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如何理解CPK工序能力？

在整個SPC系統(tǒng)的運行中,CPK(工序能力)的分析占有舉足輕重的地位。

首先我們先來了解一下工序的意義：
什么是工序?
(1) 一道工序，是指一個或一組作業(yè)工人在一個工作地對一個或若干個勞動對象(產(chǎn)品或零件、半成品)進行物理和化學變化的過程；
(2) 工序的過程就是操作者、機器、材料、工藝方法和環(huán)境等，在特定條件下，相互結合、相互作用的過程；

(3) 工序的劃分主要取決于生產(chǎn)技術的客觀要求，同時也取決于勞動分工和提高勞動生產(chǎn)率的要求；
  • 工序是產(chǎn)品、零部件制造過程的基本環(huán)節(jié)，也是品質(zhì)檢驗的基本環(huán)節(jié)。
  • 對工序?qū)嵭袊栏竦墓ば蚩刂?，它能在幫助現(xiàn)代工藝更加富有效率工作的同時，也使現(xiàn)代工藝具有經(jīng)濟上的現(xiàn)實意義。
  • 如果一個高速精密的工序控制不當，生產(chǎn)出的無用的廢品馬上就會堆成山；如果產(chǎn)品稍微不符合生產(chǎn)標，它就會在后面的復雜裝配工序中造成很大的麻煩，并因拆卸、替換部件而造成巨大的損失。

什么是工序品質(zhì)?
(1) 工序是指工序過程的品質(zhì)。工序品質(zhì)的高低反映在工序的成果符合設計、即工序的符合性品質(zhì)。工序品質(zhì)高，說明這道工序的成果的合格品率高，廢品率或返修率低。
(2) 產(chǎn)品是由零部件所組成的，而零件又是經(jīng)若干道工序加工而成的。因此，工序的品質(zhì)將最終決定產(chǎn)品的制造品質(zhì)；

什么是工序能力?
(1) 工序在穩(wěn)定狀態(tài)下能夠生產(chǎn)出合格品的能力稱為工序能力；每道工序都具有定量或定性的品質(zhì)要求(公差范圍或技術要求)。為了預防工序產(chǎn)生不合格品，為了工序品質(zhì)的維持和改進，首先必須掌握工序所具有實際達到品質(zhì)要求的能力。
  • 穩(wěn)定狀態(tài)是指工序中的操作者、機器設備、所使用的材料、工藝方法和環(huán)境條件等都符合標準規(guī)定的要求，且作業(yè)活動處于受控狀態(tài)；
  • 工序能夠生產(chǎn)出合格品的多少，與規(guī)定的品質(zhì)要求(公差范圍大小) 顯然直接有關；
(2) 工序能力 B=6σ
  • 產(chǎn)品品質(zhì)的波動性規(guī)律決定著工序加工出的一批產(chǎn)品的品質(zhì)特性值必定有波動幅度，必定有一定的分散范圍。
  • 按照數(shù)理統(tǒng)計學的理論可知，在正態(tài)分布情況下，分散幅度B 處于6σ(6倍標準偏差)范圍內(nèi)的比率為99.7%。分散幅度 B=6σ，表示該工序具有的實際加工精度，它是衡量工序能力的尺度。
(3) 在計算工序能力時
  • 首先應對組成該工序有5M1E等條件加以充分標準化,
  • 并使作業(yè)處于受控狀態(tài),
  • 然后收集樣品的品質(zhì)特征值，計算其樣本標準偏差 S 或極差平均值Ravg,
  • 用來近似推算出 6σ。
(4) 下圖為工序能力示意圖：

標準偏差越小，工序能力越高；標準偏差越大，工序能力越小

• 若 B=6σ越大，
則工序的實際精度越差，不合格品率越高，工序能力越小；
• 若 B=6σ越小，
則工序的實際精度越高，不合格品率越低，工序能力越大；
• 6σ的近似計算，
當已知樣本的極差平均值Ravg時，近似推算 6σ的方法如下：
6σ= 6(Ravg / d2)
注意：如果工序生產(chǎn)過程不穩(wěn)定，處于失控狀態(tài)，則不能用上述公式計算，應找出并排除異常原因后重新抽樣測定，取得數(shù)據(jù)。

d2系數(shù)表

什么是CP和CPK?
CPK(或Cp)是英文 Process Capability Index 縮寫，漢語譯作工序能力指數(shù)，也有譯作工藝能力指數(shù),過程能力指數(shù),制程能力指數(shù)。
工序能力指數(shù)，是指工序在一定時間里，處于控制狀態(tài)(穩(wěn)定狀態(tài))下的實際加工能力。它是工序固有的能力，或者說它是工序保證質(zhì)量的能力。
這里所指的工序，是指操作者、機器、原材料、工藝方法、測量系統(tǒng)和生產(chǎn)環(huán)境等六個基本質(zhì)量因素綜合作用的過程，也就是產(chǎn)品質(zhì)量的生產(chǎn)過程。產(chǎn)品質(zhì)量就是工序中的各個質(zhì)量因素所起作用的綜合表現(xiàn)。

工序能力指數(shù)(計算)
工序能力指數(shù)Cp/Cpk ，就是產(chǎn)品公差范圍(T)與工序能力(B)之比。
Cp/Cpk 值的大小即可定量計算出該工序的不合格品率，所以工序能力指數(shù)Cp/Cpk的大小可以直接表示出工序品質(zhì)的水平。

工序能力cp的計算方法: