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实用干货:华为终端结构件产品SPC&CPK数据分析管理程序(华为2021数据分析师笔试)
1 目的
本规范规定了终端结构件产品在试制、爬坡和量产阶段Cpk 的要求,包括抽样方法、报告的产生及Cpk异常时处理方法、爬坡、量产时的 SPC 管理方法,以推动 Cpk、 SPC 在生产过程的合理应用,有效监控品质趋势,确保量产的制程稳定性。
2 适用范围
华为产品结构件的冲压、 注塑成型及部分机加工物料。
3 参考文件
3.1 《SPC应用及管理程序》 (MSP-18-D03-0-18)
4 术语与定义
Cpk 制程能力指数, 用一个数值来表达制程的水准
SPC 统计制程控制, 用于确认产品生产的制程是否达到统计制程状态的质量应用工具;
Ca 表示制程特性中心位置的偏移程度, 代表制程准确度, Ca=(实际平均值-规格中心值)/ (规格公差/2) ;
Cp 表征工艺或设备的相对于允许规格的能力, 代表制程精密度, 体现为数据的离散程序,
CP=∣ 规格公差(规格上限-规格下限) / (6*Sigma ) ;
δ (Sigma) 标准差, 体现机台设备精密度最重要的指标, 数值越小说明距均值越集中。
CL: 控制中心线, 非规格中心值, 而制程稳定后的数据求均值u计算得出, CL=u 。
UCL: 上控制界限, UCL= CL+3Sigma;
LCL: 下 控制界限, LCL= CL-3Sigma;
5 职责
5.1 NPI :
5.1.1 跟进项目总体进度,对工程图上Cpk/SPC尺寸合理性评估并向华为研发提出改进建议 ;
5.1.2 协调 SPC / Cpk管控过程中的问题, 与客户进行沟通。
5.2 品质:
5.2.1 收集SV1/SV2/SV3及量产各阶段数据,进行样品抽样、编号、送测、报告输出。
5.2.2 负责在 Cpk/SPC未达到要求时的改善动作的实施,配合华为研发、PE-T 及 SQE 改善计划的实施;
5.2.3 负责保留相关的 Cpk/SPC 报告及样品;
5.2.4 对除 Cpk/SPC 外的其它装配尺寸进行管控及 SPC 实施与改善;
5.2.5 负责对量产后SPC样品送检。
5.3 SQE:
5.3.1 负责对量产后供应商外购、 外协件SPC过程监控和报告的审核, 对要求的制程过程协助进行改善(包括但不限于供应商模具的改善, 及反馈研发要求其对产品的结构变更、 尺寸规格的变更等);
5.3.2 对供应商SPC 实施监控与改善;
5.4 PSE: 负责量产前对供应商CPK、 SPC报告收集并提交;
5.5 生产车间: 负责量产后数据输入, SPC制作提交品工分析。
6 程序
6.1 Cpk操作分析说明
6.1.1 品工对取样过程和测量的过程进行监控测量结果并采用Minitab软件进行计算; 按照华为的《FAI尺寸&CPK报告模版(V01. 0)》;
6.1.2 品工对minitab 图形进行解读,对不合格的CPK结果,组织相关单位进行模具&制程类改善。
6.1.3 华为要求Ca≤0. 5, Cp≥1. 0, Cpk≥1. 33均需要满足。
6.2 SPC操作分析说明
6.2.1 分析型SPC控制图: CL、 UCL和LSL不是固定的, 每输入一组数据, CL、 UCL和LSL都将随之变化;
6.2.2 控制型SPC控制图: 采用认可的制程稳定的数据(例如正式签样中的Cpk报告数据) , 计算得出并固定CL、 UCL和LSL, 即CL、 UCL和LSL不随数据的输入而变化, 正式签样后要求供应商按照控制型SPC控制图管控制程。
6.2.3 正式签样后, 开始实行SPC管控, 将数据录入《SPC 管制图》 模板中, 通常按照Xbar-R图进行管理,SPC图形如下:
6.3 结构件Cpk要求
6.3.1 Cpk尺寸的确定通常由客户研发工程师在2D图上标出, 成品图与素材尺寸的公差需要转换, NPI根据实际情况与客户研发工程师协商确定。
6.3.2 若后工艺影响成品尺寸的稳定性, 华为研发则需要提出成品尺寸做模拟CPK, 并进行分析。 如果CPK不达标(比如烘烤类变形等不稳定) , NPI则同华为研发讨论达成一致, 提出解决方案, 包含修改规格等。
6.4 Cpk 样品的取样方法及规定
6.4.1 本规范的要求严于或等同采用客户的要求, Cpk的启动条件是全尺寸报告必须确认OK, 工艺稳定,且外观质量达到要求, 才能开始进行取样测量。
6.4.2 首件执行: Cpk尺寸在模具和注塑成型稳定后, 其实际尺寸必须在公差带的65%范围内且成型机台连续稳定运行30分钟后才能取样。 关于公差带65%范围, 如10±0. 1, 实际要在10±0. 065才行; 否则需要重新调整模具或成型参数或与华为商谈更改规格, 直到满足才可。
6.4.3 SV2, SV3段
6.4.3.1 SV2:Mini-Cpk做法;成型机台连续稳定运行30分钟后,开始取样,对于成型周期小于等于30S的,每间隔15min取样1次, 每次每穴5pcs; 样本量: 40pcs/穴, 取样时间2H, 试制总数量的生产时间要大于2. 5小时。 对于成型周期大于30S, 每隔30模, 取样一次, 每次每穴5pcs, 样本量:40pcs/穴。 通过的条件为cpk≥1. 33。
6.4.3.2 SV3: 正式CPK; 成型机台连续稳定运行30分钟后, 开始取样, 对于成型周期小于等于30S的,间隔30min取样1次, 每次每穴2pcs; 样本量: 40pcs/穴, 取样时间10H, 试制总数量的生产时间要大于10. 5小时。 对于成型周期大于30S, 每隔60模, 取样一次, 每次每穴2pcs, 样本量:40pcs/穴。 通过的条件为cpk≥1. 33, 同时须满足 Ca≤50% , CP≥1. 0;
6.4.3.3 该阶段作为正式签样的准入条件,该阶段的CPK 不能满足通过条件时,必须进行分析和改善方案, 需进行模具修改或调整, 或修改公差, 并进行该阶段的再次取样测量, 直到满足条件。
6.4.4 正式签样到量产稳定段(对应TR4A~TR6阶段)
6.4.4.1 制程稳定后, 首件检查的实际尺寸必须在控制线范围内。 (备注: 该数值基本在规格线的70%内,作为经验值参考) , 才能合理取样量测首件。
6.4.4.2 每4H取样1次, 每次每穴3pcs进行测量录入《SPC管控图》 进行Xbar-R制作, 数据保留1年。
6.4.4.3 每批生产都应有SPC的取样测量, 以每周为一个监控周期, 即SPC报告以周别形式, 提交给客户进行审核。当样本数量超过25组数据的时候,需重新审核CPK数值,和SV3段(VN1) 的CPK 数据做对比。 正式签样承认的CPK所对应的Sigma(STDEV) 值, 作为SPC 管控的Sigma (STDEV) 值。
承认书中的平 均值作为控制线中值;
6.4.5 量产SPC(对于华为的TR6以后阶段)
6.4.5.1 持续性测量和回顾爬坡阶段SPC 实行情况, 分析并校正生产的机台参数是否变异;
6.4.5.2 依照爬坡阶段的SPC 的管理方法, 进行实时监控和报告; 以每月为一个监控周期。
6.5 Cpk 取样样品及要求
6.5.1 Cpk测量需要的样品, 应根据取样间隔按组进行标示; 如: 第一次取样组的标示为:1-1,1-2,1-3…. 第二次取样组的标示为: 2-1, 2-2, 2-3…依次类推。 同时, Cpk测量报告对产品的记录也根据该产品的标示编码填入Cpk报告中。 对于一模多穴产品每穴需分别做CPK。
6.5.2 测量仪器的选择:应根据产品尺寸的位置、特性、公差、尺寸的测量基准等信息来确定测量的仪器。
6.5.3 样品的放置时间: 对于注射成型和铸造成型, 测量前, 样品应在常温下放置不少于4小时。 对于冲压和机加工, 除特殊的素材外(如钛合金等记忆合金) , 一般无放置时间要求。
6.6 Cpk 报告及取样样品的保留
6.6.1 试制阶段(SV2 和SV3) , 须将尺寸测量结果输入《Cpk报告模板》 并得出Cpk, Ca和CP的数值;
6.6.2 试制阶段(SV2 和SV3) , 所取样品和Cpk报告及相应的制程参数(包括成型参数, 冲压参数等) 应保留至正式签样开始。 正式签样后, 保留首末件样品三个月, SPC报告应保留至少1年, 可以是电子。
6.6.3 量产阶段, 采用SPC来监控产品尺寸的变异。
6.7 Cpk/SPC 测量时间管理规定
6.7.1 当正式取样后,CPK 须在 5个自然日内测量完成,并提供报告(包括分析和复测检讨时间在内);
6.7.2 SPC 按照基本每4H取样1次, 每次每穴3pcs进行Xbar-R制作, 数据保留1年。
6.8 Cpk/SPC报告异常处理
6.8.1 正式签样前, 当Cpk<1. 33时:
6.8.1.1 对于Cpk尺寸实配Ok,需 分析供应商制程能力, 根据分析结果,由客户确认是否做规格修整; 其它情况, 需进行模具调整, 重新取样送检, 直到满足要求。
6.8.1.2 对于Cpk尺寸, 如实配NG, 则根据分析结果, 供应商进行制程改善或修改模具, 需得到客户确认。
6.8.2 正式签样后, 进行SPC管控; 当SPC报告显示制程不在统计制程状态时, 应立即通知内部相关部门采取改善措施, 同时通知客户PE-T/SQE给出判定结论。 一般情况, 须同时向前追溯1批产品, 并做相关实配的验证, 确保产品不会有质量问题的发生, 若有问题时需做隔离处理。 SPC异常点判定标准如下:
6.8.2.1 所采用的判异标准引自 《质量专业基础理论与实务》 , 中国人事出版社出版;
根据判异准则发现的异常点并不意味着过程一定变差,需要根据具体的情况进行分析。
6.8.2.2 判异准则一: 数据点超出控制线或在控制线上(控制线即CL±3sigma)
6.8.2.3 判异准则二: 连续9点在中心线(中心线即CL) 一侧
6.8.2.4 判异准则三: 连续6点上升或下降
6.8.2.5 判异准则四: 连续14点相邻交替上下
6.8.2.6 判异准则五: 连续15点在中心线两侧的C区内(C区即CL±1sigma)
6.8.2.7 判异准则六: 连续5点有4点在中心线同一侧的C区外(C区即CL±1sigma)
6.8.2.8 判异准则七: 连续8点落在中心线两侧且无一在C区内(C区即CL±1sigma)
6.8.2.9 判异准则八:
连续3点有2点落在中心线同一侧的B区外 (B区即 (CL+1sigma, CL+2 sigma) 或(CL-2sigma , CL-1sigma)
6.9 供应商的Cpk和SPC管理
6.9.1 由SQE对供应商外协件SPC过程监控和报告的审核, 对要求的制程过程协助进行改善(包括但不限于供应商模具的改善, 及反馈客户要求其对产品的结构变更、 尺寸规格的变更等) 。
6.9.2 对供应商SPC 实施监控与改善; 供应商的Cpk和SPC的要求需严于或等同采用客户的要求。
6.9.3 量产前PSE收集供应商的CPK、 SPC报告, 并协助供应商改善
7 附件
7.1 《CPK 模板》
7.2 《SPC 模板》