工序能力指数CPK的计算和分析

1、工序能力工序能力是指工序在一定时间里，处于控制状态（稳定状态）下的实际加工能力。它是工序固有的能力，或者说它是工序保证质量的能力。这里指的工序，是指操作者、机器、原材料、工艺方法和生产环境等五个基本的质量因素综合作用的过程，也就是产品质量的生产过程。产品质量就是工序中的各个质量因素所起作用的综合表现。对于任何生产过程，产品质量总是分散地存在着。若工序能力越高，则产品质量特性值的分散就会越小；若工序能力越低，则产品质量特性值的分散就会越大。应当用一个什么样的量来描述生产过程所造成的总分散呢？通常，都用6（7（即w3b）来表示工序能力：工序能力=6（T若用符号P来表示工序能力，则P=6（T式中：（

2、T是处于稳定状态下的工序的标准偏差。工序能力与一般所讲的生产能力是两个不同概念。前者是指质量上的能力，后者是指数量上的能力。工序能力指数工序能力是表示生产过程客观存在着分散的一个参数。但是这个参数是否满足产品的技术要求，仅从它本身还难以看出。因此需要另一个参数来反映工序能力满足产品技术要求（公差、规格等质量标准）的程度。这个参数就叫做工序能力指数。它是技术要求和工序能力的比值，即工序能力指数=技术要求/工序能力当分布中心与公差中心重合时，工序能力指数记为G。当分布中心与公差中心有偏离时，工序能力指数记为Cpk.运用工序能力指数，可以帮助我们掌握生产过程的质量水平。工序能力指数的分级判断工序的质

3、量水平按G值可划分为五个等级。按其等级的高低，在管理上可以作出相应的判断和处置见下表下表中的分级、判断和处置对Gk也同样适用。表2-4-11工序能力指数的分级判断和处置参考表（Cp、Gk）G值级别判断双侧公差范围(T)处置C特级能力过高T10b1 .可将公差缩小到约士4b的范围。2 .允许较大的外来波动，以提高效率。3 .改用精度差些的设备，以降低成本。4 .简略检验。Cp一级能力充分T=8(r10(r1 .若加工件不是关键零件，允许一定程度的外来波动。2 .简化检验。3 .用控制图进行控制。Cp二级能力尚可T=6(T8(T1 .用控制图控制，防止外来波动。2 .对产品抽样检验，注意抽样方式和

4、间隔。3 .Cp一时，应检查设备等方面的情况。Cp三级能力不足T=4(T6(T1 .分析极差过大的原因，并采取措施。2 .若不影响产品最终质量和装配工作，可考虑放大公差范围。3 .对产品全数检查，或进行分级筛选。Cp四级能力严重不足T1时，规定CPK0图2-4-19TLT/2TUMW例如：一批零件的标准偏差S=,公差范围T=。从该批零件的直方图中得知实际分布中心偏离公差中心为。试求CPK直是多少?解：因为（r=S=（mn）,T=（mn）,e=（mm）所以CPK=（T-2e）/6=（*）/6*若不考虑偏离量,工序能力指数将会偏大。CP=T/66*=1 .工序（过程）质量是指工序处于稳定状态下所具

5、有的质量。（人、机、料、法、环）2 .工序质量的高低反映在工序的成果符合技术规定的质量特性的程度。3 .即工序的符合性质量技术文件包括了有关的标准、产品图、工艺文件、规范等。4 .工序质量的高低说明了本道工序成果的合格品率的高低。5 .工序在稳定状态下能够生产出合格产品的能力，称为过程（工序）能力。6 .过程能力分析是检查过程的固有变异和分布，以便估计其产生符合规范所允许变差范围的输出的能力。TU+TLC =2Ca = (X 平均值-C) / (T/2)(1)CPK = CP * (1P = 6 (TCa )CP= T/6(TCPK= CP(1-K) =CP(1 - 2 e /T) =(T-2

6、 )/6 (y(2)(3)(4)(5)(6)特级G,工序能力过高，造成过高的原因：一是公差范围太大，二是使用的加工设备精度太高，虽然不合格率很低，但浪费太大，相当于大马拉小车，是非常不经济的。一级CP,工序能力充分，不合格品率在6/10万以下，对于一般企业，这么高的工序能力指数是不必要的，也是不经济的，其原因是高精度的机床加工粗糙的产品或精度等级很低的产品。二级Cp,工序能力尚可，不合格品率在3%以下，这是一种比较适用的范围，对于一般企业达到这么高的工序能力基本可以满足工序能力的需要，心要时可用控制图或其他方法对工序进行控制和监视，以便及时发现异常波动，对于产品可按正常规定进行检验。三级CP,

7、工序能力不充分，不合格品率在呃13%之间，对于中国的大多数企业来说，尤其是由人工控制的普通设备，工序能力指数一般均在此范围内，更多的是在1之间，不合格品率在1呃U3%之间，这就需要我们分析造成工序能力指数低的原因，针对原因制定措施加以改进。在不影响产品质量的情况下，可放宽公差范围，加强质量检验，对于可以进行全数检验的要进行全数检验，不能进行全数检验的可适当增加检验的频次。四级Cp,工序能力不足，不合格品率在%Z上，此种情况一般应停止继续加工，找出原因，改进工艺，提高CP值，否则全数检验，挑出不合格品。改进措施由工序能力指数的计算公式：CP笈CP（1-K）=CP（1-2e/T）=（T-2）/60可以看出：影响工序能力指数的因素有三个，即产品质量的规格范围（公差范围T）；工序加工产品质量特性分布中心X与公差中心M的偏移量e;工序加工产品的质量特性的分散程度，即标准偏差S。也就是说，减少质量特性分布中心X与公差中心M的偏移量e;减少标准偏差S；或增大公差范围T；都可以提高工序能力指数。一、调整工序加工产品质量特性分布中心，减少偏移量措施如下：（ 1） 对大量生产工序进行统计分析，找出由于刀具磨损或加工条件等随时间失衡而逐渐变化的偏移规律，因而可以及时地进行中心调整或采取设备自动补偿偏移或刀具自动调整和补偿等。（2）通过首件检验可以调整设备、刀