工序(過程)能力的分析概述§12.1基本概念在產(chǎn)品制造過程中，工序是保證產(chǎn)品質(zhì)量的最基本環(huán)節(jié)。所謂工序能力分析，就是考慮工序的設(shè)備、工藝、人的操作、材料、測(cè)量工具與方法以及環(huán)境對(duì)工序質(zhì)量指標(biāo)要求的適合程度。工序能力分析是質(zhì)量管理的一項(xiàng)重要的技術(shù)基礎(chǔ)工作。它有助于掌握各道工序的質(zhì)量保證能力，為產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝、工裝設(shè)計(jì)、設(shè)備的維修、調(diào)整、更新、改造提供必要的資料和依據(jù)。一工序能力二工序能力指數(shù)

2一工序能力1概念：所謂工序能力，是指處于穩(wěn)定、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，工序的實(shí)際加工能力。

●工序處于穩(wěn)定狀態(tài)，是指工序的分布狀態(tài)不隨時(shí)間的變化而變化，或稱工序處于受控狀態(tài)；

●工序處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，是指設(shè)備、材料、工藝、環(huán)境、測(cè)量均處于標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)條件，人員的操作也是正確的。

●工序的實(shí)際加工能力是指工序質(zhì)量特性的分散(或波動(dòng))有多大。加工能力強(qiáng)或弱的區(qū)分關(guān)鍵是質(zhì)量特性的分布范圍大小，或集中程度。由于均方差σ是描述隨機(jī)變量分散的數(shù)字特征，而且，當(dāng)產(chǎn)品質(zhì)量特性服從正態(tài)分布N(μ，σ2)時(shí)，以3σ原則確定其分布范圍(μ±3σ)，處于該范圍外的產(chǎn)品僅占產(chǎn)品總數(shù)的0.27%，因此，人們常以6σ描述工序的實(shí)際加工能力。實(shí)踐證明：用這樣的分散范圍表示工序能力既能保證產(chǎn)品的質(zhì)量要求，又能具有較好的經(jīng)濟(jì)性。2表達(dá)式：B=6σ或B≈6S3影響因素：(1)人——與工序直接有關(guān)的操作人員、輔助人員的質(zhì)量意識(shí)和操作技術(shù)水平；(2)設(shè)備——包括設(shè)備的精度、工裝的精度及其合理性、刀具參數(shù)的合理性等；(3)材料——包括原材料、半成品、外協(xié)件的質(zhì)量及其適用性；(4)工藝——包括工藝方法及規(guī)范、操作規(guī)程的合理性；(5)測(cè)具——測(cè)量方法及測(cè)量精度的適應(yīng)性；(6)環(huán)境——生產(chǎn)環(huán)境及勞動(dòng)條件的適應(yīng)性。3§12.2工序能力指數(shù)的計(jì)算一計(jì)量值1雙側(cè)規(guī)格界限（1）無偏（2）有偏2單側(cè)規(guī)格界限（1）僅給出規(guī)格上限TU（2）僅給出規(guī)格上限TL二記數(shù)值1記件值2記點(diǎn)值41計(jì)量值雙側(cè)規(guī)格界限雙側(cè)規(guī)格界限是指既具有規(guī)格上限(TU)要求，又有規(guī)格下限(TL)要求的情況(1)無偏——規(guī)格中心Tm與分布中心重合

●計(jì)算公式：

●工序不合格品率p的估計(jì)：①直接根據(jù)規(guī)格上、下限TU、TL

以及工序分布的數(shù)字特征，估計(jì)和S進(jìn)行計(jì)算②根據(jù)工序能力指數(shù)Cp計(jì)算。由式:

因此有●例1P1P2TLTUTmf（x）σμT5例1根據(jù)某工序加工零件的測(cè)試數(shù)據(jù)計(jì)算得出，=6.5,S=0.0055，規(guī)格要求為。試求該工序的工序能力指數(shù)及不良品率。解：∵∴

6●計(jì)算公式：絕對(duì)偏移量：

(圖中曲線1)

偏移系數(shù)：

工序能力指數(shù)：

或：當(dāng)k≥１，即e≥T/2時(shí)，規(guī)定Cpk=0(圖中，曲線2)

●不合格品率估計(jì)：①

②采用“用Cp和k值估計(jì)不合格品率”●例2f（x）有偏時(shí)工序能力指數(shù)與不合格品率e12eμTLTUP1P2TmxT(2)有偏——規(guī)格中心Tm與分布中心不重合計(jì)量值—雙側(cè)規(guī)格界限7例2測(cè)試一批零件外徑尺寸的平均值=19.0101，S=0.0143，規(guī)格要求為，試計(jì)算工序能力指數(shù)并估計(jì)不合格品率。解：由題意：計(jì)算Cpk

或由Cp=0.816，k=0.145查表得不良品率估計(jì)約為2.1%～2.3%

8(1)僅給出規(guī)格上限TU

●計(jì)算公式：

當(dāng)TU≤時(shí)，p≥50%，則規(guī)定Cp＝0

●不合格品率估計(jì)：●例某零件質(zhì)量要求加工后不得大于71g，測(cè)試部分?jǐn)?shù)據(jù)后得＝70.2g，S＝0.24g，試計(jì)算工序能力指數(shù)

Cp及不合格品率p。解：2計(jì)量值—單側(cè)規(guī)格界限μf（x）TUσx9計(jì)量值—單側(cè)規(guī)格界限(2)僅給出規(guī)格下限TL

●計(jì)算公式：

當(dāng)TL≥時(shí)，p≤50%，則規(guī)定Cp＝0

●不合格率估計(jì)：●例3要求零件淬火后的硬度≥HRC71，實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)后計(jì)算得＝HRC73；S＝1，試計(jì)算工序能力指數(shù)Cp及不良品率p。

解：μf（x）TLσxμ-TL10計(jì)數(shù)值—計(jì)件值

●計(jì)算公式以不合格品率上限pU作為規(guī)格要求：(1)取k個(gè)樣本，每個(gè)樣本的樣本容量分別為n1，n2，…，nk，每個(gè)樣本中的不合格品數(shù)為d1，d2，…，dk。(2)計(jì)算平均不合格品率及平均樣本量(3)計(jì)算工序能力指數(shù)Cp●例1某產(chǎn)品規(guī)格要求pU＝0.1，現(xiàn)取5個(gè)樣本，n1＝n2＝…＝n5＝100,各樣本中不合格品數(shù)為：d1＝7，d2＝5，d3＝6，d4＝2，d5＝4，求工序能力指數(shù)Cp。解：11§12.3工序能力的評(píng)價(jià)與處置

工序能力指數(shù)Cp客觀地、定量地反映了工序能力對(duì)規(guī)格要求的適應(yīng)程度，因此它是工序能力評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)。根據(jù)工序能力指數(shù)的大小一般可將加工分為五類：1Cp＞1.67特級(jí)加工

21.67≥Cp＞1.33一級(jí)加工

31.33≥Cp＞1二級(jí)加工

41≥Cp＞0.67三級(jí)加工5Cp≤0.67四級(jí)加工

121Cp＞1.67特級(jí)加工●當(dāng)質(zhì)量特性服從正態(tài)分布，且分布中心與規(guī)格中心Tm

重合時(shí)，T＞10S，不合格品率p＜0.00006%。（見圖）●工序能力過分充裕，有很大的貯備。這意味著粗活細(xì)作或用一般工藝方法可以加工的產(chǎn)品，采用了特別精密的工藝、設(shè)備或高級(jí)操作工人進(jìn)行加工。這勢(shì)必影響了生產(chǎn)效率，提高了產(chǎn)品成本?！翊胧?1)合理，經(jīng)濟(jì)地降低工序能力。如改用低精度的設(shè)備、工藝、技術(shù)和原材料；放寬檢驗(yàn)或放寬管理(2)在保證產(chǎn)品質(zhì)量和提高經(jīng)濟(jì)效益的前提下更改設(shè)計(jì)，加嚴(yán)規(guī)格要求；(3)合并或減少工序也是常用的方法之一。1321.67≥Cp＞1.33一級(jí)加工●當(dāng)時(shí)，10S≥T＞8S，不合格品率0.00006%≤p＜0.006%。（見圖）●對(duì)精密加工而言，工序能力適宜；對(duì)一般加工來說工序能力仍比較充裕，有一定貯備?！翊胧?1)允許小的外來波動(dòng)；(2)非關(guān)鍵工序可放寬檢驗(yàn)；(3)工序控制的抽樣間隔可適當(dāng)放寬。

1441≥Cp＞0.67三級(jí)加工●當(dāng)時(shí)，6S≥T＞4S，不合格品率0.27%≤p＜4.55%。●工序能力不足，不合格品率較高。（見圖）●措施：(1)要通過提高設(shè)備精度、改進(jìn)工藝方法、提高操作技術(shù)水平、改善原材料質(zhì)量等措施提高工序能力。(2)要加強(qiáng)檢驗(yàn)，必要時(shí)實(shí)行全檢。

155Cp≤0.67四級(jí)加工●當(dāng)時(shí)，T≤4S，不合格品率p≥4.55%。（見圖）●工序能力嚴(yán)重不足，產(chǎn)品質(zhì)量水平很低，不合格品率高。●措施:(1)必須立即分析原因，采取措施，提高工序能力；(2)為了保證產(chǎn)品的出廠質(zhì)量，應(yīng)通過全數(shù)檢查；(3)若更改設(shè)計(jì)、放寬規(guī)格要求不致影響產(chǎn)品質(zhì)量或從經(jīng)濟(jì)性考慮更為合理時(shí)，也可以用更改設(shè)計(jì)的方法予以解決，但要慎重處理。16加工分類f(x)1級(jí)1級(jí)2級(jí)2級(jí)3級(jí)3級(jí)4級(jí)4級(jí)特級(jí)特級(jí)μTmT3=4σT0=10σT1=8σT2=6σ17§12.4工序能力調(diào)查

工序能力是保證和提高產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素，了解和掌握工序能力是控制產(chǎn)品質(zhì)量的必要手段。了解和掌握工序能力的活動(dòng)稱為工序能力調(diào)查。

一工序能力調(diào)查程序

二工序能力調(diào)查的應(yīng)用18工序能力調(diào)查程序明確調(diào)查目的簡(jiǎn)化檢查方法，確認(rèn)工序能力適宜時(shí)，進(jìn)行工序控制工序