工序能力指数CaCpCPk详解.ppt

工序能力指数Ca、Cp、CPK详解TAGC/技术部技术部P1Cpk简介 工程能力指数Cpk（Capability of precision），是受控状态下工序对加工精度的保证能力，是用来衡量工序加工内在一致性的指标它表征工序能力满足产品设计质量要求的程度；指工序中人、机、料、法、环、测诸因素均处于规定的条件下，操作呈稳定状态时所具有的质量水平，即过程处于稳定状态下的实际加工能力 Cpk是进行工序质量评价的科学方法运用工序能力指数，可以帮助我们掌握批量生产过程的质量水平；为新产品设计提供参考技术部P2Cpk解析Cpk1.影响因素SU（规格上差）SL（规格下差）X（实际中心值）σ（标准方差）技术部P3Cpk解析Ca（制程准确度）=2×（X-μ）/ T注： μ（规格中心值）=（SU+SL）/ 2 T（公差）=SU-SLCP（制程精密度）=T /（6σ）注： T（公差）=SU-SL2.控制项目Cpk=（1- Ca ） ×Cp注：由上关系图可知，Cpk是控制Ca和Cp的一个综合指标技术部P1Cpk解析3.Ca、Cp、Cpk的意义（1）Ca—制程准确度，是衡量制程中实际中心值与规格中心值一致性的指标（位置关系）。

Ca越大，表明制程中实际中心值与规格中心值偏离越大，制程能力越差SLSUμXeFigure1: μ≠X,即Ca≠0SLSUμXFigure2: μ=X,即Ca=0=注： X ＝ μ ，即制程实际中心值等于规格中心值，是理想状态，不易实现 而X≠μ才是制程常态Ca＝2（X－μ）/ T技术部P1（2）Cp—制程精密度，无偏移的制程能力指数是衡量制程满足产品品质标准（规格公差）的程度（离散程度），Cp值越大，表明制程变异越小，制程能力越好SLSUSLSUSLSUTTTSLSUT状态：σ=C，T↑，Cp↑：当设计精度要求过高，可适当降低精度时，设计公差可适当放宽，以迁就现有的工程能力，从而达到不增加成本的目的状态：T=C，σ↓，Cp↑：当设计精度为必须时，设计公差不变，可从人、机、料、法、环等环节入手，提高工程能力，以确保设计精度及性能如此，变化增加成本①②Cp＝T /（6σ）μμμμCpk解析技术部P1Cpk解析（3）Cpk—工程能力指数，是当制程准确度Ca过大，即实际中心值与规格中心值偏离过多时，制程精确度不足以直观反映工程能力时，综合Ca及Cp来分析工程能力水平的手段SLSUTμCpk=（1- Ca ）×Cpe注：将k＝e /（T / 2）定于为偏移系数。

其与Ca的绝对值数值上相等①实际中心右侧的制程精度：Cp上＝（T/2－e）/ 3σ②实际中心左侧的制程精度：Cp下＝（T/2＋e）/ 3σ 我们知道，左侧工程能力的增加补偿不了右侧工程能力的损失所以中心有偏移时，两者中较小值作为工程能力指数Cpk则：Cpk＝（T/2－e）/ 3σ＝T6σ×（1－2e / T）＝Cp×（1－k）＝Cp×（1－ Ca ）注：当偏移系数k＝0时，Cp＝CpkXe＝│X-μ│技术部P4Cpk解析4.工程能力判定方法注：由3σ原则知：在μ-3σ≤X≤μ+3σ区间内，概率为99.7%其区间外的概率仅为0.3%，为小概率事件②①③（1）当X→μ时即：Ca→0时，此时Cpk→Cp，可直接通过Cp值判定工程能力Cpk＝(1－ Ca ）×Cp技术部P1Cpk解析（2）当X严重偏离μ时，制程精确度Cp不足以反映工程能力，此时必须通过Cpk来判断eμ即使制程精密度Cp很好，但若制程准确度Ca过大，也会导致不良品率过高现象发生如下：TSLSUμTSLSUμTSLSUμ超下差概率超上差概率技术部P1Cpk解析5.工程能力判定标准T＝6σ（B）T＝8σ（A）T＝10σ（A+）T＝4σ（C）μ技术部P1Cpk解析6.提高工程能力指数的途径 ※工程能力调查中，绝大多数情况实际中心值与规格中心值是不重合的，所以，一般都是通过Cpk值分析工程能力。

Cpk＝T6σ×（1－2e/T） ※从上式中可看出，影响Cpk值的三个变量： ① 偏移量e、 ②公差T、③标准方差σ，故改善工序能力指数可通过以下三种途径：SLSUμXeSLSUμX→① 减小偏移量e可以通过调整机床、加大检测频度等环节入手技术部P1Cpk解析② 放宽公差带 TSLSUSLSUTTμμ当设计精度要求过高或放宽公差范围不至影响产品质量时，可适当降低精度时、适当放宽设计公差，以迁就现有的工程能力，从而控制成本SLSUTSLSUT当设计精度为必须时，设计公差不可放宽时，可从人、机、料、法、环等环节入手，提高工程能力，以确保设计精度及性能如此，便会增加成本μμ② 减小离散程度σ技术部P1Cpk解析7.实例分析R0.3+0.15-0.075R0.5+0.25-0.125T＝0.225SL＝0.225SU＝0.45μ＝0.3375X＝0.4536T=0.375SL＝0.375SU＝0.75μ＝0.5625eX＝0.5695根据数据及分布曲线可知，离散程度虽然很小，但由于偏移系数过大，也导致不合格品率过高，总体而言公差能力太差根据数据及分布曲线可知，离散程度较改善前虽然有所恶化，但由于偏移系数很小，从而也保证了总体的工程能力处于良好状态※某产品半轴齿轮分析实例技术部P1Cpk解析 通过以上理论分析及实例参照，得知：作为设计人员，设计产品绝不能脱离实际工况。

要从人、机、料、法、环等现有的实际工程能力出发，在能保证产品性能的前提下，最大限度的利用现有工程，不追加投资，以控制生产成本，从而提升产品的市场竞争能力7.总结。