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统计过程控制与分析质量保证部 2008年1月3.4.2.2.判别式1.4-1 G叫式中：1 mF =一应力为查表5.1.1 (与取样n有关)如果判别式不成立，按第章节计算；如果判别式成立按第章 节计算。3.4.2.3. 休哈特控制图上控制极限。£6 =亍+43击下控制极限UEG = f- A3O53.4.24.扩展休哈特控制图八/ 4 MM x上控制极限OEG = +(Aos+)32“一 z，MM、下控制极限UEG =羊(A=+)32扩展局部MM=AmaxAmin0=_口。 +X +X )max 3 Imax2 max3max. 1 , 、 =_n(x +x +x )min 3 Imin 2 min 3min4.过程能力测试工作步骤过程能力是一项长期的测试过程，详细的工作流程已经在第1.3章节中表达, 但是在这项工作中要特别关注如下3个关键的步骤： 取样； 测量特性值，并按生产的顺序号将测量的结果记录存档； 统计评定：稳定性评定、分布模型和能力指数的计算。10取样规定5过程能力测试仅与加工的特性值或过程的参数有关。为了数据评定，通常必 须采集取样的每个测量值。在过程能力测试时，尽可能采集在批量生产条件下所有的影响因素，所以， 取样必须满足如下条件： 取样必须取自批量生产条件下（即带节拍生产运行的机器状态，以及在 批量生产条件下的机器调整参数），以有规律的时间间隔取同样大小的取样范围。 同时必须有别于机器能力测试，考虑到来自机器参数值的变化、刀具更换和机器干 扰的所有的影响。 在取样时，所测特性值零件或所测过程参数的值必须尽可能按顺序，取 样范围n必须至少为3 （推荐取样范围n=5）0 取样数m至少必须为60 由取样数和取样范围得到的总和取样范围通常mXn 2125。假如由于经 济上或技术上的原因难于实现的话，也允许一个较小的取样范围，如果没有特殊要 求的话，相应的数值的极值取自表4.2. 1。有效总和取样范围（没有异常点）至 少为30o表4. 2. 1有效取样范围30ng<125能力指数ngCp 和 Cpk 1.33301.54351.51401.48451.46501.44601.41701.39801.371001.351251.33 取样频率高低，必须规定取样范围n的一次取样在一个时间内进行，在 这时间间隔内没有预测影响过程的系统影响，也就是说：- 每个班次和每个操作工- 每次机器参数变化- 每个刀具寿命间隔- 每批次材料至少取样一次。过程能力测试的时间间隔，即m个取样的时间延续应该包含如下的影响（推荐时间间隔1-2周）:12- 班次更换3次操作工更换3次- 刀具更换或机器参数值变化1次4.3.计算方法应用软件公司采用的统计分析软件是qs-STAT ME6,对应的评定方法见图.1。43.2.手工计算在第章节的基础上进一步计算过程的能力指数:对于双向公差特性值：n T-MMr - fcCFpk UHU 9 3acr勺人 <-3nb3acr单向公差特性值:单向正公差：= OGW-pk 3ncf单向负公差:Ppk_ A.in GW3ncf135.附录：5.1. 特征值估算系数表4n玉20,79830.88640.92150,94060.95270:95980.96590:969100:973110,975120:978130?979140,981150.982160.983170.985180.985190.986200.987210,988220.988230,989240.989250.990dn1,1281,000176931,1602Q591t0922:3261J972.5341,13527041,2142t8471/602,9701,2233Q781,1763/731,2283,2581J873,3361,2323:4071,1963：4721,2353:5322023:5881,2373,6401,2073:6891,23937351t2123,7781,2403.8191,2163:8581t2413,8591,2183,9301,242表标准差估算系数14na2d2d3d4a3c4b3b4A221,8801,1283,2672,659079793,2671,88031,0231,6932,5741,9540,88622,5681,18740,7292,0592,2821,6280,92132,2660,79650,5772,3262,1141,4270,94002,0890,69160,4832： 5342,0041,2870,95150.0301,9700,54870,4192,7040.0761,9241,1820,95940.1181,8820,50880,3732,8470.1361,8641,0990,96500.1851,8150,43390,3372,9700,1841,8161,0320,96930,2391,7610,412100t3083,0780;2231,7770,9750,97270:2841,7160,362110,2853.1730.2561,7440,9270,97540,3211,679120,2663,2580.28317170,8860,97760.3541,646130,2493,3360.3071,6930,8500,97940.3821,618140,2353.4070.3281,6720,8170,98100.4061,594150,2233t4720.3471,6530J890,982304281,572160,2123,5320,3631,6370,7630,98350.4481,552170,2033,5880.3781,6220,7390,98450,4661,534180,1943,6400,3911,6080,7180,98540,4821,518190,1873,6890,4031,5970,6980,98620,4971,503200,1803,7350,4151,5850,6800,98690,5101,490210.1733,7780,4251,5750,6630,98760,5231,477220,1673,8190.4341,5660,6470,98820.5341,466230,1623,8580.4431,5570,6330,98870,5451,455240,1573,8950.4511,5480,6190,98920.5551,445250J533,9310.4591,5410,6060,98960.5651,435表控制极限估算系数(99.73%)155.2.缩写符号由取样方差确定总体样本方差的常数ANOVA方差分析法Cm潜在机器能力cmli机器能力指数Cp潜在长期过程能力Cpk长期过程能力指数Ho原始假设Hi备择假设总体样本均值总体样本均值估算值n取样范围OEG上控制极限OGW上极限Pp潜在初始过程能力Ppk初始过程能力R极差s取样标准差52取样方差不取样标准差均值o总体样本标准差总体样本方差cf总体样本标准差估算值T公差潜在过程能力指数（不稳定）16Tpk过程能力指数（不稳定）UEG下控制极限UGW下极限值X取样均值X取样均值的均值6.参考资料1 DIN ISO 21747 Maerz 2007Statistische Verfahren-,Prozessleistungs- und Prozessfaehigkeitskenn- Groessen fuer kontinuierliche Qualitaetsmerkmale (ISO 21747:2006;Text Deutsch,Englisch)2 DaimlerChrysler AGMaschinen- und Prozessfaehigkeit 3. Auflage, 01.07.2004 Qualitaetssicherung in der BOSCH-Gruppe Heft 9 TechnischeStatistik3 Statistische Verfahren zur Maschinen- und Prozessqualifikation5. aktualisierte Auflage Q-DAS Weinheim, Maerz 20054 VW 10131 Februar 2005Prozessfaehigkeitsuntersuchung fuer messbare Merkmale5 SP-Q-MRO-GLOBAL GM Powertrain EuropeGlobal Machinery and Equipment Specification DocumentRevised Date: 23-Nov=2005171 .概述3适用范围31.1. 责任3工作流程32 .过程时间模型3分布模型42.1. DIN ISO 21747和过程时间模型5.统计过程控制82.2. .质量控制图8取样规定82.3. 质量控制图与过程时间模型8计算方法93 .过程能力测试10工作步骤103.1. 取样规定11计算方法125-附录1351特征值估算系数表135.2.缩写符号156.参考资料161 .概述适用范本准那么涉及机加工统计过程控制和长期过程能力的测试，适用于上汽乘用车 分公司发动机厂机加工生产过程的统计监控和长期过程能力的测试分析。1.1. 责任质量保证部负责“上海汽车乘用车分公司统计过程控制与分析”准那么的编写， 以及必要时的更新。并在批量生产过程中遵照执行。1.2. 工作流程33.过程时间模型1.3. 分布模型为了计算所测特性值的过程能力指数，尽可能在一个测量时间间隔里所有类 型的影响（机器、人、材料、环境和方法）都产生作用，并且在连续加工中抽 取一个足够大的取样数量，每个取样的范围3或5。由这些取样估计出对于该特 性值的基本总体（理论上无穷大）的口位置和偏离范围的极限X0.135%和X99.865%, 以及与公差区间Gil, GO相比拟（图2.1.1）。这里的偏离范围的极限确定为除偏 离范围每边Pe=0.135%之外的特性值局部。公差图在定义的公差区间内特性值的分布例如对于大多数类型的加工特性值，它的分布都可用一个分布模型描述，而大部 分双向公差的加工特性值，例如：长度尺寸、直径和扭矩，都归属正态分布。单向正公差偏离的加工特性值用折叠的正态分布和瑞利分布描述，例如：平 行度和对称度归属于折叠的正态分布，而位置精度和同心度归属于瑞利分布。类 似的还有对数正态分布、韦伯分布、F-ND分布和混合分布等（图212）。Test 4 mm log. NDX2USLo o o o o o O 6 5 4 3 2 1 个 Aosnbgg glnos 芝x-3sx+3sX 103 LSLo o O6 4 2Aougnb3g 3-5O圉o o O 3 2 1 杳岂理当OS韦伯分布12010080义正态分布i i i v i图各种典型的分布模型22 DIN ISO 21747和过程时间模型543 f6£c&ec«lB：p 4.1)rwi| LOfl.W-cp .15 -<,n J15 np n.R ip 15/(Bep 4 LW Ms' »>0-r»lD.OO)?t 加J 1又/s Shewhart内外圆直径6 7 1贝 15 22S < ih KPl/2 3 4 5 SJ W 何.叩曲"XTx/s Pearson单向公差/形状+位置» "J44YLIj混合分布 x =-0r0025s =0,88206Tp = 1,29Tpk = 127偏离随机变化图过程时间模型A1、A2和B 2x/s Shewhart （扩展）均值随机变化（正态）混合分布x =0,9842s =1,65321Tp = 0,84X 0,61均值随机变化系统变化（磨损）图过程时间模型C1、C2和C3 20 5 10 i5 20 25 30 3 5 40x-Achse e+t0 5 0 5 0 o Q o q4) T -Es8IPJds 一0 $ 10 1S 20 25 30 3 5 40y-Achse 加一丽 1.1中« W-*Exuwod>Lt 61405i x.NeMl,OX'S 勾x/s Shewhart （扩展）换刀具（随机）1 K-P05tJCnWlx-y PlotPo = 3,24P, = 3,15Ax = 0,00775Ay = 0,00887位置公差图过程时间模型C4和D 21图至图是按照DIN ISO 21747标准的典型的过程时间模型，对 于不同的过程时间模型都有一个相对应的质量控制图和过程能力指数的计算方 法。定期对过程进行这种评定，可确定过程的变化，以到达对过程的实时监控。2 .统计过程控制质量控制图图是典型的统计过程控制各个阶段及其工作的示意图。在上海汽车 乘用车分公司生产设备质量验收中，详细描述了短期能力测试和初始能力测试， 本准那么主要描述统计过程控制和长期过程能力的测试与分析，而本章节介绍统计 过程控制的方法一一连续变化特性值的质量控制图。批量生产前的过程短 期能力测试初始过程能力测试批量生产过程应用于批量生产长期过程能力测试应用：在设备制造商的新设备最终用户安装t位的新设备批量认可前短期能力初始过程能力长期过程能力短期能力至少50件或 适当的量 Cm,Cmk初始过程能力至少100件或适当的量，为 导入必要的控制卡至少20 个抽样Pp,Ppk长期过程能力在正常生产条件下确保所有影 响因素都起作用，长的时间段 里进行测量标准值：20生产日Cp,Cpk图批量生产前后的统计过程控制32取样规定本章节内容参见第4.2章节的内容。3.3. 质量控制图与过程时间模型按照DIN ISO 21747过程的时间模型都有对应的质量控制图，在第2.2章节 中有详细的图示说明，现归纳汇总于表3.3.14中。每个过程时间模型都有一个对应的质量控制图，以及控制极限的计算方法， 这将在下面章节表达。过程时间模型质量控制图A1休哈特控制图A2休哈特控制图或皮尔逊控制图C1、C2、C4、B 和 D扩展休哈特控制图C3扩展休哈特控制图或验收控制图取样n=1破坏性试验参数监控小批次平移休哈特控制图表过程时间模型与质量控制图34计算方法应用软件公司采用的统计分析软件是qs-STAT ME6,对应的评定方法见图O图3.4.1.1按照Q-DAS评定方法图3.4.1.1按照Q-DAS评定方法3.4.1. 手工计算3.421,估算统计特征值其中: