08 过程性能&能力指数的选用
终结了一直以来用短期/长期来区分的Ppk/Cpk的跨世纪争议,改用稳定性来区分。
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使用Pp/Ppk或Cp/Cpk来评估过程性能或能力时,指数的名称取决于是否明确评估了稳定性。两种指数(性能和能力)都使用相同的公式,利用过程的总变异。只有当过程稳定时(无论是统计稳定还是受控稳定),才能使用指数Cp/Cpk,如果无法或不应评估稳定性,或者过程明确不稳定,则使用指数Pp/Ppk。
在统计技术上考虑样本量差异对置信区间的影响,针对不同类型特性指定了不同样本量的性能/能力要求,具体如下表:
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建议综合使用Cp、Cpk、Pp、Ppk,根据指数间差异,洞察过程潜在问题,有利于识别改进机会。能力指数和性能指数的公式是不同的。
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若过程不稳定,则需要计算Pp、Ppk。若过程稳定,则可以向其指定Cp、Cpk,所用公式与对应的性能指数相同。显然黄皮书这部分内容更多来源于此。
09 过程性能&能力指数的计算公式
采用不依赖于正态分布假设的计算法,为实际制造过程中很多非正态分布特性计算性能提供了理论支撑。
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新提出了Cwk,本质上等同于现行AIAG SPC第二版本的Cpk,使用的是组内的变差(作为评估和改进制造过程的辅助分析工具的作用,其不应用于报告用途)。
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包含了以上的G法计算公式和Z值法计算公式
首先大篇幅介绍了以上简化的G法计算公式,并未清晰强调此公式的使用前提是正态性分布假设要成立。实践中很多用户在不了解分布模型的情况下直接采用简化算法,高概率得出错误的性能/能力指数值,从而引导得出错误决策。
作为补充,当非正态分布时,提及了Box Cox或Johnson转换法和分位数计算法(即换皮书中的G法)。可惜这些描述并未引起大部分用户的重视。
Z值法计算公式早已提及,由于直观性稍差再加上计算较为复杂,现实中应用较为少见。
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基于分位数计算的公式,与黄皮书G法公式相同。
10 控制图的分类
更加多元化分类,充分满足了不同的控制目的和时机。
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基于不同评估方法:分析用控制图和统计过程控制控制图,前者是后者的基础。
基于不同控制理念:过程相关控制图和公差相关控制图,前者更侧重于优化过程质量,而后则侧重于满足公差要求。
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未明确定义。
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未明确定义。
11 控制图的选择
所有控制图的使用场景被一览无遗地展现在两张图中,为选用控制图提供了清晰的路径。
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在8种休哈特控制图选择路径的基础上,扩充了许多其他应用场景的特殊控制图,如区域图、非正态控制图、CUSUM、EWMA、回归控制图、多元控制图、稀有事件控制图等……
作为补充:基于8种不同的时间分布模型,明确了休哈特控制图、皮尔森控制图、扩展休哈特控制图、验收控制图的使用场景。
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只有8种休哈特控制图选择的路径图,其他特殊控制图在单独章节中概要提及。
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8种不同的时间分布模型未与休哈特控制图、皮尔森控制图、扩展休哈特控制图、验收控制图的使用场景清晰关联。
12 控制图判异准则
任何分布模型过程都可以基于过程控制需求选择合适判定准则。
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对于一般分布模型过程而言,可考虑如下准则
▸点:超出控制限,这是确定稳定性的首要且简单准则;
▸链:一定数量的连续点位于中心线之上或之下;
▸趋势:一定数量的连续上升或下降序列;
▸中间三分之一区域:控制限内中间三分之一区域内的点过少或过多。
于正态分布模型过程,可遵循基于标准差的 “西方电气规则” 或 “纳尔逊规则” 等稳定性准则。基于这些规则,只要满足以下任一准则,过程即被视为不稳定:
▸一个点超出控制限(±3s)
▸3个连续点中有 2 个在中心线同一侧且距离▸中心线超过 ±2s
▸5 个连续点中有 4 个在中心线同一侧且距离中心线超过 ±1s
▸9 个连续点在中心线同一侧
▸15 个连续点在中心线 ±1s 范围内
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包含以上内容,但细微处有差别,如上i)链和趋势有明确提出连续7点在中心线一侧和连续7点有上升或下降。如上ii)除了5条之外还有3条(连续14点交替变化、连续15点排列在中心线±1s内、连续8点在中心线±1s 之外)。显然黄皮书继承了此部分内容。
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未明确定义。
13 控制图有效性评估
引入了OC曲线和ARL对控制图的有效性量化评估方法,为优化控制图使用提供了科学依据。
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OC曲线提供一个示例展示了过程均值漂移对超出控制限的概率的关系,但尚未给出计算原理,期待正式版能细化。
ARL提供了过程均值漂移与ARL之间的关系,但尚未给出计算原理,期待正式版能细化。
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提及了ARL。
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无此项要求。
14 软件要求
适应数字化时代过程管理要求。
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软件验证与确认:必须确保分析软件的计算结果是准确。
数据接口:提倡标准化接口(如OPC UA)以减少人工录入错误。
系统集成:建议将SPC软件与CAQ系统集成。
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无此项要求。
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无此项要求。
15 报告标准化与数据追溯
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明确提出报告需要至少具备11类信息(关键信息如:直方图、运行图、概率图、分布模型、控制图、性能/能力指数置信区间等),并提供了完整报告的示例模版。
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并未明确要求。
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并未明确要求。
文章来源:TUV
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