工序能力及工序能力指数.ppt

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1、工序能力及工序能力指数现在学习的是第1页，共35页1.1.基本要点基本要点 (1)只有工序能力强的工艺才可能生产出质量好、可靠性水平高只有工序能力强的工艺才可能生产出质量好、可靠性水平高的产品。的产品。现在学习的是第2页，共35页1.1.基本要点基本要点 (1)只有工序能力强的工艺才可能生产出质量好、可靠性水只有工序能力强的工艺才可能生产出质量好、可靠性水平高的产品。平高的产品。(2)工序能力指数是一种表示工艺水平高低的方便方法，工序能力指数是一种表示工艺水平高低的方便方法，其实质作用是反映其实质作用是反映工艺成品率工艺成品率的高低。的高低。现在学习的是第3页，共35页1.1.基本要点基本要点

2、 (1)只有工序能力强的工艺才可能生产出质量好、可靠性水只有工序能力强的工艺才可能生产出质量好、可靠性水平高的产品。平高的产品。(2)工序能力指数是一种表示工艺水平高低的方便方法，其工序能力指数是一种表示工艺水平高低的方便方法，其实质作用是反映实质作用是反映工艺成品率工艺成品率的高低。的高低。(3)“66设计设计”是在工序能力指数分析基础上对生产工艺水平是在工序能力指数分析基础上对生产工艺水平的新要求，其实质作用也是反映的新要求，其实质作用也是反映工艺成品率工艺成品率的高低。的高低。现在学习的是第4页，共35页1.1.基本要点基本要点预备知识关于测试数据的预备知识关于测试数据的“分布分布”现在

3、学习的是第5页，共35页1.1.基本要点基本要点预备知识关于测试数据的预备知识关于测试数据的“分布分布”现在学习的是第6页，共35页现在学习的是第7页，共35页现在学习的是第8页，共35页关于正态分布关于正态分布现在学习的是第9页，共35页 工序能力及工序能力指数的计算工序能力及工序能力指数的计算 1.基本要点基本要点2.工序能力的定量表征工序能力的定量表征现在学习的是第10页，共35页2.2.工序能力的定量表征工序能力的定量表征(1)工序能力工序能力(2)潜在工序能力指数：潜在工序能力指数：Cp(3)实际工序能力指数：实际工序能力指数：Cpk(4)单侧规范值情况的工序能力指数单侧规范值情况的

4、工序能力指数CPL和和CPU(5)Cp和和Cpk的常规计算方法的常规计算方法现在学习的是第11页，共35页2.2.工序能力的定量表征工序能力的定量表征(1)(1)工序能力工序能力 现在学习的是第12页，共35页2.2.工序能力的定量表征工序能力的定量表征(1)(1)工序能力工序能力 通常工艺参数服从正态分布通常工艺参数服从正态分布 N(,2)现在学习的是第13页，共35页2.2.工序能力的定量表征工序能力的定量表征(1)(1)工序能力工序能力 通常工艺参数服从正态分布通常工艺参数服从正态分布 N(,2)正态分布标准偏差正态分布标准偏差的大小反映了参数的分散程度。绝大部分数值的大小反映了参数的分

5、散程度。绝大部分数值集中在集中在33范围内，其比例为范围内，其比例为99.7399.73%现在学习的是第14页，共35页2.2.工序能力的定量表征工序能力的定量表征(1)(1)工序能力工序能力 通常工艺参数服从正态分布通常工艺参数服从正态分布 N(,2)正态分布标准偏差正态分布标准偏差的大小反映了参数的分散程度。绝大部分数值集中在的大小反映了参数的分散程度。绝大部分数值集中在33范围内，其比例为范围内，其比例为99.7399.73%通常将通常将66称为工序能力。称为工序能力。66范围越小，表示该工序加工的工艺参数越范围越小，表示该工序加工的工艺参数越集中，则生产出成品率高、可靠性好的产品的能力

6、越强，即固有能力越强。集中，则生产出成品率高、可靠性好的产品的能力越强，即固有能力越强。现在学习的是第15页，共35页2.2.工序能力的定量表征工序能力的定量表征(2)潜在工序能力指数潜在工序能力指数CP 现在学习的是第16页，共35页2.2.工序能力的定量表征工序能力的定量表征(2)潜在工序能力指数潜在工序能力指数CP 为了综合表示工艺水平满足工艺参数规范要求的程为了综合表示工艺水平满足工艺参数规范要求的程 度，工业生产中广泛采度，工业生产中广泛采用下式定义的用下式定义的工序能力指数工序能力指数：CP=(TU-TL)/6=T/6 现在学习的是第17页，共35页2.2.工序能力的定量表征工序能

7、力的定量表征(2)潜在工序能力指数潜在工序能力指数CP 为了综合表示工艺水平满足工艺参数规范要求的程为了综合表示工艺水平满足工艺参数规范要求的程 度，工业生产中广泛采用下度，工业生产中广泛采用下式定义的式定义的工序能力指数工序能力指数：CP=(TU-TL)/6=T/6 通过积分可得通过积分可得工艺成品率为：工艺成品率为：现在学习的是第18页，共35页2.2.工序能力的定量表征工序能力的定量表征(2)潜在工序能力指数潜在工序能力指数CP 为了综合表示工艺水平满足工艺参数规范要求的程为了综合表示工艺水平满足工艺参数规范要求的程 度，工业生产中度，工业生产中广泛采用下式定义的广泛采用下式定义的工序能

8、力指数工序能力指数：CP=(TU-TL)/6=T/6 通过积分可得通过积分可得工艺成品率为：工艺成品率为：可得工序能力指数与成品率之间的关系：可得工序能力指数与成品率之间的关系：规范范围规范范围 CP 工艺成品率工艺成品率 不合格品率不合格品率 3 1 99.73%2700PPM 6 2 99.9999998%0.002PPM 现在学习的是第19页，共35页2.2.工序能力的定量表征工序能力的定量表征(2)潜在工序能力指数潜在工序能力指数CP 为了综合表示工艺水平满足工艺参数规范要求的程为了综合表示工艺水平满足工艺参数规范要求的程 度，工业生产中广泛采用下度，工业生产中广泛采用下式定义的式定义

9、的工序能力指数工序能力指数：CP=(TU-TL)/6=T/6 通过积分可得通过积分可得工艺成品率为：工艺成品率为：可得工序能力指数与成品率之间的关系：可得工序能力指数与成品率之间的关系：规范范围规范范围 CP 工艺成品率工艺成品率 不合格品率不合格品率 3 1 99.73%2700PPM 6 2 99.9999998%0.002PPM 结论：结论：工序能力指数越高，成品率也越高。工序能力指数越高，成品率也越高。现在学习的是第20页，共35页现在学习的是第21页，共35页现在学习的是第22页，共35页2.2.工序能力的定量表征工序能力的定量表征(3)(3)实际工序能力指数：实际工序能力指数：CP

10、K 现在学习的是第23页，共35页2.2.工序能力的定量表征工序能力的定量表征(3)(3)实际工序能力指数：实际工序能力指数：CPK 在元器件生产中，采用闭环工艺控制的情况并不多，大多为在元器件生产中，采用闭环工艺控制的情况并不多，大多为“间接间接”工艺控工艺控制，很难使两者重合。例如，制，很难使两者重合。例如，IC中的扩散工艺，并不能在扩散过程中随时中的扩散工艺，并不能在扩散过程中随时监测方块电阻监测方块电阻Rs的变化情况，因此不能做到在的变化情况，因此不能做到在Rs达到规范中心值时结束扩达到规范中心值时结束扩散。实际上都是先做试片，根据试片测试结果调整工艺条件。实践表散。实际上都是先做试片

11、，根据试片测试结果调整工艺条件。实践表明明,对于这种对于这种“间接间接”控制的工艺，工艺参数分控制的工艺，工艺参数分 布中心值布中心值与规范与规范 中心值偏移的中心值偏移的程度一般为程度一般为1.5。现在学习的是第24页，共35页实际工艺能力指数实际工艺能力指数CPK计算公式：计算公式：现在学习的是第25页，共35页实际工艺能力指数实际工艺能力指数CPK计算公式：计算公式：偏离为偏离为1.5 情况下情况下Cpk与与Cp的关系：的关系：若工艺参数分布的中心值与规范中心若工艺参数分布的中心值与规范中心值偏移的程度为值偏移的程度为1.5，即：（，即：（-(TU+TL)/2）=1.5，由上式可得：由上

12、式可得：Cpk=Cp-0.5 现在学习的是第26页，共35页实际工艺能力指数实际工艺能力指数CPK计算公式：计算公式：偏离为偏离为1.5 情况下情况下Cpk与与Cp的关系：的关系：若工艺参数分布的中心值与规范中心若工艺参数分布的中心值与规范中心值偏移的程度为值偏移的程度为1.5，即：（，即：（-(TU+TL)/2）=1.5，由上式可得：由上式可得：Cpk=Cp-0.5 即工艺参数分布的中心值即工艺参数分布的中心值与规范中心值偏移为与规范中心值偏移为1.5的情况下，的情况下，Cpk要比要比Cp小小0.5。如果。如果Cp2，Cpk只有只有1.5。因此，有时将。因此，有时将Cp称为称为潜在工序能力指

13、数潜在工序能力指数，将，将Cpk称为称为实际工序能力指数实际工序能力指数，简称为工序能力指数。，简称为工序能力指数。现在学习的是第27页，共35页2.2.工序能力的定量表征工序能力的定量表征(4)(4)单侧规范值情况的工序能力指数单侧规范值情况的工序能力指数CPL和和CPU：现在学习的是第28页，共35页2.2.工序能力的定量表征工序能力的定量表征(4)(4)单侧规范值情况的工序能力指数单侧规范值情况的工序能力指数CPL和和CPU：如果要求参数大于某一下限值如果要求参数大于某一下限值TL ，无上限要求，工序能，无上限要求，工序能力指数应按下式计算：力指数应按下式计算：CPL(TL)/3 现在学

14、习的是第29页，共35页2.2.工序能力的定量表征工序能力的定量表征(4)(4)单侧规范值情况的工序能力指数单侧规范值情况的工序能力指数CPL和和CPU：如果要求参数大于某一下限值如果要求参数大于某一下限值TL ，无上限要求，工序能力指，无上限要求，工序能力指数应按下式计算：数应按下式计算：CPL(TL)/3 若若TL ，则取，则取CPL为零，说明该工序完全没有工序能为零，说明该工序完全没有工序能力。力。现在学习的是第30页，共35页2.2.工序能力的定量表征工序能力的定量表征(4)(4)单侧规范值情况的工序能力指数单侧规范值情况的工序能力指数CPL和和CPU：如果要求参数大于某一下限值如果要

15、求参数大于某一下限值TL ，无上限要求，工序，无上限要求，工序能力指数应按下式计算：能力指数应按下式计算：CPL(TL)/3 若若TL ，则取，则取CPL为零，说明该工序完全没有工序能为零，说明该工序完全没有工序能力。力。如果参数规范只规定了上限值如果参数规范只规定了上限值TU ，无下限要求，则工序能，无下限要求，则工序能力指数应按下式计算：力指数应按下式计算：CPU(TU)/3 现在学习的是第31页，共35页2.2.工序能力的定量表征工序能力的定量表征(4)(4)单侧规范值情况的工序能力指数单侧规范值情况的工序能力指数CPL和和CPU：如果要求参数大于某一下限值如果要求参数大于某一下限值TL

16、 ，无上限要求，工序能，无上限要求，工序能力指数应按下式计算：力指数应按下式计算：CPL(TL)/3 若若TL ，则取，则取CPL为零，说明该工序完全没有工序能力。为零，说明该工序完全没有工序能力。如果参数规范只规定了上限值如果参数规范只规定了上限值TU ，无下限要求，则工，无下限要求，则工序能力指数应按下式计算：序能力指数应按下式计算：CPU(TU)/3 若若TU ，则取，则取CPU为零，说明该工序完全没有工序能力为零，说明该工序完全没有工序能力。现在学习的是第32页，共35页现在学习的是第33页，共35页2.2.工序能力的定量表征工序能力的定量表征(5)Cp和和Cpk的常规计算方法的常规计算方法 计算计算Cp和和Cpk的关键是计算母体正态分布的均值和标准偏的关键是计算母体正态分布的均值和标准偏差。常规计算方法为：差。常规计算方法为：通常用下述计算方法计算得通常用下述计算方法计算得S，作为母体分布标准偏差，作为母体分布标准偏差 的近的近似值。似值。现在学习的是第34页，共35页2.2.工序能力的定量表征工序能力的定量表征(5)Cp和和Cpk的常规计算方法的常规计算方法 现在学习的是第35页，共35页