10.生产现场工艺管理

1、第10章 生产现场的工艺管理10.1生产现场工艺管理与工艺服务 10.1.1生产现场工艺管理的任务与内容 现代机械工业企业是一个复杂的制造系统，整个生产过程始终贯穿着各种工艺活动。加强生产现场的工艺管理，是实现产品设计、保证产品质量、发展生产、降低消耗、提高生产率的重要手段。 1生产现场工艺管理的基本任务 确保产品质量。提高劳动生产率。节约材料和能源消耗。改善劳动条件和文明生产。2生产现场工艺管理的基本要求 生产现场工艺管理应在传统管理方法的基础上，积极采用现代化的技术、组织、管理方法。必须强化质量意识。在生产现场工艺管理中，工艺、生产、质量管理、检验、计量、设备、工具和车间等有关部门都应有机

2、地配合，以保证生产现场的物流和信息流的顺利畅通，实现“基本任务”中所规定的各项工作。3生产现场工艺管理的主要内容（一）（1）科学地分析产品零、部件的工艺流程，合理地规定投产批次和期量。（2）做好毛坯、原材料、辅助材料和工艺装备的及时供应，并要符合工艺文件要求。（3）指导和监督工艺规程的正确实施。（4）进行工序质量控制4生产现场工艺管理的主要内容（二）（5）建立现场施工技术档案，做好各种数据的记录和管理。（6）不断总结工艺过程中的各种合理化建议和先进经验，并及时加以实施和推广。（7）搞好文明生产和现场定置管理 生产现场必须符合工艺要求，并要做到清洁、整齐、物归其位、道路畅通。 保证产品的清洁度要

3、求。（8）搞好现场工艺纪律管理。（9）做好外协件的质量控制 外协件的选点应保证工艺要求。 重要的外协件在加工过程中应进行技术监督。 外协件在进厂前一定要认真进行检查，不合格不能验收。5工序质量控制点确定原则 对产品精度、性能、安全、寿命等有重要影响的项目和部位（即后面讲到的重要度为A的项目和关键部位）。工艺上有特殊要求，或对下道工序有较大影响的部位。质量信息反馈中发现不合格品较多的项目或部位。6工序质量控制点管理内容 分析或测定工序能力，当工序能力不足时应及时采取措施加以调整。工序能力的分析、测定步骤按JB/Z 220的规定。工序能力指数的计算和判定按JB 3736.7的规定。编制工序质量表和

4、操作指导卡片（作业指导书），其格式按JB/Z 187规定。编制设备的“点检卡”和设备检查维修规范（由设备部门负责）。编制工艺装备检查维修规范（由工具部门负责）。编制计量器具周期检查卡片和量仪校正、维修规范（由计量部门负责）。根据需要设置工序控制图，常用控制图的形式见GB /T4091-2001。做好工序质量的信息反馈及处理。710.1.2生产现场的工艺服务 工艺人员生产现场工艺技术服务工作，是为生产工人稳定而经济地生产出用户满意的产品所进行的工艺技术服务。它包括：工艺人员对所设计的工艺规程、专业工艺守则、工艺装备设计等主要工艺文件进行验证、检查、补误，对操作人员进行技术指导和工艺检查监督，从而

5、提高工艺文件的正确性、完整性和统一性。工艺服务是贯彻工艺规程的有效措施，是检验工艺规程、工艺装备设计质量的重要手段，是严肃工艺纪律的重要条件，是检验工艺工作经济效益的有效方法。8工艺服务的任务（1）验证产品设计的结构工艺性（2）完善工艺设计（3）提高工艺文件的严肃性（4）协调解决有关工艺中的新问题9工艺服务方法（1）技术交流（2）深入现场具体指导（3）参与车间的技术革新和技术改造 改进生产工艺和操作方法 改进工艺方法，积极采用新工艺。 采用新材料，节约原材料和能源 节约资源和能源，提高材料利用率，降低消耗。 改善劳动条件，提高劳动生产率 采取措施改善劳动环境，实行劳动保护，采用自动化技术，既可

6、提高生产率，又可减轻劳动强度。 改进检测手段，保证产品质量 采用高精度、自动化检测仪器，以提高检测精度和效率，并尽量排除人为因素的影响。1010.2 车间工艺布局10.2.1车间的工艺布局 企业产品的生产是在车间内进行的，车间是企业的基本生产单位。在设计车间的工艺布局时，应按照产品的生产纲领及产品工艺路线中所明确规定的车间任务，编制出车间的生产大纲，制订加工（装配）的工艺规程，确定车间内的工艺路线和生产组织形式，确定设备、辅助设备和起重运输设备的种类、型号及数量。实践证明，良好的车间工艺布局，可以有效、经济、合理地使用人力、设备和财力，提高产品质量和劳动生产率。 11车间工艺布局的原则（1）工

7、艺专业化原则工艺原则 工艺专业化原则就是按照生产过程中工艺性质，按较大的工艺阶段把同类型的设备集中在一起，形成一个基本生产单位。例如，铸造车间、锻造车间、热处理车间、机械加工车间、装配车间等。图10-1中A零件经过车、镗、刨、磨、装配工序；B零件经过车、钳、热、磨、装配工序；C零件经过铣、刨、热、装配工序；D零件经过冲压、装配工序。在这样的车间内，由于加工的方法相同，可以加工多种多样的产品零件 。12图10-1工艺专业化原则 B零件A零件D零件毛坯车间车钳车间镗磨车间装配车间铣刨车间冲压车间热处理车间C零件AAABBCDBA13工艺专业化原则的特点 车间对产品品种的适应性强，比较灵活。由于同种

8、设备集中在一起，可以充分利用设备和生产面积，提高设备负荷系数。工艺单一化，便于工艺管理和提高工艺技术。生产控制灵活性较强，便于生产任务连续进行。零件加工工序较多时，需要由不同车间来完成，故加工路线长，往返运输多，不仅增加了运输费用，也影响产品质量，停顿时间多，生产周期长。在制品数量多，流动资金占用量增大。各车间之间的联系和协作关系复杂，影响各项管理工作的协调一致。 按工艺专业化原则的车间工艺布局，多用于单件小批生产类型。14（2）对象专业化原则对象原则 对象专业化原则就是把加工对象的全部或大部分工艺过程集中在一个生产单位中，组成以产品或零件为对象的生产单位。例如，齿轮车间、标准件车间、发动机车

9、间等。在对象专业化的车间内，集中了不同类型的设备，对同类加工对象进行不同工艺的加工，也就是说，加工对象是一定的，而加工的工艺方法是多种多样的。图10-2中E零件经过车、插、钳、铣、热、磨工序；F零件经过车、车、插、铣、热、磨工序；G零件经过车、车、铣、钳、热、磨工序；H零件经过刨、刨、镗、镗、钳、钳工序。 15图10-2 对象专业化原则车床钳工设备磨床插床铣床热处理设备标准件车间刨床镗床钳工设备刨床镗床钳工设备大件车间车床铣床磨床车床钳工设备备热处理设备轴套车间车床插床磨床车床铣床热处理设备齿轮车间装配车间或半成品库材料、铸锻件仓库EFGH16对象专业化原则的特点 设备按零件或产品的工艺流程布

10、置，缩短了产品的加工路线，节约运输，减少库存和生产面积的占用。 缩短生产周期，减少了在制品数量和流动资金的占用量。 减少车间之间的联系，便于各项管理工作。 因加工对象一定，故对产品品种变换的适应性差。 生产计划与控制等管理工作复杂。 因生产工序不同，设备负荷不均衡，设备生产能力的发挥受到一定影响。而且某个环节出故障，将会影响生产的正常进行。 由此可知，按照对象专业化原则的车间工艺布局，适用于产品专业化方向稳定，大批大量的生产类型。如果实施了成组技术（成组生产单元），也可适用于多品种零件的生产。17（3）综合原则 综合原则就是综合运用工艺专业化和对象专业化原则来建立生产单位的原则。上述车间的划分

11、原则，同样也适用于车间内部工段、班组的划分。18车间的总体布局在车间的专业化形式确定以后，就应该考虑设置车间的规模和车间内部工段、班组的划分，即进行车间的总体布局（如图10-3所示）。19图10-3 机械加工与装配车间平面布置示意图 大 型 毛 坯 车 间 刃 磨 间 工 具 间 车 间 量 具 间 小 型 车 间仓 库 机 修 间 技 术 组 毛 坯 库 办 公 室 桥式起重机 机 座 加 工 工 段 油 漆 间 发 送 间 总 装 传 送 带 加 工 工 段 标准件工段 零 件 库 标准件库 部件装配 零 件 机 械 零 件 库 部件装配20车间的总体布局原则 （1）各工段、班组应按工艺流

12、程配置。（2）辅助工段及生产服务部门的配置要有利于为基本工段服务。（3）中间库的设置应将机械加工车间和装配车间有效地连接起来。21车间设备配置的内容 车间的设备配置就是按零、部件生产工艺规程进行设备的平面配置。其具体内容有： 工艺设计 即零、部件按工艺要求构成生产线，并确定设备种类、规格型号、数量等。 物流设计 即设备的位置配置，以保证物流畅通、物流活动流程时间短和物流费用消耗低。 22车间设备配置的原则 遵循工艺规程的原则。最短路线原则。生产力均衡的原则。由于零、部件的每一工序时间定额不同，为满足生产纲领的要求，在设备配置上，应尽可能做到工序间的生产均衡，充分利用设备负荷，实现最大的生产能力

13、。充分利用空间、场地的原则。在布置设备生产线时，充分发挥车间内每一块生产面积的作用，同时要保持设备间的适当距离，以免影响工作。方便运输的原则。车间内应有标准的通道，便于物料搬运，提高运输效率。安全和环保的原则。合理布置工作地，以保证安全生产，并要创造良好的工作环境，保证工人的身心健康。快速重组的原则。要适应新产品、新工艺、新技术等应用，以及生产能力扩充的需要，以设备的快速重组，达到缩短生产周期和节约费用的要求。23车间设备的布置形式 机群式布置 它是按工艺专业化原则，把同类机床布置在一起，如车床组、刨床组、铣床组、钻床组等进行布置。这种方式多适用于单件、小批生产类型。流水（自动）线布置 它是按

14、对象专业化原则对某种零件（或零件组），按工艺顺序来排列各种机床设备，形成流水（自动）线。可分为单品种、多品种流水（自动）线。前者适用于大批大量生产类型，后者适用于多品种的柔性加工，如成组生产线及柔性生产线（FMS、FML）等。24车间设备的具体布置方法 平面模型布置法 它是利用硬纸板或塑料板制成各种设备模型，在平面上进行布置的方法，该法由于简单灵活，使用较多，但体现不了空间状况。立体模型布置方法 它是利用木块或塑料块制成各种设备模型来进行布置的一种方法，由于费时、费用大，所以应用较少。 应当指出的是，由于应用计算机辅助进行设备布置，尤其是利用仿真系统，可大大节约时间和费用，是一种很有发展前途的

15、方法。2510.4 质量改进及其常用的工具 10.4.1质量改进概述质量改进是通过改进过程来实现的，要明确质量改进的概念，可以从了解质量改进与质量控制之间的关系入手。质量改进与质量控制都是质量管理的一部分，前者致力于增强满足质量要求的能力，而后者致力于满足质量要求。质量控制是消除偶发性问题，使产品质量保持在规定的水平，即质量维持；而质量改进是消除系统性问题，对现有的质量水平在控制的基础上加以提高，使质量达到一个新水平。26质量改进的意义 质量改进具有很高的投资收益率；可以促进新产品开发，改进产品性能，延长产品的寿命周期；通过对产品设计和生产工艺的改进，更加合理、有效地使用资金和技术力量，充分挖

16、掘企业的潜力;提高产品的制造质量，减少不合格品的产生，实现增产增效的目的;通过提高产品的适用性，从而提高企业产品的市场竞争力；有利于发挥企业各部门的质量职能，提高工作质量，为产品质量提供强有力的保证。 27质量改进的步骤及内容（1）质量改进的基本过程PDCA循环 任何一个质量改进活动都要遵循PDCA循环的原则，即策划(Plan)、实施(Do)、检查(Check)、处置(Act)。 28 PDCA的内容 第一阶段是策划，制定方针、目标、计划书、管理项目等；第二阶段是实施，按计划实地去做，去落实具体对策；第三阶段是检查，对策实施后，把握对策的效果；第四阶段是处置，总结成功的经验，实施标准化，以后就

17、按标准进行。对于没有解决的问题，转入下一轮PDCA循环解决，为制定下一轮改进计划提供资料。 29 PDCA的特点 四个阶段一个也不能少；大环套小环，在某一阶段也会存在制定实施计划、落实计划、检查计划的实施进度和处理的小PDCA循环，如图1011所示；每循环一次，产品质量、工序质量或工作质量就提高一步，PDCA是不断上升的循环，见图10-12所示。30（2）质量改进的步骤、内容及注意事项 质量改进步骤本身就是一个PDCA循环，分“四阶段、七步骤”完成，即： 选择课题；掌握现状；分析问题原因；拟定对策并实施；确认效果；防止再发生和标准化；总结。3110.4.2质量改进常用工具质量管理常用的14种工

18、具，尽管各种资料介绍的不尽相同，但基本上差别不大，本书仅对工序（过程）质量管理中最常用的几种加以介绍。32排列图 （JB/T 3736.194） 排列图适用于找出主要的质量问题，以便确定质量改进的项目及其改进的效果。排列图由两个纵坐标，一个横坐标，几个按高低顺序排列的矩形和一条累积百分率曲线所组成（见图10-13）。它是以矩形高度下降的次序来显示每个问题在全部问题中的重要程度，从而找出关键的少数。左边纵坐标用刻度线表示问题发生的数量（频次、金额等），右边纵坐标用刻度线表示问题的累积频率（百分率），横坐标用一定间隔表示问题的种类或项目，并在坐标系中按不同问题的数量绘出不同高度的矩形及其累积百分率

19、点，然后连成曲线。图形纵坐标与横坐标长度之比以（1.52）：1为宜。33图10-13排列图34应用步骤 确定分析的对象。可以是某种产品（零件）的废品件数、吨数，损失金额，消耗工时及不合格项数等。确定问题分类的项目。可按不合格品项目、质量缺陷项目、零件项目、不同操作者等进行分类。发生数量较少的项目合并为“其他”项。确定收集数据的时间周期。收集数据。列表记录每个项目发生的数量。图14-13排列图整理数据。列表汇总每个项目发生的数量，项目按发生的数量大小，由大到小排列（“其他”项不论发生数量大小，皆放在最后一项）。计算各项目发生比率与累积百分率。画图。 确定质量改进项目。根据排列图，首先选严重影响质

20、量的、累积百分率大约在80%以内的一个或几个关键问题作为质量改进项目。35画图步骤画纵、横坐标轴。横坐标表示项目，按上图中的顺序，由左向右排列；左边的纵坐标表示项目发生的数量，其最高点的标值一般为项目发生的总数；右边的纵坐标表示项目发生的累积百分率。左、右两个坐标一定要吻合，即100%的点对应发生的总数。画直方。直方的高度表示对应项目发生的数量。画累积百分率曲线。在各直方的右边延长线上打点，各点的纵坐标表示对应项目发生的累积百分率；以原点为起点，依次连接上述各点，所得曲线为累积百分率曲线。标明条件。将排列图名称、分析对象总数、生产单位、绘图者、绘图时间等标在图上。36示例 分析的对象 某厂铸铁

21、件的废品吨数。分类的项目 气孔、浇不足、夹砂、硬度低、裂纹与其他。收集数据的时间 年月日。收集数据 见表10-1。整理数据 见表10-2。37表10-1 收集数据 日期废品数量/t气孔浇不足夹砂硬度低裂纹其他月1日4.51.1月2日0.70.8月5日3.62.71.3月6日1.21.80.70.6月8日1.1月9日5.83.10.8月10日3.22.00.9月11日2.31.61.2月13日0.81.41.2月15日2.0月16日3.30.50.8月17日1.5月20日1.21.81.00.7月22日0.9月23日0.80.8月25日5.21.31.4月26日1.11.3月27日2.41.0合

22、计37.08.116.53.34.14.438表10-2 整理数据39画图 。40结论确定质量改进项目 选气孔、夹砂两个问题作为质量改进项目。412.因果图（JB/T3736.2-94）适用范围 因果图适用于分析产生质量问题的原因，以便在侯选原因中确定因果关系的要因，为质量改进提供依据。因果图的构成 因果图由质量问题和影响因素两部分组成。图中主干箭头所指的为质量问题，主干上的大枝表示影响质量诸因素的基本分类，中枝、小枝、细枝等表示因素从上层次到下层次的依次展开，构成树枝状图形（见图14-15）。42图10-15 因果图43应用步骤 确定待分析的质量问题，将其写在图右侧的方框内，画出主干，箭头指

23、向右端。确定该问题中影响质量诸因素的分类方法。例如分析工序质量问题时，可按其影响因素操作者、机器、材料、方法、环境等分类。也可按加工工步分类等。作图时，依次画出大枝，箭头方向从左到右倾斜指向主干，在箭头尾端写上因素分类项目。 将各分类项目分别展开，形成中枝。每个中枝表示所属大枝造成质量问题的一个原因。作图时中枝平行于主干，箭头指向所属大枝，将原因记在中枝的上、下方；将各中枝的原因再展开形成小枝。小枝是造成中枝的原因依次展开，直到能提出解决措施为止。分析图上标出的原因，从最下层次的原因中找出少量的（35个）来看对结果有最大影响的主要原因，并画上标记。对它们进一步开展工作。如进一步收集资料、进行试

24、验加以确认，采取改进措施等。注明因果图的名称、绘图者、绘图时间、参加分析的人员等。44示例 确定待分析的质量问题（如精车端面跳动超差）。确定影响质量因素的分类。展开到中枝。继续展开完成因果图（图10-16）。在因果图上标出主要原因。注明因果图的名称、绘图者、绘图时间、参加分析的人员（图10-16）。 45图10-16齿轮精车端面跳动因果图 46直方图（JB/T 3736.594）适用范围：直方图适用于分析观测值分布的状态，以便对总体的分布特征进行推断。即判断工序能力是否足够，是否合理，是否存在常值系统性误差，以便采取相应措施予以改进。它是一种事后处理方法，只能对下批零件起作用。直方图的构成：直

25、方图由直角坐标系中若干顺序排列的长方形组成，各长方形的底边相等，为观测值区间，长方形的高为观测值落入各相应区间的频数。矩形高度的变化呈现一定的规律，常见的趋势是从中间向两端呈逐渐下降的分布，见图10-17。 47图 10-17 直方图48绘图步骤 收集n个观测值（n50）。找出观测值中的最大值xU，最小值xL。确定观测值大约的分组数k。确定各组组距h：将结果圆整，取一位有效数字。确定各组组界。首先确定第一组下组界，然后依次加上组距h，即可得到各组组界，最后一组应包含最大值xU。确定第一组下组界时，应满足最小值包含在第一组内，观测值不能落在组界上，下组界最后一位有效数字应为观测值单位的一半。作频

26、数表。将各组组界依次列在频数表中，将观测值分别画线道记入相应各组，统计频数f。画图，横坐标上标明观测值分组的各组组界，纵坐标表示频数。以各组组界为底边，以观测值落入各组的频数为高，画长方形；在图的右上方记上观测值的个数（图中未列入），并在图上标明规范界限。计算均值、标准差s。49直方图的分析 分析直方图的形状 分析直方图的形状可以判断总体正常或异常，进而寻找异常的原因。分析时要着眼于形状的整体，常见的图例如表10-3所示：直方图与规范界限比较 以下为常见的观测值分布与满足规范要求对比的图例。50表10-3 直方图形状分析51示例 例 某工厂加工螺栓，其外径尺寸要求为mm，现场随机抽样100件，

27、其数据见表10-5，试画出直方图。图10-18连杆螺栓直方图直方图的纵坐标表示频数，横坐标标明分组的各组组界。以各组组界为底边，以各组的频数为高，画长方形（图10-18）并标明规格界限。数据分布正常，能满足规范要求。52图10-18连杆螺栓直方图53图10-18连杆螺栓直方图544.控制图（1）质量统计的观点 质量具有变异性 质量变异具有统计规律性。55质量具有变异性 机械加工实践表明，同一名工人在同一台设备上，用同一种原材料，采用同样的工艺方法，加工同一批零件，并用同一种计量器具进行测量，所得的结果并非完全相同。这种现象称为质量变异。质量变异在任何加工过程都是客观存在的，是不以人的意志为转移

28、的。考核工序质量的好坏，主要看其变异性大小。变异小，工序质量就稳定；变异大，说明工序保证加工质量的能力差。公差制度的建立就是承认这种变异的一个标志。 56质量变异具有统计规律性。 质量变异是有规律性的，但它不是通常的确定性现象的确定性规律，而是随机现象的统计规律。对于随机现象通常应用分布来描述，分布可以描述变异的幅度大小和出现一定幅度可能性的大小。对于计量特性值最常见的是正态分布；对于计件特性值最常见的是二项分布；对于计点特性值最常见的是泊松分布。统计过程控制SPC（Statistical Process Control）就是应用统计技术对过程进行控制，从而达到改进与保证产品质量的目的。控制图

29、是贯彻预防原则的统计过程控制SPC理论的重要工具，它可用于直接控制过程，是常用质量管理工具的核心。57控制图的原理 控制图是一种将显著性统计原理应用于控制生产过程的图形方法。控制图理论认为存在两种变异：其一为随机变异，由种种始终存在的、且不易识别的偶然原因引起，其中每一种原因的影响只构成总变异的一个很小的分量，而且无一构成显著的分量。然而，所有这些不可识别的偶然原因影响总和是可度量的，并假定为过程所固有。消除或纠正这些偶然原因，需要管理决策来配置资源，以改进过程和系统。第二种变异表征过程中的实际的改变。这种改变可归因于某些可识别的、非过程所固有的、并且至少在理论上可以消除的原因，又称可查明原因

30、。它们可归结为原材料不均匀、刀具磨损、工艺或操作问题、设备或工艺装备性能的不稳定等。58控制图的构成 常规控制图要求从中以近似等间隔抽取的数据。此间隔可以用时间或数量来定义。通常，这样抽取的子组在过程控制中称为子组，每个子组由具有相同可测量单位和系统子组大小的同一产品或服务所组成。从每一子组得到一个或多个子组特性，如子组的平均值、子组级差R或标准差s。常规控制图就是给定的子组特性值与子组号对应的一种图形，它包含一条中心线（CL），作为所点绘特性的基准值。在评定过程是否处于统计控制状态时，此基准值通常为所考查数据的平均值。对于过程控制，此基准值通常为产品规范中所规定特性的长期值，或者是基于过程以

31、往经验所点绘特性的标准值，或者是产品或服务的隐含目标值。控制图还包含由统计方法确定两条控制线，位于中心线的各一侧，称为上控制界限（UCL）和下控制限（LCL），见图10-19。59图10- 19控制图的示意图60常规控制图说明常规控制图的控制限与中心线相距数倍标准差，广泛的工业应用三倍标准差的控制界限。描点超出控制限确实是由偶然事件引起而非真实信号的可能性被定得很小，因此当一个点超出控制限时，就应该采取行动，故3控制限有时也称“行动限”。许多场合，在控制图上另外加上2控制限是有益的。这样，任何落在2界限外的子组值都可作为失控状态即将来临的一个警示信号，因此，2控制限有时也称作“警戒限”。控制界

32、限是判断生产过程是否存在异常原因的准则，注意一定不要把控制界限与规范界限相混淆。615.散布图（JB/T 3736.694）适用范围 散布图适用于判断两个变量之间是否存在相关关系。散布图的构成 散布图是研究两组相关数据之间关系的简单图示技术。由分布在直角坐标系中的一系列点子所组成，这些点子表示所分析变量的若干对数据（见图10-20）。 62图10-20散布图63绘制步骤 选定分析对象。可以是质量特性值与因素之间的关系、质量特性值与质量特性值之间的关系、因素与因素之间的关系。收集的数据一般应有30对以上；记录观测值及其名称、取样方法、取样日期、测定方法、测定仪器、观测者、环境条件等。在坐标纸上建

33、立直角坐标系，把数据（x、y）分别标在坐标系内相应的位置上。从X组和y组中找出最小值和最大值，并在横坐标（x轴）和纵坐标（y轴）中标出刻度。两个坐标的长度应基本相同。如果有理由相信一个变量是另一个变量的原因或预兆，则用横坐标（x轴）表示原因或预兆的变量。当散布图上出现明显偏离其余数据的点时，应查明原因，以便决定是否删除或校正。64散布图的分析与使用 散布图典型状态的分析，见表10-11。在使用散布图得到结论时，原条件应保持基本不变，否则，需重新验证。当散布图上的点呈弱相关或处于强、弱相关之间时，需进行相关性检验。656610.5 工序质量控制点的管理10.5.1质量控制的基础知识分析用控制图与

34、控制用控制图 鉴于稳态对质量有完全的把握、生产最经济，因而稳态是生产追求的目标。根据追求稳态所处阶段的不同，控制图可分为：分析用控制图与控制用控制图两种。分析用控制图的目的是对收集到的一定数据进行分析，寻找稳态。控制用控制图是对实时数据进行分析，保持稳态。67（1）分析用控制图分析用控制图的首要目的是寻找过程的稳态，即只有偶因没有异因的状态，判断过程是否达到稳态依据的是判稳准则。对未达到稳态的过程进行调整，运用“查出异因，采取措施，保证消除，纳入标准，不再出现”，最终达到稳态。这种稳态又称为统计稳态。除了统计稳态以外，还要分析过程的技术稳态。技术稳态是指过程满足技术标准、技术要求的能力，判断过

35、程是否达到技术稳态依据的是规范界限。换言之，利用控制界限来判断过程是否处于统计稳态，利用规范界限来判断技术稳态。衡量过程技术稳态的常用指标是过程能力指数(Process Capability Index)，记为PCI或Cp，荷兰学者维尔达(SL Wierda)把过程能力指数满足技术要求称作技术稳态。68（2）控制用控制图当过程达到了可以认可的状态以后，即统计稳态和技术稳态，就从分析用控制图阶段进入了控制用控制图阶段。控制用控制图阶段的目的是保持稳态。对于常规控制图，可以将分析用控制图的控制界线延长作为控制用控制图，利用判异准则来判断过程是否异常，如果出现异常，说明过程的稳态被破坏，需要立即利用

36、执行“查出异因，采取措施，保证消除，纳入标准，不再出现”，恢复稳态。由于稳态是生产追求的目标，保持过程的稳态是生产立法，应高度重视，故由分析用控制图阶段进入控制用控制图阶段需要有正式的交接手续，应有质量记录。69常规控制图的判断准则控制图的判断准则，是从统计角度进行分析，用物理意义进行识别。判断准则分为判稳准则和判异准则。（1）判稳准则 连续25个点，界外点数=0，就判稳。（2）判异准则判异准则分为两大类，即：点子出界就判异；界内点排列不随机就判异。判异准则国家标准GBT 40912001常规控制图又可细化为以下八个准则（图10-30）。70检验1给出了对控制图的基本解释：点出界就判异。 71

37、检验2 在控制图中心线同一侧连续出现的点称为链，链可能位于中心线的上侧也可能位于下侧。注意：链必须由“连续”出现的点子构成。链中包含的点子数目称为链长。链长9，判断出现了异常。72检验3 点子逐点上升或下降的状态称为倾向或趋势。注意，递减的下降倾向，后面的点子一定要低于或等于前面的点子，否则倾向中断，需要重新起算。递增的上升倾向也是同样。可见，“连续6点递增或递减”则判断出现异常。73检验4对于“连续14点中相邻点交替上下”这种模式，则判断出现异常。74检验5当过程处于统计控制状态时，连续3点中有2点落在中心线同一侧的B区以外时，判断出现了异常。75检验6当过程处于统计控制状态时，连续5点中有

38、4点落在中心线同一侧的C区以外时，则判断出现异常。76检验7当过程处于统计控制状态时，连续15点落在中心线两侧的C区内时，则判断出现异常。77检验8当过程处于统计控制状态时，连续8点落在中心线两侧且无一在C区内时，判断出现异常。7810.5.2工序质量控制1.工序分析 （1）影响工序质量的因素 （2）工序分析程序 （3）工序分析的方法（系统图-工序质量表）79（1）影响工序质量的因素 影响工序质量的因素主要有： Man(人)、Machine(机器)、Material(材料)、Method(方法)、Measure(测量)、Environment(环境)等，简称5M1E。对工序质量的控制，事实上就

39、是对这六大要素进行控制。 在影响工序质量诸因素中，找出一些起主导性作用的因素，称为关键因素，如果在生产中控制了它们，产品质量就有了保证。工序分析的目的就是对影响工序质量的各种因素进行全面分析，找出关键因素，并确定关键因素与工序质量之间的关系，在此基础上对关键因素制订出控制标准并实施控制。80（2）工序分析程序第一步 应用因果分析工具（因果图、系统图、关联图等）进行分析，通过分析找出关键因素。该步骤包括如下内容： 通过工序能力调查，确定关键和有问题的工序，决定对其进行工序分析。 确定工序分析的部门并组成工序分析小组，要求有明确的分工、落实责任。 掌握现状和问题点，确定改善工序质量的目标。 应用因

40、果分析工具进行工序分析。 拟订对策计划，决定试验方案，拟订暂定标准。第二步 实施对策计划 按试验方案的规定条件进行试验，找出质量特性与工序因素之间的关系。经过审核和鉴定，确认试验结果的有效性。如果试验结果达不到预定目标，可再进行分析，按上述顺序反复进行，直到实现目标为止。第三步 制订标准，加以管理 将试验结果纳入标准或规范，按质量管理文件管理的要求办理。 对需要控制和管理的项目落实到有关部门或人员的责任制中，实施日常管理。81（3）工序分析的方法 专业技术和长期积累的工作经验，是进行工序分析的基础。应用数理统计方法进行工序分析工作，应在生产制造过程中长期坚持，通过持续不断地改进过程质量，逐步完

41、善。 在应用因果分析工具进行分析时，应找出影响工序质量的关键因素，同时应在生产现场进行验证、核实。对核实的关键因素，要应用系统图进行逐级展开，直到可以直接采取措施并便于管理为止。要将这一过程编入工序质量表。 最后制订标准，落实有关部门和人员的作业指导书或责任制，加以管理。822.工序控制 （1）工序控制的含义 工序控制是使工艺过程长期处于受控状态所进行的活动。在工序控制中要根据产品的工艺要求，研究产品的波动规律，判断造成异常波动的工艺因素，并采取各种措施使波动保持在技术要求范围内。 83工序控制须具备的条件 要制订控制所需要的各种标准，包括产品标准、工序作业标准、设备保证标准、仪器仪表校正标准

42、等。这些标准是判断工序是否处于稳定状态的依据。要取得实际执行结果与标准之间差异的信息，因此，有必要建立一套灵活的信息反馈系统，把握工序的现状及可能的变化趋势。要具有纠正偏差的具体措施，没有纠正措施，工序控制就成了一句空话。84（2）工序控制的内容 对生产条件的控制。就是对人、机、料、法、测、环境六大影响因素进行控制。对关键工序的控制。对影响质量的关键工序应采取特殊措施，除控制生产条件外，还要随时掌握工序质量变化趋势，采取各种措施使其始终处于受控状态。对计量和测试条件的控制。计量测试条件关系到质量数据的准确性，必须加以严格控制。不合格品控制。不合格品控制应由质量管理部门负责，除负责对不合格品进行

43、管理外，还应据此掌握质量改进信息，以便进行预防性控制，组织质量改进。853.工序能力和工序能力指数（1）工序能力（过程能力Process Capability,PC） 工序能力是以质量特性值正常波动的分散范围来表示的。工序能力是工序处于稳定状态下实际加工能力，或者说是工序的加工精度。通常用总体标准差的6倍来表示工序能力PC的大小，即： PC=66s 式中处于控制状态下工序的总体标准差。 s处于控制状态下工序的样本标准差。86（2）工序能力指数 工序能力指数是指工序能力满足质量标准的程度，即产品的公差T与工序能力6之比，记为PCI或Cp。即Cp=T/6T/6S。87工序能力指数的计算对于双侧规范

44、界限，中心无偏移（=0）时 ，工序能力指数 式中 TU规范上限；TL规范下限；T规范范围 T=TU-TL； S样本标准差。 88工序能力指数的计算对于双侧规范界限，中心偏移（0）时，工序能力指数 Cpk=(T-2)/6=(1-k)Cp, 式中 中心偏移量 =|x-M|；M规范范围中心值 M=（TU+TL）/2； k偏移系数 k=2/T。89工序能力指数的计算对于单侧规范界限，有两种情况：只有规范上限时（如圆度、平行度、直线度等形位公差），工序能力指数CPU=（TU-X）/3S 式中X 样本均值。只有规范下限时（如强度、寿命、可靠度等），工序能力指数 CPL=（X-TL）/3S. 90Cp与Cp

45、k的比较 无偏移情况的Cp表示过程加工的一致性，即“质量能力”，Cp越大，则质量能力越强；而有偏移情况的Cpk则反映过程中心与公差中心M的偏移情况，Cpk越大，则二者偏移越小，是过程的“质量能力”与“管理能力”二者综合的结果。故Cp与Cpk的着重点不同，需要同时加以考虑，将Cp与Cpk二数值联合应用，可对产品质量有更全面的了解，见表10-17所示。由此可见，过程能力指数与不合格品率是一一对应的。91表10-17 联合应用Cp与Cpk所代表的合格品率CpCpk92（3）工序能力评价准则 表10-18 级别Cp或Cpk,CpU,CpLP(%)不合格品率工序能力判断处理特级加工Cp1.67P1.33

46、0.006 P0.00006工序能力充分若加工非关键件，允许一定程度的外来波动；简化检验；用控制图进行控制2级加工1.33Cp 1.000.27 P0.006工序能力尚可用控制图控制，防止外来波动；对裁判抽样检验，注意抽样方式和间隙；Cp1.0时，应检查设备等方面的情况。3级加工1.00Cp 0.674.55P0.27工序能力不足分析S过大的原因，并采取措施；若不影响产品最终质量和装配，可考虑放大公差范围；对产品进行全数检查或进行分级筛选4级加工Cp0.67P4.55工序能力严重不足必须追查各方面原因，对工艺进行改革；对产品进行全数检查93（4）提高工序能力的途径由工序能力指数的计算公式Cpk

47、=(T-2)/6S可知，影响工序能力指数的因素有三个，即质量标准T，偏移量和样本标准差S。所以，要提高工序能力指数，减少废品可采取如下途径 ：94提高工序能力的途径（一）调整工序加工的分布中心，减少偏移量。首先找出造成分布中心偏移的原因，再采取措施减少之。减少偏移量的主要措施如下：如果偏移量是由于刀具磨损和加工条件随时间变化引起的，则可采取设备自动补偿或刀具自动调整等措施；如果偏移量是由于设备、工艺装备等定位误差和调整误差引起的，可通过首件检验，重新调整；改变操作者加工包容和被包容件的习惯倾向，以公差中心来调整；采用更精确的量规，或由量规检验改为量值检验，采用更为精密的量具。95提高工序能力的

48、途径（二）提高工序能力，减少分散程度。工序的分散程度，即工序加工标准差S。材料不均匀、设备精度低、可靠性差、工艺装备精度低、工艺方法不正确等因素对质量特性值的分散程度影响很大。一般可采取如下措施予以减少：修订工序，改进工艺方法；修订操作规程，优化工艺参数，增加中间工序；推广采用新工艺、新材料、新技术；检修、更新或改造设备和工艺装备；改变材料进货周期，尽量采用同一批次的材料；改变生产现场环境条件；对关键工序的操作进行培训，提高技术水平；加强现场质量控制，增加检验频率和数量等。 96提高工序能力的途径（三）调整质量标准。适当放宽公差以减低生产成本。产品公差是由设计决定的，不能轻易扩大。只有通过科学

49、方法验证，确定原设计要求过严的情况下方可采用，且必须履行一定的手续。97工序能力调查与改进（1）工序能力调查作用掌握工序能力满足产品质量要求的程度，根据调查结果选择经济合理的工艺、设备、材料等。确定与工序质量要求相适应的工艺规范、技术标准、操作标准、工序控制点等。当工序质量达不到设计要求时，为工艺分析提供可靠的数据资料。为工序的技术改造、设备更新、人员培训以及工序控制方法的改造提供依据等。98（2）工序能力改进的策略过程改进策略包括判断过程是否处于统计控制状态（即判稳）和评价过程能力两个环节。对数据的要求是：收集25个子组大小为4或5的子组。过程处于统计控制状态：点子在中心线周围随机散布；点子

50、在控制限内；无链、趋势和其他模式；过程稳定，可预测。过程未处于统计控制状态：出现可查明原因；点子超出控制限；出现链、趋势、循环等。99（3）工序能力调查的注意事项调查要充分确认目的，选定最佳调查方案。要充分利用质量信息，选择关键工序作为调查对象。采集数据后能分层的应尽量分层。样本大小。若有困难可取50个以上。测量方法。测量工具。 必须详细记录实际调查中5MIE的变化情况。应将工序能力数据进行汇总，以利于积累技术资料。1005.工序能力的测定分析及质量控制 （1）工序质量控制准备确定重要度 表10-19 确定控制点测定与分析工序能力 分析影响工序质量的诸因素 确定规范101质量控制点附加工艺文件操作指导卡（作业指导书）表10-21 工装、设备调整和精度性能检修规程 表10-22 设备定期检查记录卡 量具（仪）校正和维修规程 文明生产条例 工艺纪律 102（2）影响工序质量重要因素的控制 对操作者的要求应熟悉并掌握工序的各项质量要求、工序卡或操作指导卡。必须严格遵守工艺纪律，执行工艺规程。特殊工艺或有特殊要求的操作人员需经考核合格，持证上岗。对材料的控制加工前应对原材料、辅料、外购件、外协件、毛坯、半成品进行检查，不合格的不投产。 对设备、环境等因素的控制应按“工序质量控制准备”第项确定规范中的各项规范，保证设备、工装、量具（仪）完好，工位器具齐全有效，生产适