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第十二講 過程能力分析
基本內容
過程能力的概念
過程能力指數Cp與 的概念
過程改進策略
一、過程能力的概念
1過程能力的概念
過程能力：是指過程加工質量方面的能力，它是衡量過程加工內在一致性的。
生產能力：指加工數量方面的能力。
過程能力決定于質量因素而與公差無關。
2過程能力的意義
(1) SPC的基準
SPC的基準：就是統計控制狀態或稱穩態，過程能力即穩態下所能達到的最小變差。過程能力反映了穩態下該過程本身所表現的最佳性能(分布寬度最小)。因此，在穩態下，過程的性能是可預測的，過程能力也是可評價的。離開穩態這個基準，對過程就無法預測，也無法評價。
(2) 過程能力的決定因素
過程能力決定于由偶因造成的總變差 。當過程處于穩態時，產品的計量質量特性值有99.73%落在u±3 的范圍內，其中u和 為質量特性值的總體參數，也即有99.73%的產品落在上述6 范圍內，這幾乎包括了全部產品。
故通常用6倍標準差(6 )表示過程能力，它的數值越小越好。
注意：根據上述，在評估過程能力之前，首先必須將過程調整到穩態，并且當所使用的控制圖已經判穩，反映過程處于穩態，然后才能開始對過程能力進行評估。
二、過程能力指數
1過程能力指數度量
(1)過程能力指數度量
過程能力指數(Process Capability Index)：簡稱PCI或 ，以往也稱為工序能力指數。
過程能力一般是通過過程能力指數度量如下：
(雙側規范)
式中：公差 ， 為公差上限， 為公差下限，
為質量特性值總體的標準差， 為其估計值，
國標GB/T4091-2001規定可由 (參見 或 (參見 控制圖)估計。
(2)參數的意義
在上述過程能力指數中， 反映對產品的技術要求(也可以理解為客戶的要求)，而 則反映過程加工的質量(也即本企業的控制范圍)，故在過程能力指數Cp中將6 與 比較，反映了過程加工質量滿足產品技術要求的程度，也即企業產品的控制范圍滿足客戶要求的程度。
2各種分布情況下的過程能力指數Cp值
根據 與6 的相對大小可以得到圖7.4-1的三種典型情況。
(1)Cp值越大，表明加工質量越高，但這時對設備和操作人員的要求也高，加工成本也越大，所以對于Cp值的選擇應根據技術與經濟的綜合分析來決定。
當T=6 ，Cp=1，從表面上看，似乎這是既滿足技術要求又很經濟的情況。但由于過程總是波動的，分布中心一有偏移，不合格品率就要增加，因此，通常取Cp大于1。
(2)從 可知，當Cp=1.33，T=8 ，這樣整個質量指標值的分布基本上在上下規范限之內，且留有相當余地。
需要說明的是，隨著時代的進步，對于高質量、高可靠性的“6 控制原則”情況，甚至要求Cp達到2.0以上，所以對Cp的要求應視具體情況而定。
過程能力指數Cp值的評價參考見表1
表1 過程能力 值的評價參考
值的范圍級別過程能力的評價參考
Ⅰ過程能力過高(應視具體情況而定)。
Ⅱ過程能力充分，表示技術管理能力已很好，應繼續維持。
Ⅲ過程能力充足，但技術管理能力較勉強，應設法提高為Ⅱ級。
Ⅳ過程能力不足，表示技術管理能力巳很差，應采取措施立即改善。
Ⅴ過程能力嚴重不足，表示應采取緊急措施和全面檢查，必要時可停工整頓。
三、有偏移情況的過程能力指數
當產品質量特性值分布的平均值u與規范中心M不重合(有偏移)時，顯然不合格品率將增大，也即Cp值將降低，故公式所計算的無偏移過程能力指數不能反映有偏移的實際情況，需要加以修正(見圖7-4-2)。
定義：分布中心u與規范中心M的偏移：
u與M的偏移度K為：
則過程能力指數可修正為：
這樣，(1)當 (即分布中心與規范中心重合無偏移)時， ;
(2)當 或 時， ，實際上，這時合格品率仍為50%。
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（責任編輯：中大編輯）
