计数值数据控制图过程能力分析

过程能力与过程能力指数过程能力过程能力以往也称为工序能力。

过程能力是指过程加工质量方面的能力，它是衡量过程加工内在一致性的，是稳态下的最小波动。

而生产能力则是指加工数量方面的能力，二者不可混淆。

过程能力决定于质量因素，而与公差无关。

当过程处于稳态时，产品的计量质量特性值有99.73％落在μ±3σ的范围内，其中μ为质量特性值的总体均值，σ为质量特性值的总体标准差，也即有99.73％的产品落在上述6σ范围内，这几乎包括了全部产品。

故通常用6倍标准差(6σ)表示过程能力，它的数值越小越好。

过程能力指数(一)双侧公差情况的过程能力指数对于双侧公差情况，过程能力指数C p的定义为：C p= T =TU-TL （公式1）；6σ 6σ式中，T为技术公差的幅度，T U、T L分别为上、下公差限，σ为质量特性值分布的总体标准差。

当σ 未知时，可用σˆ1=R/d2或σˆ2=s/c4估计，其中R为样本极差，R为其平均值，s占为样本标准差，s为其平均值，d2、c4为修偏系数，可查国标《常规控制图》GB／T4091—2001表。

注意，估计必须在稳态下进行，这点在国标GB／T4091—2001《常规控制图》中有明确的规定并再三强调，不可忽视。

在过程能力指数计算公式中，T反映对产品的技术要求，而σ反映过程加工的一致性，所以在过程能力指数C p中将6σ与T比较，就反映了过程加工质量满足产品技术要求的程度。

根据T与6σ的相对大小可以得到过程能力指数C p。

如下图的三种典型情况。

C p值越大，表明加工质量越高，但这时对设备和操作人员的要求也高，加工成本也越大，所以对于C p值的选择应根据技术与经济的综合分析来决定。

当T=6σ，C p=1，从表面上看，似乎这是既满足技术要求又很经济的情况。

但由于过程总是波动的，分布中心一有偏移，不合格品率就要增加，因此，通常应取C p大于1。

各种分布情况下的C p值一般，对于过程能力指数制定了如下表所示的评价参考。

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关于控制图的使用规范1.目的：以控制图作为控制制造过程的重要工具，其目的如下： 1.1调查制造过程是否安全 1.2分析过程能力1.3保持过程在安定状态 1.4作为过程改善的比较2.适用范围：凡使用控制图及过程能力分析及过程控制中均适用。

3.定义：3.1计量值控制图：重要控制项目，如尺寸等的控制图 3.2计数值控制图：如不良数、不良率点数的控制图4.流程4.1】收集数据4.1.1建立抽样计划,定义合理子组：取样方法通常为，依控制特性、方法执行测量及记录，每组取5个样件，取25组,共125个数据4.1.2依测定时间顺序排列4.1.3计算每组的X （平均组）和R （极差）记录于表格内 4.2】从过程数据计算试验控制限 4.2.1.资料分析1）组内的数据为样本数，以n 表示,n=5 2）组的个数为组数,以k 表示,k=25 4.2.2计算平均值和各组极差RX =123nX X X X n++++…… R=max min X X -4.2.3计算总平均值X 和平均极差RX=123nX X X X k++++…… R =123kR R R R k++++……4.2.4计算R 图控制限和X 图控制限R 图控制限4U C L D R=CL R=3LC L D R=X 图控制限2U C L X A R=+C L X=2LCL X A R=-4.2.5做图1）控制上下限（UCL ，LCL ）以虚线表示 2）控制中心线（CL ）用实线表示3）R 图控制界限在样本小于6时为免值，以0为代表,并以控制图底线为零线 4）X 控制图上下限距离一般约为30㎜，约占篇幅的2/3为最恰当5）在控制界限以内的点以[·]表示，在控制界限以外的点以[○]表示 6）将各点以实线连接成折线图形7）记入取样资料：品名、特性、测量单位、测定者、抽样方法、规格等 4.3】识别变差的特殊原因并采取措施 4.3.1正常控制图判识法：正常的控制图，大多数的点集中在中心线附近，且为随机散布，同时在控制界限附近的点很少，亦即2/3的点落在控制限1/3的中间区域内，1/3的点落在其它2/3的区域内4.3.2异常控制图判识法：异常控制图的判识是根据统计学的原理，当发现各样本的分布不呈随机性，或有点落4.3.3.1发生异常原因（特殊原因）的种类（5M1E ） 1.因管理不善而产生异常 1）作业没有标准化 2）作业人员培训不足3）不良材料混入制造过程中 4）量具测试仪器未校验与维护 2.因环境、设备问题而产生异常 1）设备加工精度不足 2）计算错误3）未按操作标准作业 4）作业条件更改4.3.3.2发生异常原因处理流程1）异常现象记录：制造过程中发现异常现象时，应记录异常现象及发生时间，做为改善的依据；记录资料：将制造过程名称、质量特性、设备编号、设备名称、作业者及测定者等资料2）原因调查：由分厂工艺人员会同相关部门人员，将发生异常的原因共同调查后，将调查结果及时间进行记录3）应急措施：记录已发生异常的制品，进行紧急处理（全数检查或制造过程调查等）同时将处置情况进行记录4）产品处置：当发现异常情况时，应对异常批次产品进行抽检，抽检均合格时，该批产品可以接受，但仍需要继续改善；当抽检出一个或一个以上不合格时，应扩大抽检比例或全检5）永久对策：进一步分析原因，对根本原因采取改善对策并进行记录6）效果确认：根据产品特性重新确认是否恢复到管理界限内，其制造过程能力是否得到改善7）标准化：当所采取的对策能够使产品特性得到改善，并且制造过程能力足够，需把所采取的措施固化到相关标准中4.3.4修订控制界限1）由于特殊原因产生的控制图上的异常点，应对异常数据进行剔除，重新计算出R 控制图和X 图控制限的中心线和控制界限2）分析重新计算和绘点的控制图是否有异常现象，必要时重复分析—改善—修正控制限及中心线4.4】过程能力分析4.4.1无偏移过程性能指数——P P把过程性能与由公差表示的最大可允许的变差进行比较，该指数反映了过程是否能够很好地满足变化要求。