淺談要準確理解過程能力指數(shù)的概念和原理

1、    淺談要準確理解過程能力指數(shù)的概念和原理            作者：屈廣達時間：2009-12-17 14:28:00                     論文關(guān)鍵詞:過程能力指數(shù)  原理  概念  

2、;現(xiàn)場審核  軸承公司  軸承產(chǎn)品  指數(shù)方法  制造業(yè)筆者在某軸承公司現(xiàn)場審核 ，受審核方向我提出一個他們困惑的問題：“為什么抽取的20個樣本質(zhì)量很好而且全部都合格 ，而計算出的過程能力指數(shù)卻很低呢?”為此 ，他們認為采用過程能力指數(shù)方法對軸承產(chǎn)品過程能力的監(jiān)視和測量不適用。對于受審核方的提問，我的回答是：過程能力的分析方法適用于所有制造業(yè)，問題的產(chǎn)生是對過程能力指數(shù)的含義沒有準確理解，導(dǎo)致在應(yīng)用中出現(xiàn)上述疑問。 幾乎所有的質(zhì)量管理教科書都安排專門章節(jié)介紹過程能力指數(shù)的概念和計算方法。然而人們在實際應(yīng)用時，并非事事如意，一在處理實際問題是不能提綱挈領(lǐng)的

3、，如上述應(yīng)用時出現(xiàn)的“困惑”，在教科書中卻無從找出答案。筆者就個人實踐中的體會談?wù)剛€人看法，通過剖析以解除受審核方之“困惑”。 所謂產(chǎn)品過程(即工序)是指機器、工具、方法、材料和從事生產(chǎn)的操作者的某種結(jié)合。過程處于受控狀態(tài)下實際加工能力稱為過程能力。通常用產(chǎn)品質(zhì)量特性分布中心加減 3倍標準偏差的波動范圍表示。過程的受控狀態(tài)即人、機器、材料、方法、環(huán)境諸因素在受控條件下進行生產(chǎn)，通常該狀態(tài)產(chǎn)品質(zhì)量特性都是遵從正態(tài)分布的，其質(zhì)量特性 X記為N，其中  為分布中心，13"為分布標準偏差。la：t：3c包含了9973的產(chǎn)品，用這樣的波動范圍表示過程能力既充分又經(jīng)濟。 產(chǎn)品的技術(shù)要求

4、是產(chǎn)品質(zhì)量特性的允許公差范圍。為了反映和衡量過程能力滿足技術(shù)要求的程度，引入了過程能力指數(shù)，即 CP值 CP=技術(shù)要求過程能力=T6cr 在準確了解過程、過程能力和過程能力指數(shù)的前提下就受審核方在應(yīng)用和計算過程能力指數(shù)產(chǎn)生的困惑作如下分析。 抽取樣本質(zhì)量很好并且全部合格 ，而計算出的過程能力指數(shù)卻很低，使計算結(jié)果與實際加工不符，通常有以下方面可能造成。 1抽取樣本的時間沒有界定 本應(yīng)了解當前的過程能力情況，而往往收集過去幾個月生產(chǎn)的產(chǎn)品 (質(zhì)量特征值)的數(shù)據(jù)進行計算 CP值。用這樣的數(shù)據(jù)計算 CP值，顯然計算出的標準偏差S大，而得到小的CP值。因為時間長，生產(chǎn)條件或質(zhì)量因素不可避免的發(fā)生變化，

5、甚至會產(chǎn)生顯著的變化。因此 ，在對過程能力調(diào)查時，必須確切界定收集數(shù)據(jù)的時限(以往的數(shù)據(jù)不能代替現(xiàn)在的數(shù)據(jù))。然后再確定收集哪些過程的數(shù)據(jù)再計算 CP值，這樣才有可能給過程能力作出符合實際的評價。    2沒有弄清樣本與總體的關(guān)系 通過公式可知，產(chǎn)品技術(shù)要求是已知的，CP值標準偏差S的大小決定，而 S是由樣本數(shù)據(jù)計算出的因而如何抽取樣本數(shù)據(jù)，對 CP值有直接影響。如何選取抽樣方案，是需要結(jié)合產(chǎn)品和過程計算 CP值。  般有兩種途徑：通過畫直方圖計算 CP值和通過作控制圖計算CP值。畫直方圖的數(shù)據(jù)多是一次取得。畫圖時，如果樣本不大，分組不當，抽樣

6、間隔不合適 ，這樣就無法得到誤差的確切估計，這時算出的 S值一般偏大，依此計算的 CP值就會較小。所以要獲得理想的CP值 ，抽樣時應(yīng)盡量將系統(tǒng)因素的影響分離出來并對其數(shù)據(jù)合理分組，采用適當抽樣間隔可能得到較符合實際的 C值。具體情況具體分析，不同的抽樣方案會導(dǎo)致不同的結(jié)果?？刂茍D多采用固定順序連續(xù)抽樣，例如：每時取5個樣本，這樣的樣本分散范圍較小，計算出的CP值較大，這可得到比較符合實際的CP值。無論是直方計算 CP值還是控制圖計算CP值，都應(yīng)搞清樣本與總體的關(guān)系。用于樣本計算出的CP值是對總體 CP值估計。因為樣本的實際分散范圍來估計總體分布范會造成樣本可能全部都在合格范圍內(nèi)，而計算出的CP

7、值卻可能小，所以抽樣時應(yīng)考慮到抽取樣本的大小 ，抽樣的間隔和數(shù)據(jù)的分組等，且不能帶有主觀意識去抽樣。 3實測數(shù)據(jù)不準確，違背了分布的規(guī)律當人、機器、材料、方法、環(huán)境、均處于控制狀態(tài)時其數(shù)據(jù)分布通常服從正態(tài)分布：否則，將違背分布規(guī)律。例如：某產(chǎn)品技術(shù)要求 3005從過程中抽取 2個樣本進行測量，其中 10個值為 296，另 10個未304，這顯然不符從正態(tài)分布。這20個樣本的平均值X=30，樣本的標準偏差 S=0410，CP=0406該例由于樣本的實測數(shù)據(jù)不真實，帶來樣本都為合格，而計算的C值很小。 4加工過程不能按中間值加工 產(chǎn)品加工過程其數(shù)據(jù)平均值并不正好是控制在上、下偏差中間，雖然加工后產(chǎn)

8、品均在合格范圍內(nèi)，但存在著偏離統(tǒng)計控制狀態(tài)的情況，造成產(chǎn)品實際分布中心偏離規(guī)格中心。計算的 CPk值必然顯著下降。對此，要從生產(chǎn)實際情況出發(fā)，可規(guī)定過程能力不得大于公差的75。如上例其公差帶為 lmm，則過程能力控制在允許的最大限度為 075mm。如若單向公差，根據(jù)經(jīng)驗過程能力不應(yīng)大于公差的78。這樣，可獲得較符合實際的過程能力。 5質(zhì)量好壞的概念模糊 過程能力指數(shù)與不合格品率存在著對應(yīng)關(guān)系 。實際上可用下表中列的幾個典型指數(shù)值表明其與不合格率的對應(yīng)關(guān)系，從而加深過程能力指數(shù)與產(chǎn)品質(zhì)量符合性關(guān)系的理解。從當今質(zhì)量管理觀點看不合格率主要與產(chǎn)品監(jiān)視和測量有關(guān)，而提高過程能力目的則是要做到以預(yù)防為主、減少質(zhì)量波動。合格的產(chǎn)品不一定質(zhì)量好，質(zhì)量波動小的產(chǎn)品顧客才滿意。通過以上幾個方面的分析可知，在對過程能力指數(shù)計算時，必須牢牢掌握，所抽取的樣本質(zhì)量特性值的分布必須遵從正態(tài)分布，即過程應(yīng)處于控制狀