工序质量控制

1、工序能力工序能力 2021/5/281 本章主要要求本章主要要求 2021/5/282 概念概念 生产制造过程控制的核心是工序质量控制，其质量职能生产制造过程控制的核心是工序质量控制，其质量职能 具体表现在以下三方面：具体表现在以下三方面： （1 1）严格执行制造质量计划；）严格执行制造质量计划； （2 2）保证工序质量处于受控状态；）保证工序质量处于受控状态； （3 3）有效控制生产节拍，及时处理质量问题，保证均衡）有效控制生产节拍，及时处理质量问题，保证均衡 生产、文明生产。生产、文明生产。 2021/5/283 质量波动及其原因质量波动及其原因 质量差异是生产制造过程的固有本质，质量的波

2、动具有质量差异是生产制造过程的固有本质，质量的波动具有 客观必然性。客观必然性。 工序质量控制的任务，是要把质量特性值控制在规定的工序质量控制的任务，是要把质量特性值控制在规定的 波动范围内，使工序处于受控状态，能稳定地生产合格波动范围内，使工序处于受控状态，能稳定地生产合格 品。品。 从引起质量波动的原因的性质来看，可分为：从引起质量波动的原因的性质来看，可分为： 1 1、偶然性波动（、偶然性波动（chance of cause of variationchance of cause of variation） 2 2、系统性波动（、系统性波动（assignable of cause of

3、variationassignable of cause of variation） 2021/5/284 质量波动及其原因质量波动及其原因 从引起质量波动的原因的性质来看，可分为：从引起质量波动的原因的性质来看，可分为： 偶然性波动偶然性波动 系统性波动系统性波动 偶然性波动由大量的、微小的不可控因素的作用而引起，这种波动 具有随机性。偶然性的波动称为正常波动。工序质量控制的任务是 使正常波动维持在适度的范围内。 系统性波动由少量的、但较显著的可控因素的作用而引起，这种波 动不具有随机性。系统性的波动称为异常波动。工序质量控制的任 务是及时发现异常波动，查明原因，采取有效的技术组织消除系统

4、性波动，使生产过程重新回到受控状态。 2021/5/285 质量波动及其原因质量波动及其原因 偶然性波动偶然性波动 系统性波动系统性波动 偶然性波动偶然性波动 系统性波动系统性波动 转 化 相 对 的 2021/5/286 质量波动及其原因质量波动及其原因 操作者操作者 manman 材料材料 materialmaterial 机器设备机器设备 machinemachine 工艺方法工艺方法 methodmethod 工序质量是诸多因素的综合作用，将影响工序质量的因工序质量是诸多因素的综合作用，将影响工序质量的因 素归纳为素归纳为“5M1E”“5M1E” 测试手段测试手段 materialma

5、terial 环境条件环境条件 environmentenvironment 产 品 设 计 工 艺 选 择 计 划 调 度 人 员 培 训 工 装 设 备 物 资 供 应 计 量 检 验 安 全 文 明 人 际 关 系 劳 动 纪 律 2021/5/287 质量波动的统计规律质量波动的统计规律 质量特性值的波动具有统计规律性质量特性值的波动具有统计规律性 质量波动的个别观测结果具有随机性，但在受控状质量波动的个别观测结果具有随机性，但在受控状 态下的大量观测结果必然是呈现某种统计意义上的态下的大量观测结果必然是呈现某种统计意义上的 规律性。这种统计规律性是统计质量控制的必要前规律性。这种统计

6、规律性是统计质量控制的必要前 提和客观基础提和客观基础 统计质量控制是统计质量管理中的一个重要问题统计质量控制是统计质量管理中的一个重要问题 所谓统计质量控制，就是对生产过程中工序质量特所谓统计质量控制，就是对生产过程中工序质量特 性值进行随机抽样，通过所得样本对总体作出统计性值进行随机抽样，通过所得样本对总体作出统计 推断，采取相应对策，保持或恢复工序质量的受控推断，采取相应对策，保持或恢复工序质量的受控 状态。状态。 2021/5/288 工序质量的两种状态工序质量的两种状态 生产过程中，工序质量有两种状态：生产过程中，工序质量有两种状态： 受控状态受控状态 In controlIn co

7、ntrol 失控状态失控状态 Out of controlOut of control 2021/5/289 生产过程的受控状态生产过程的受控状态 0 X(X) 0 上控制界限UCL 下控制界限LCL t 2021/5/2810 9、 人的价值，在招收诱惑的一瞬间被决定。21.8.1421.8.14Saturday, August 14, 2021 10、低头要有勇气，抬头要有低气。22:58:3122:58:3122:588/14/2021 10:58:31 PM 11、人总是珍惜为得到。21.8.1422:58:3122:58Aug-2114-Aug-21 12、人乱于心，不宽余请。22:

8、58:3122:58:3122:58Saturday, August 14, 2021 13、生气是拿别人做错的事来惩罚自己。21.8.1421.8.1422:58:3122:58:31August 14, 2021 14、抱最大的希望，作最大的努力。2021年8月14日星期六下午10时58分31秒22:58:3121.8.14 15、一个人炫耀什么，说明他内心缺少什么。2021年8月下午10时58分21.8.1422:58August 14, 2021 16、业余生活要有意义，不要越轨。2021年8月14日星期六22时58分31秒22:58:3114 August 2021 17、一个人即使

9、已登上顶峰，也仍要自强不息。下午10时58分31秒下午10时58分22:58:3121.8.14 11 9、 人的价值，在招收诱惑的一瞬间被决定。21.8.1421.8.14Saturday, August 14, 2021 10、低头要有勇气，抬头要有低气。22:58:3122:58:3122:588/14/2021 10:58:31 PM 11、人总是珍惜为得到。21.8.1422:58:3122:58Aug-2114-Aug-21 12、人乱于心，不宽余请。22:58:3122:58:3122:58Saturday, August 14, 2021 13、生气是拿别人做错的事来惩罚自己。

10、21.8.1421.8.1422:58:3122:58:31August 14, 2021 14、抱最大的希望，作最大的努力。2021年8月14日星期六下午10时58分31秒22:58:3121.8.14 15、一个人炫耀什么，说明他内心缺少什么。2021年8月下午10时58分21.8.1422:58August 14, 2021 16、业余生活要有意义，不要越轨。2021年8月14日星期六22时58分31秒22:58:3114 August 2021 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。下午10时58分31秒下午10时58分22:58:3121.8.14 12 生产过程的失控状态生产

11、过程的失控状态 1 X(X) 0 上控制界限UCL 下控制界限LCL t 0 0 ， = 0 ， 保持稳定。这时，从表面看，过程状态是稳保持稳定。这时，从表面看，过程状态是稳 定的，但由于质量特性或其统计量的分布集中位置（定的，但由于质量特性或其统计量的分布集中位置（ ）已偏离）已偏离 控制中心（控制中心（ 0 ），黑点越出控制界限某侧的可能性变大。），黑点越出控制界限某侧的可能性变大。 2021/5/2813 生产过程的失控状态生产过程的失控状态 =0 ， 0 ， 保持稳定。这时，由于质量特性或其统计量的保持稳定。这时，由于质量特性或其统计量的 分布分散程度（分布分散程度（ ）变大，导致黑点

12、越出控制限两侧的可能性）变大，导致黑点越出控制限两侧的可能性 变大。变大。 0 X(X) 0 上控制界限UCL 下控制界限LCL t 2021/5/2814 生产过程的失控状态生产过程的失控状态 0 ， 0 ， 和和都保持稳定。这时，失控状态更复杂，失保持稳定。这时，失控状态更复杂，失 控程度可能更严重。控程度可能更严重。 2021/5/2815 生产过程的失控状态生产过程的失控状态 和和中至少有一个不稳定，随时间变化。下图表示分布集中位中至少有一个不稳定，随时间变化。下图表示分布集中位 置置 不断增大时的工序质量失控状态。不断增大时的工序质量失控状态。 X(X) 上控制界限UCL 下控制界限

13、LCL t 2021/5/2816 工序控制的基本要求工序控制的基本要求 一旦发现工序质量失控，就应立即查明原因，采取措施，一旦发现工序质量失控，就应立即查明原因，采取措施， 使生产过程尽快恢复受控状态，尽可能减少因过程失控使生产过程尽快恢复受控状态，尽可能减少因过程失控 所造成的质量损失。所造成的质量损失。 2021/5/2817 工序控制的基本过程工序控制的基本过程 发现发现 反馈反馈 纠正纠正分析分析 2021/5/2818 生产过程中工序质量分析生产过程中工序质量分析 平均值平均值 标准差标准差 样本总体 极差极差 R R 平均值平均值 X X 推断 检定 检定 反映 质量水平 202

14、1/5/2819 概念概念 工序能力是指处于稳定状态下的工序实际加工能力。工序能力是指处于稳定状态下的工序实际加工能力。 稳定生产状态下的工序应该具备以下几方面的条件：稳定生产状态下的工序应该具备以下几方面的条件： 原材料或上一道工序半成品按照标准要求供应；原材料或上一道工序半成品按照标准要求供应； 本工序按作业标准实施，并应在影响工序质量各主要因素无异本工序按作业标准实施，并应在影响工序质量各主要因素无异 常的条件下进行；常的条件下进行； 工序完成后，产品检测按标准要求进行。工序完成后，产品检测按标准要求进行。 在非稳定生产状态下的工序所测得的工序能力是没有意义的。在非稳定生产状态下的工序所

15、测得的工序能力是没有意义的。 工序实施以及前后过程均应标准化工序实施以及前后过程均应标准化 2021/5/2820 概念概念 工序能力可用工序质量特性值分布的分散性特征来度工序能力可用工序质量特性值分布的分散性特征来度 量；。量；。 B = 6 用途： 1、选择经济合理的工序方案； 2、协调工序之间的相互关系； 3、验证工序质量保证能力； 2021/5/2821 工序能力测定工序能力测定 工序能力的测定一般是在成批生产状态下进行工序能力的测定一般是在成批生产状态下进行 的，工序满足产品质量要求的能力主要表现在的，工序满足产品质量要求的能力主要表现在 以下两个方面以下两个方面: : 产品质量是否

16、稳定产品质量是否稳定; ; 产品质量精度是否足够。产品质量精度是否足够。 2021/5/2822 工序能力测定工序能力测定 当确认工序能力可以满足精度要求的条件下，工序能力是当确认工序能力可以满足精度要求的条件下，工序能力是 以该工序产品质量特性值的变异或波动来表示。产品质以该工序产品质量特性值的变异或波动来表示。产品质 量的变异可以用频数分布表、直方图、分布的定量值以量的变异可以用频数分布表、直方图、分布的定量值以 及分布曲线来描述。在稳定生产状态下及分布曲线来描述。在稳定生产状态下, ,影响工序能力的影响工序能力的 偶然因素的综合结果近似地服从正态分布。为了便于工偶然因素的综合结果近似地服

17、从正态分布。为了便于工 序能力的量化序能力的量化, ,可以用可以用3原理来确定其分布范围原理来确定其分布范围: :当分布当分布 范围取为范围取为 3时时, ,产品质量合格的概率可达产品质量合格的概率可达99.7% 99.7%接接 近于近于1 1。因此以。因此以 3 , ,即 即6为标准来衡量工序的能力是具为标准来衡量工序的能力是具 有足够的精确度和良好的经济特性的。所以在实际计算有足够的精确度和良好的经济特性的。所以在实际计算 中就用中就用6的波动范围来定量描述工序能力。记工序能力的波动范围来定量描述工序能力。记工序能力 为为B B，则，则B= B= 6。 2021/5/2823 质量要求质量

18、要求 用用3控制原则来控制生产，当生产过程处于稳态时，产控制原则来控制生产，当生产过程处于稳态时，产 品的合格率品的合格率99.7%99.7%。 99.73% 99.73% * * 99.73% 99.73% * * . .* * 99.73% = 76.31% 99.73% = 76.31% 100 500 99.73% 99.73% * * 99.73% 99.73% * * . .* * 99.73% = 25.88% 99.73% = 25.88% 2021/5/2824 质量要求质量要求 用用3控制原则来控制生产，当生产过程处于稳态时，产控制原则来控制生产，当生产过程处于稳态时，产

19、品的不合格率品的不合格率2.73%2.73%0 0 。 。 用用6控制原则来控制生产，当生产过程处于稳态时，产控制原则来控制生产，当生产过程处于稳态时，产 品的不合格率品的不合格率2ppb2ppb 。 ppb , parts per billion, 10-9 2021/5/2825 影响工序能力的因素影响工序能力的因素 设备 如设备精度的稳定性,性能的可靠性,定位装置和传动装置的准确 性,设备的冷却润滑的保护情况,动力供应的稳定程度等。 工艺 如工艺流程的安排,工序之间的衔接,工艺方法、工艺装备、工艺 参数、测量方法的选择,工序加工的指导文件,工艺卡、操作规范、 作业指导书、工序质量分析表等

20、。 材料 如材料的成分,物理性能,化学性能处理方法,配套件元器件的质量 等。 操作者 如操作人员的技术水平熟练程度,质量意识,责任心,管理程度等。 环境 如生产现场的温度、湿度、噪音干扰、振动、照明、室内净化、 现场污染程度等。 2021/5/2826 主导性因素主导性因素 工序能力是上述工序能力是上述5 5个方面因素的综合反映个方面因素的综合反映, ,但是在实际生产中但是在实际生产中, ,这这5 5个个 因素对不同行业、不同企业、不同工序因素对不同行业、不同企业、不同工序, ,及其对质量的影响程度有及其对质量的影响程度有 着明显的差别着明显的差别, ,起主要作用的因素称为主导因素。起主要作用

21、的因素称为主导因素。 如对化工企业来说如对化工企业来说, ,一般设备、装置、工艺是主导性因素。一般设备、装置、工艺是主导性因素。 又如机械加工的铸造工序则主要因素一般是工艺过程和操作人员的又如机械加工的铸造工序则主要因素一般是工艺过程和操作人员的 技术水平技术水平, , 手工操作较多的冷加工、热处理及装配调试中的操作人员的水平是手工操作较多的冷加工、热处理及装配调试中的操作人员的水平是 主要影响因素。主要影响因素。 精密设备和电子产品则环境条件的影响更为重要等等。精密设备和电子产品则环境条件的影响更为重要等等。 这些因素对产品质量都起着主导作用这些因素对产品质量都起着主导作用, ,因而是主导性

22、因素。因而是主导性因素。 2021/5/2827 进行工序能力分析的意义进行工序能力分析的意义 质量标准是指工序加工产品必须达到的质量要求质量标准是指工序加工产品必须达到的质量要求, ,通常用标准、公通常用标准、公 差差( (容差容差) )、允许范围等来衡量、允许范围等来衡量, ,一般用符号一般用符号T T表示。表示。 质量标准质量标准(T)(T)与工序能力与工序能力(B)(B)之比值之比值, ,称为工序能力指数称为工序能力指数, ,记为记为CpCp。 工序能力指数工序能力指数CpCp值值, ,是衡量工序能力大小的数值。对于技术要求满足是衡量工序能力大小的数值。对于技术要求满足 程度的指标程度

23、的指标, ,工序能力指数越大工序能力指数越大,.,.说明工序能力越能满足技术要求说明工序能力越能满足技术要求, ,甚甚 至有一定的能力贮备。但是不能认为工序能力指数越大至有一定的能力贮备。但是不能认为工序能力指数越大, ,加工精度就加工精度就 越高或者说技术要求越低。越高或者说技术要求越低。 Cp = = T T B 6 技术要求 工序能力 2021/5/2828 工序能力指数的计算工序能力指数的计算 计量值为双侧公差而且分布中心和标准中心重合的情况计量值为双侧公差而且分布中心和标准中心重合的情况 分布中心和标准中心不重合的情况分布中心和标准中心不重合的情况 计量值为单侧公差情况计量值为单侧公差情况 计件值情况下计件值情况下 计点值情况下计点值情况下 工 序 能 力 指 数 的 计 算 2021/5/2829 工序能力指数的计算工序能力指数的计算 计量值为双侧公差而且分布中心和标准中心重合的情况计量值为双侧公差而且分布中心和标准中心重合的情况 6 T T u T L (M) Cp = = T T B 6 Cp = = T T L - T u 6S 6S 2021/5/2830 工序能力指数的计算工序能力指数的计算 分布中心和标准中心不重合的情况分布中心和标准中心不重合的情况 T /