加工的中心线与理论值产生了差距。4、PP、PPK代表了实际加工中实际因素的（普通因素+特殊因素）作用下的过程性能。如CP、CPK与PP、PPK值出现不相等则表明实际加工的特殊因素起到作用。SPC—生产过程控制明确概念：5、过程稳定并不是在生产过程中取消掉了特殊因素的作用，而是普通和特殊因素的作用在一个固定的范围内，导致生产过程的输出范围可控。质量管理的最大意义就是尽量降低输出范围，使控制图的中心与工程理论中心重合，使控制图的标准差尽量的小。