1、工序質(zhì)量控制 工序能力1、了解工序能力和工序能力指數(shù)的涵義；2、掌握工序能力指數(shù)在各種情況下的計(jì)算方法；3、掌握工序不合格品率計(jì)算方法；4、掌握工序能力指數(shù)的判定和提高工序能力指數(shù)的途徑；本章主要要求本章主要內(nèi)容：概念生產(chǎn)制造過程控制的核心是工序質(zhì)量控制，其質(zhì)量職能具體表現(xiàn)在以下三方面：（1）嚴(yán)格執(zhí)行制造質(zhì)量計(jì)劃；（2）保證工序質(zhì)量處于受控狀態(tài)；（3）有效控制生產(chǎn)節(jié)拍，及時(shí)處理質(zhì)量問題，保證均衡生產(chǎn)、文明生產(chǎn)。質(zhì)量波動(dòng)及其原因質(zhì)量差異是生產(chǎn)制造過程的固有本質(zhì)，質(zhì)量的波動(dòng)具有客觀必然性。工序質(zhì)量控制的任務(wù)，是要把質(zhì)量特性值控制在規(guī)定的波動(dòng)范圍內(nèi)，使工序處于受控狀態(tài)，能穩(wěn)定地生產(chǎn)合格品。從引起質(zhì)量

2、波動(dòng)的原因的性質(zhì)來看，可分為：1、偶然性波動(dòng)（chance of cause of variation）2、系統(tǒng)性波動(dòng)（assignable of cause of variation）質(zhì)量波動(dòng)及其原因從引起質(zhì)量波動(dòng)的原因的性質(zhì)來看，可分為：偶然性波動(dòng)系統(tǒng)性波動(dòng)偶然性波動(dòng)由大量的、微小的不可控因素的作用而引起，這種波動(dòng)具有隨機(jī)性。偶然性的波動(dòng)稱為正常波動(dòng)。工序質(zhì)量控制的任務(wù)是使正常波動(dòng)維持在適度的范圍內(nèi)。系統(tǒng)性波動(dòng)由少量的、但較顯著的可控因素的作用而引起，這種波動(dòng)不具有隨機(jī)性。系統(tǒng)性的波動(dòng)稱為異常波動(dòng)。工序質(zhì)量控制的任務(wù)是及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常波動(dòng)，查明原因，采取有效的技術(shù)組織消除系統(tǒng)性波動(dòng)，使生產(chǎn)過程

3、重新回到受控狀態(tài)。質(zhì)量波動(dòng)及其原因偶然性波動(dòng)系統(tǒng)性波動(dòng)偶然性波動(dòng)系統(tǒng)性波動(dòng)轉(zhuǎn)化相對的質(zhì)量波動(dòng)及其原因操作者man材料material機(jī)器設(shè)備machine工藝方法method工序質(zhì)量是諸多因素的綜合作用，將影響工序質(zhì)量的因素歸納為“5M1E”測試手段material環(huán)境條件environment產(chǎn)品設(shè)計(jì)工藝選擇計(jì)劃調(diào)度人員培訓(xùn)工裝設(shè)備物資供應(yīng)計(jì)量檢驗(yàn)安全文明人際關(guān)系勞動(dòng)紀(jì)律質(zhì)量波動(dòng)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律質(zhì)量特性值的波動(dòng)具有統(tǒng)計(jì)規(guī)律性質(zhì)量波動(dòng)的個(gè)別觀測結(jié)果具有隨機(jī)性，但在受控狀態(tài)下的大量觀測結(jié)果必然是呈現(xiàn)某種統(tǒng)計(jì)意義上的規(guī)律性。這種統(tǒng)計(jì)規(guī)律性是統(tǒng)計(jì)質(zhì)量控制的必要前提和客觀基礎(chǔ)統(tǒng)計(jì)質(zhì)量控制是統(tǒng)計(jì)質(zhì)量管理中的一

4、個(gè)重要問題所謂統(tǒng)計(jì)質(zhì)量控制，就是對生產(chǎn)過程中工序質(zhì)量特性值進(jìn)行隨機(jī)抽樣，通過所得樣本對總體作出統(tǒng)計(jì)推斷，采取相應(yīng)對策，保持或恢復(fù)工序質(zhì)量的受控狀態(tài)。工序質(zhì)量的兩種狀態(tài)生產(chǎn)過程中，工序質(zhì)量有兩種狀態(tài)：受控狀態(tài)In control失控狀態(tài)Out of control生產(chǎn)過程的受控狀態(tài) 0 X(X) 0上控制界限UCL下控制界限LCL t 生產(chǎn)過程的失控狀態(tài) 1 X(X) 0上控制界限UCL下控制界限LCL t 0 0 ， = 0 ， 保持穩(wěn)定。這時(shí)，從表面看，過程狀態(tài)是穩(wěn)定的，但由于質(zhì)量特性或其統(tǒng)計(jì)量的分布集中位置（ ）已偏離控制中心（ 0 ），黑點(diǎn)越出控制界限某側(cè)的可能性變大。生產(chǎn)過程的失控狀態(tài)

5、 =0 ， 0 ， 保持穩(wěn)定。這時(shí)，由于質(zhì)量特性或其統(tǒng)計(jì)量的分布分散程度（ ）變大，導(dǎo)致黑點(diǎn)越出控制限兩側(cè)的可能性變大。 0 X(X) 0上控制界限UCL下控制界限LCL t 生產(chǎn)過程的失控狀態(tài) 和中至少有一個(gè)不穩(wěn)定，隨時(shí)間變化。下圖表示分布集中位置 不斷增大時(shí)的工序質(zhì)量失控狀態(tài)。 X(X) 上控制界限UCL下控制界限LCL t 工序控制的基本要求一旦發(fā)現(xiàn)工序質(zhì)量失控，就應(yīng)立即查明原因，采取措施，使生產(chǎn)過程盡快恢復(fù)受控狀態(tài)，盡可能減少因過程失控所造成的質(zhì)量損失。工序控制的基本過程發(fā)現(xiàn)反饋糾正分析生產(chǎn)過程中工序質(zhì)量分析平均值 標(biāo)準(zhǔn)差 樣本總體極差 R平均值 X推斷檢定檢定反映質(zhì)量水平概念工序能力

6、是指處于穩(wěn)定狀態(tài)下的工序?qū)嶋H加工能力。穩(wěn)定生產(chǎn)狀態(tài)下的工序應(yīng)該具備以下幾方面的條件：原材料或上一道工序半成品按照標(biāo)準(zhǔn)要求供應(yīng)；本工序按作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施，并應(yīng)在影響工序質(zhì)量各主要因素?zé)o異常的條件下進(jìn)行；工序完成后，產(chǎn)品檢測按標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行。在非穩(wěn)定生產(chǎn)狀態(tài)下的工序所測得的工序能力是沒有意義的。工序?qū)嵤┮约扒昂筮^程均應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化概念工序能力可用工序質(zhì)量特性值分布的分散性特征來度量B = 6用途：1、選擇經(jīng)濟(jì)合理的工序方案；2、協(xié)調(diào)工序之間的相互關(guān)系；3、驗(yàn)證工序質(zhì)量保證能力；工序能力測定 工序能力的測定一般是在成批生產(chǎn)狀態(tài)下進(jìn)行的，工序滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求的能力主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面:產(chǎn)品質(zhì)量是否穩(wěn)定;產(chǎn)品質(zhì)量

7、精度是否足夠。 工序能力測定 當(dāng)確認(rèn)工序能力可以滿足精度要求的條件下，工序能力是以該工序產(chǎn)品質(zhì)量特性值的變異或波動(dòng)來表示。產(chǎn)品質(zhì)量的變異可以用頻數(shù)分布表、直方圖、分布的定量值以及分布曲線來描述。在穩(wěn)定生產(chǎn)狀態(tài)下,影響工序能力的偶然因素的綜合結(jié)果近似地服從正態(tài)分布。 為了便于工序能力的量化,可以用3原理來確定其分布范圍:當(dāng)分布范圍取為 3時(shí),產(chǎn)品質(zhì)量合格的概率可達(dá)99.73%接近于1。因此以 3,即6為標(biāo)準(zhǔn)來衡量工序的能力是具有足夠的精確度和良好的經(jīng)濟(jì)特性的。所以在實(shí)際計(jì)算中就用6的波動(dòng)范圍來定量描述工序能力。記工序能力為B，則B= 6。質(zhì)量要求 用3控制原則來控制生產(chǎn)，當(dāng)生產(chǎn)過程處于穩(wěn)態(tài)時(shí)，產(chǎn)

8、品的合格率99.73%。99.73% * 99.73% * .* 99.73% = 76.31%10050099.73% * 99.73% * .* 99.73% = 25.88%質(zhì)量要求 用3控制原則來控制生產(chǎn)，當(dāng)生產(chǎn)過程處于穩(wěn)態(tài)時(shí)，產(chǎn)品的不合格率2.73%0 。 用6控制原則來控制生產(chǎn)，當(dāng)生產(chǎn)過程處于穩(wěn)態(tài)時(shí)，產(chǎn)品的不合格率2ppb 。ppb , parts per billion, 10-9影響工序能力的因素設(shè)備如設(shè)備精度的穩(wěn)定性,性能的可靠性,定位裝置和傳動(dòng)裝置的準(zhǔn)確性,設(shè)備的冷卻潤滑的保護(hù)情況,動(dòng)力供應(yīng)的穩(wěn)定程度等。工藝如工藝流程的安排,工序之間的銜接,工藝方法、工藝裝備、工藝參數(shù)、測

9、量方法的選擇,工序加工的指導(dǎo)文件,工藝卡、操作規(guī)范、作業(yè)指導(dǎo)書、工序質(zhì)量分析表等。材料如材料的成分,物理性能,化學(xué)性能處理方法,配套件元器件的質(zhì)量等。操作者如操作人員的技術(shù)水平熟練程度,質(zhì)量意識(shí),責(zé)任心,管理程度等。環(huán)境如生產(chǎn)現(xiàn)場的溫度、濕度、噪音干擾、振動(dòng)、照明、室內(nèi)凈化、現(xiàn)場污染程度等。主導(dǎo)性因素工序能力是上述5個(gè)方面因素的綜合反映,但是在實(shí)際生產(chǎn)中,這5個(gè)因素對不同行業(yè)、不同企業(yè)、不同工序,及其對質(zhì)量的影響程度有著明顯的差別,起主要作用的因素稱為主導(dǎo)因素。如對化工企業(yè)來說,一般設(shè)備、裝置、工藝是主導(dǎo)性因素。又如機(jī)械加工的鑄造工序則主要因素一般是工藝過程和操作人員的技術(shù)水平,手工操作較多的

10、冷加工、熱處理及裝配調(diào)試中的操作人員的水平是主要影響因素。精密設(shè)備和電子產(chǎn)品則環(huán)境條件的影響更為重要等等。這些因素對產(chǎn)品質(zhì)量都起著主導(dǎo)作用,因而是主導(dǎo)性因素。進(jìn)行工序能力分析的意義質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是指工序加工產(chǎn)品必須達(dá)到的質(zhì)量要求,通常用標(biāo)準(zhǔn)、公差(容差)、允許范圍等來衡量,一般用符號(hào)T表示。質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(T)與工序能力(B)之比值,稱為工序能力指數(shù),記為Cp。 工序能力指數(shù)Cp值,是衡量工序能力大小的數(shù)值。對于技術(shù)要求滿足程度的指標(biāo),工序能力指數(shù)越大,.說明工序能力越能滿足技術(shù)要求,甚至有一定的能力貯備。但是不能認(rèn)為工序能力指數(shù)越大,加工精度就越高或者說技術(shù)要求越低。Cp = = T T B 6 技術(shù)要

11、求工序能力工序能力指數(shù)的計(jì)算計(jì)量值為雙側(cè)公差而且分布中心和標(biāo)準(zhǔn)中心重合的情況 分布中心和標(biāo)準(zhǔn)中心不重合的情況 計(jì)量值為單側(cè)公差情況 計(jì)件值情況下 計(jì)點(diǎn)值情況下 工序能力指數(shù)的計(jì)算工序能力指數(shù)的計(jì)算計(jì)量值為雙側(cè)公差而且分布中心和標(biāo)準(zhǔn)中心重合的情況 6 T T u T L (M) Cp = = T T B 6 Cp = = T T L - T u 6S 6S 工序能力指數(shù)的計(jì)算分布中心和標(biāo)準(zhǔn)中心不重合的情況 T /2 T u T L M T /2 Cp上 = T/2 - 3 Cp下 = T/2 + 3 Cpk = Cp(1-K) 其中 K = 2/T工序能力指數(shù)的計(jì)算 6 T T u計(jì)量值為單側(cè)公

12、差情況 6 T T L Cp上 = T - X 3 Cp下 = X - T L 3 工序能力指數(shù)的計(jì)算計(jì)件值情況下 Cp = (T )/ 3 = nP = P( 1- P)/nCp = P( 1- P)/n3 P - P工序能力指數(shù)的計(jì)算計(jì)點(diǎn)值情況下 Cp = (T )/ 3 = C = C Cp = C3 C - C不良頻率的計(jì)算當(dāng)質(zhì)量特性的分布呈正態(tài)分布時(shí)，一定的工序能力指數(shù)與一定的不良品率相對應(yīng)。 1、分布中心和標(biāo)準(zhǔn)中心重合的情況 P = 2 ( -3Cp )不良頻率的計(jì)算當(dāng)質(zhì)量特性的分布呈正態(tài)分布時(shí)，一定的工序能力指數(shù)與一定的不良品率相對應(yīng)。 2、分布中心和標(biāo)中心不重合的情況 P = 1 - ( 3Cpk ) + (- 3Cp) (1+K) 過程能力指數(shù)的評(píng)價(jià)工序能力指數(shù)的計(jì)算計(jì)量值為雙側(cè)公差而且分布中心和標(biāo)準(zhǔn)中心重合的情況 Cp = = 1.17，屬二級(jí)工序能力，尚可 T T B 6s 例：某零件內(nèi)經(jīng)尺寸公差 ,加工數(shù)量為100件 的一批零件以后，測得均值為20.0075，s0.005，求該工序的工序能力指數(shù)Cp，并根據(jù)工序能力指數(shù)評(píng)價(jià)的一般準(zhǔn)則評(píng)價(jià)Cp值。公差中心： 20.0075分布中心： 20.0075不合格品率：P = 2 ( -3Cp ) 2 ( -3.5 )0.00046工序能力指數(shù)的計(jì)算計(jì)量值為雙側(cè)公差而且分布中心和標(biāo)準(zhǔn)中心不重合的情況 Cpk =