深圳市某科技公司工序质量控制分析

深圳市安吉龙科技有限公司—工序质量一、工序工序是产品、零部件制造过程的基本环节，也是构成生产的基本单位。我们所指工序是加工工序，也就是其间产品或零部件伴有物理变化和化学变化发生的过程。因而，它也是质量检验的基本环节。从现场质量管理的角度看，也就是从工序的组合和影响工序质量的诸因素看，工序是指操作者、机器、材料、工艺方法和环境等在特定条件下的结合。产品是由零、部件所组成的，而零件又是经若干道工序加工而成。因此，工序的质量将最终决定产品的制造质量。一般而言，工序质量是指工序的成果符合设计、工艺要求的程度。第一页，共五十九页。深圳市安龙科技有限公司—工序质量工序的划分主要取决于生产技术的客观要求，同时也取决于劳动分工及提高劳动生产率的要求。尽管相同的产品具有典型的工艺流程，但由于生产类型不同，条件不同，工序的划分也不尽相同。例如，锂电产品的生产工艺流程可以分为配料、制桨、拉桨（涂覆）、制片、装配、注液、预充、检测分容和包装及零配件（辅助车间）等。而制片是由裁大片、刮粉、刷粉、对辊、裁小片、极耳连接和贴胶纸等工序所组成。又如，铸造的典型工艺流程有配砂、制芯、造型、扣箱、浇注和整理。而整理是由清砂、切割、退火、抛丸和二次清砂等工序所组成。第二页，共五十九页。

二、工序能力每道工序都具有定量或定性的质量要求（公差或技术要求）。为了改善和管理制造质量，首先必须掌握工序质量的实际状况。常见的工序质量型式如图14-1、图14-2和图14-3。其中：图14-1是工序处于统计控制状态下的质量状况；图14-2是工序随着时间的推移而所表现出的质量偏移状况，这可能是由于工具磨损或者溶液的试剂耗尽而引起；图14-3（a）-（e）表明由于常见的中断和调整而产生的工序质量状况及变化原因。

衡量工序能够稳定生产出合格品的能力称为工序能力。换言之，工序能力就是在一定时间内，在规定使用的设备、工装、材料、操作方法以及检测器具等的条件下，当生产处于稳定状态时所具有的加工精度，即工序处于稳定状态下的实际加工能力。从一定意义上说，工序能力也可以理解为工序质量。从定量的角度看，工序能力就是工序本身所固有的一种可以量度的特性。深圳市安龙科技有限公司—工序质量第三页，共五十九页。工序质量则指的是工序所加工产品的质量特性数值的波动幅度（分散程度）。对于计量值特性项目的工序能力，用定量表示为：B=6σ。即工序能力大小B为6倍标准偏差σ。从数理统计理论可以得出，在正态分布情况下，处于6σ范围内的比率为99.73%。深圳市安龙科技有限公司—工序质量图14-1工序质量无偏移示意图图14-2工序质量有偏移示意图第四页，共五十九页。深圳市安龙科技有限公司—工序质量第五页，共五十九页。深圳市安龙科技有限公司—工序质量第六页，共五十九页。深圳市安龙科技有限公司—工序质量第七页，共五十九页。（一）工序能力分析的意义为了提高企业的生产经营效果，在设计产品、制订工艺、安排生产时，不但要考虑到用户的要求，而且要充分考虑到企业现有条件下的工序能力以及改进和提高设计、工艺的可能性。因此工序能力的测定和分析，对于产品设计、工艺制订、计划安排、生产调度和技术改造等方面都有很重要的意义。（1）对比各种工艺方法，选择适合于目前设计要求的工艺手段。（2）了解设备能力与工艺要求的关系，以便确定是否需要购置新设备或改造现有设备。（3）协调互相关联的各道工序，研究工序能力与生产负荷之间的平衡关系，消除隘路工序（即薄弱环节）的阻力，提高生产能力，缩短生产时间。深圳市安龙科技有限公司—工序质量第八页，共五十九页。（4）制订一套行之有效的工艺方法和操作规程，并确定特殊工艺的加工方法。（5）提供关键工序能力的数据信息，以便提供给设计和工艺人员，作为在制订各项有关计划时的依据资料。深圳市安龙科技有限公司—工序质量第九页，共五十九页。

（二）工序能力的测定工序能力的计算方法，一般有两种。1、来源于控制图当采用x-R控制图时以6σ=6×式中R——极差的平均值；d2——由每组样本n大小所决定的系数（表14-1）表14-1深圳市安龙科技有限公司—工序质量Rd2n23456789101/d20.8860.5910.4860.4300.3950.3700.3510.0370.325第十页，共五十九页。如果工序生产过程不稳定，处于失控状态，则不能用上述公式计算，应找出并排除异常原因后重新抽样测定，取得数据。2、来源于直方图按直方图的频数分布表，计算标准偏差S。此时的工序能力为：B=6S，即式中h——组距；fi——第i组的频数；ui——第i组的变换数；（频数最大的组变换数为0，然后向上依次递减1，向下依次增加1）i——由第1组到第k组的顺序号。深圳市安龙科技有限公司—工序质量第十一页，共五十九页。三、工序能力指数对某些加工工序，特别是其主导因素是机器的工序，为定量表示工序能力满足产品设计的质量要求的程度，一般利用“工序能力指数”的概念。工序能力指数，就是产品公差范围（T）与工序能力（B）之比。在质量特性值属于计量值数据的情况下计算方法如下：（一）工序能力指数的计算（1）当给定双向公差，质量数据分布中心（x）与公差上心（M）相一致时，用符号CP表示。式中Tu——公差上限；式中TL——公差下限。第十二页，共五十九页。

（2）当给定双向公差，质量数据分布中心（x）与公差中心（M）不一致，即存在中心偏移量（ε）时，用符号CPk表示。式中ε=M-x（3）当给定单向公差的上限公差时，常采用的公式为：

（4）当给定单向公差的下限公差时，常采用的公式为：

深圳市安龙科技有限公司—工序质量第十三页，共五十九页。（二）Cpk的近似行算1、计量值数据过程能力指数的行算由X—R控制图计算CP及Cpk的公式如下：2、计数值数据过程能力指数的计算a、计件值数据的过程能力指数式中；PU为允许的过程不合格品率上限；P为过程不合格品率的平均值；为不合格品率二项分布的标准偏差。第十四页，共五十九页。b、计点值数据的过程能力指数式中：CU为允许的缺陷数上限；为产品的平均缺陷数；为缺陷数泊松分布的标准偏差。

3、服务业或非定量工作过程能力指数的计算A、在质量指标为望小值时B、在质量指标为望大值时第十五页，共五十九页。4、过程能力的等级评定A、传统的过程能力等级评价B、产品---过程综合能力等级评价等级特级一级二级三级四级CP≧1.67≧1.33~1.67≧1~1.33≧0.67~1＜0.67评价过高充分尚可不充分不足过程能力等级CP

特性过程能力指数范围≧1.67≧1.33~1.67≧1~1.33≧0.67~1＜0.67关键质量特性（A类）ⅢⅣⅤⅥⅦ重要质量特性（B类）ⅡⅢⅣⅤⅥ一般质量特性（C类）ⅠⅡⅢⅣⅤ注：Ⅲ级为适宜的过程能力第十六页，共五十九页。产品---过程综合特性能力等级评定及措施表（一）关键质量特性等级过程能力判断措施Ⅲ级CP﹥1.67理想状态制定作业指导书,实施标准化作业;应用控制图或其它手段对过程进行监Ⅳ级1.67≥CP﹥1.33低风险分析影响过程能力的主要因素,建立质量控制点.Ⅴ级1.33≥CP﹥1中等风险强化质量检验,增加检验频次及时反馈质量信息,分析散差大的程度(ó)和原因,采取纠正和预防措施提高过程能力(CP)Ⅵ级1≥CP≥0.67高风险必须进行全数检验,剔除不合格品,或进行分级筛迁,对不可修复的产品应停止加工.Ⅶ级CP＜0.67极高风险停止加工,查明过程中的系统因素,采取纠正措施,进行技术改造和工艺改进,提高过程能力(CP)第十七页，共五十九页。关键质量特性等级过程能力判断措施Ⅱ级CP﹥1.67能力富余简化质量检验,采用统计抽样检验或减少检验频次.Ⅲ级1.67≥CP﹥1.33理想状态对过程现状实施标准化作业,应用控制图或其它手段对过程进行监控.Ⅳ级1.33≥CP﹥1低风险对产品按正常规定进行检验,若采用统计抽样检验,在抽样方案设计时应考虑合理的AQL值和检验水平IL以及检验频次.Ⅴ级1≥CP≥0.67中等风险对过程加强检验和严格监控,采取纠正措施提高过程能力(CP)在不影响最终产品质量的前提下确认原设计不合理时适当放宽公差范围.Ⅵ级CP＜0.67高风险实行全数检验,剔除不合格品或进行分级筛选.产品---过程综合特性能力等级评定及措施表（二）第十八页，共五十九页。关键质量特性等级过程能力判断措施Ⅰ级CP﹥1.67过程能力过剩更换机器,设备,降低机床精度要求,降低技术工人等级,降低生产成本.Ⅱ级1.67≥CP﹥1.33过程能力富答余采用统计抽样检验,减少检验频次,对装配质量没有影响的情况下适当降低机器设备的精度等级.Ⅲ级1.33≥CP﹥1理想状态对过程实施标准化作业.Ⅳ级1≥CP≥0.67低风险在确认不影响最终产品质量,经验证明确实原设计不合理的情况下适当放宽公差范围.Ⅴ级CP＜0.67中等风险增加检验频次加严检验,如对下道工序质量有影响,应查明原因采取纠正措施加以改进.产品---过程综合特性能力等级评定及措施表（三）第十九页，共五十九页。C、过程能力与过程不合格品率有关公差范围过程能力CP不合格品率偏移量过程能力CPK不合格品率±2ó0.674.56%±ó0.3330.85%±3ó10.27%±ó0.676.68%±4ó1.3363ppm±ó10.62%±5ó1.670.57ppm±ó1.330.02%±6ó20.002ppm±ó1.673.4ppm过程能力与不合格品率对应表注:ppm为非法定单位,应代之以1ppm=10-6第二十页，共五十九页。四、工序质量分析和控制工序质量分析就是要分析造成工序质量异常波动的影响因素，进而采取相应措施，消除异常因素，使生产工序恢复正常，处于稳定状态，即受控状态。如前所述，影响工序质量的因素有人（Man）、机（Ma-chine）、料（Material）、法（Method）、环（Enviroment），也即通常所说的4M1E。经验与理论表明，这五个因素对不同的工序及其质量的影响程度有着显著的差别。这有必要引进关于工序“主导因素”的概念。“主导因素”是指在众多影响最终质量的因素中起决定全局或占“支配”地位的因素。深圳市安龙科技有限公司—工序质量第二十一页，共五十九页。

任何加工制造过程和工序都存在着这样的因素，而且一种或少数几种占支配地位的情况到处可见。根据专业技术知识（即所谓“固有技术”）和经验，人们一般可以从各种影响因素中识别出主导因素来。例如，在冲压加工中，模具是占支配地位的主导因素。因为在一般条件下，模具的质量决定了冲压零件的外形和尺寸精度。当然对于复杂成型压力加工工序，不仅受模具影响，而且工艺参数（压力大小、工作速度、成型次数等）也起主导作用。我们可以根据实际分析结果来建立控制系统。在制造过程中我们可以运用主导因素这一概念，分别不同工序的情况，采取切实有效的防误和控制措施，从而达到保证制造质量的目的。

深圳市安龙科技有限公司—工序质量第二十二页，共五十九页。以下，我们对五大因素的特点及防误、控制措施分别作一般介绍。特别要强调指出的是，在不同行业、不同产品特点的条件下，工序的主导因素各不相同，因而主要控制措施也不相同，所以不宜千篇一律，搞一刀切，而应因地因厂因产品制宜。深圳市安龙科技有限公司—工序质量第二十三页，共五十九页。

（一）操作人员的因素任何生产过程都离不开人的操作，即使是先进的自动化设备，也还是需要人去操作和管理。对于操作人员占支配地位的手工操作工序来说，例如手工焊接、人工喷漆、手工包装、手工造型、检验、校正和电子调谐、人工排字等，操作人员的工作技能和谨慎态度更为重要。造成操作误差的主要原因有：质量意识差；操作时粗心大意；不遵守操作规程；操作技能低和技术不熟练等。防误和控制措施：（1）加强“质量第一、用户第一、下道工序是用户”的质量意识教育，提高责任心和一丝不苟的工作作风，并建立质量责任制。深圳市安龙科技有限公司—工序质量第二十四页，共五十九页。（2）进行岗位技术练兵，加强工序专业培训，严格遵守操作规程。（3）加强自检和首件检验。（4）改进工艺方法，减少对操作人员的注意力的依赖程度。（5）加强专职检验，适当增加流动检验的频次。（6）广泛开展QC小组活动，促进自我提高我自我改进能力。

（二）机器设备的因素机器设备是保证工序生产出符合技术要求的产品的得要条件之一，尤其是自动化程度较高，有定位装置的设备，它们对于确保工序质量起着决定性作用。对于一般爱用机器设备来说，机器设备的精度保持性、稳定性和性能可靠性；配合件、传动副的间隙；定位装置、定量装置的准确性和可靠性等直接影响工序质量特性的波动幅度。深圳市安龙科技有限公司—工序质量第二十五页，共五十九页。通常用机器能力一表示机器设备本身所具有的实际加工能力。当人、材料、方法和环境等因素在恒定条件下时，只考虑机器设备对产品质量的影响。机器能力引起的质量波动的标准偏差σ约占工序质量波动的标准偏差σ的75%。对机器设备因素的控制，主要是控制异常因素而造成的质量波动。消除异常因素的方法一般可以采取下面措施：（1）加强设备维护和保养，定期检测机器设备的关键精度和性能项目，并建立设备关键部位日点检制度，对工序质量管理点的设备进行重点管理；（2）采用首件检验，核实定位或定量装置的调整量；（3）尽可能配置定位数据的自动显示和自动记录装置，以减少对工人调整工作可靠性的依赖。深圳市安龙科技有限公司—工序质量第二十六页，共五十九页。（三）原材料的因素根据行业不同，产品不同，工序不同，原材料的类别也不相同。对于加工工序而言，原材料可以是矿石、原油、羊毛、棉花、粮食或者成品、半成品，如铜板、钢材、毛条、面粉、纸张、油墨以及化学试剂等。对于生产成品的装配来说，原材料可以是配套的零件、标准件、元器件或电机等。对于汽车或机械产品的装配、电子设备或电子产品的装化工产品的合成、食品配方制作等都首先以提供原材料、零部件或元器件为前提。原材料的化学成分和物理性能，配套件、元器件和零部件的外观或内在质量，食品工业原料的质地（有毒、有害、杀虫药的残余量等）对生产成品的质量都起着主导作用。深圳市安龙科技有限公司—工序质量第二十七页，共五十九页。主要的控制措施是：在合同中明确规定质量要求；加强原材料的进厂检验和厂内自制零部件的工序和成品检验；合理选择供应商；搞好协作厂间的协作关系；并督促、帮助供应商的质量控制和质量保证工作。（四）工艺方法的因素工艺方法包括工艺流程的安排、工序之间的衔接、工序加工手段的选择（加工环境条件的选择、工艺装备配置的选择、工艺参数的选择）和工序加工的指导文件的编制（如工艺卡、操作规程、作业指导书、工序质量分析表等）。深圳市安龙科技有限公司—工序质量第二十八页，共五十九页。工艺方法对工序质量的影响，主要来自两个方面。即制订的加工方法、选择的工艺参数和工艺装备等的正确性和合理性以及贯彻、执行工艺方法的严肃性。不能正确合理地指导生产的加工方法，固然不能生产出合格的产品，但即使有了经过生产验证的正确合理的工艺方法，而不严格贯彻和执行，同样也不能生产出合格的产品。对于成型加工、定型加工的工序来说，例如冲压、冲孔、定长度切削、造型等，工装模具的设计和制作；成型刀具、刃具的制造和刃磨，都直接对工序质量起决定作用。此外，化学工业的投料速度、温度和压力，机械加工的切削速度、切削深度和走刀量等工艺参数的选择；工序的编排和衔接；工装模具的制造、鉴定和保管；计量器具的选用、鉴定和保管等也严重地影响着工序质量。深圳市安龙科技有限公司—工序质量第二十九页，共五十九页。由于不严格贯彻执行工艺方法，违反操作规程，致使大大降低工序能力，甚至发生重大质量事故和人身安全事故，这不但影响产品质量，影响生产进度，也影响经济效益。因此必须严肃工艺纪律，进行必要的工艺纪律检查和监督。工艺方法的防误和控制措施：（1）保证定位装置的准确性，严格首件检验，并保证定位中心准确，防止加工特性值数据分布中心偏离公差中心；（2）加强技术业务培训，使操作人员熟悉定位装置的安装和调整方法，尽可能配置显示定位数据装置；（3）加强定型刀具或刃具的刃磨和管理，实行强制更换制度；（4）积极推行控制图管理，以便及时更新或调整；深圳市安龙科技有限公司—工序质量第三十页，共五十九页。（5）严肃工艺纪律，对贯彻执行操作规程进行检查和监督；（6）加强工具工装和计量器具管理，切实做好工装模具和计量器具的周期鉴定工作。（五）环境因素由于生产产品的工序不同，环境条件的内容也不同。所谓环境，一般指生产现场的温度、湿度、噪音干扰、振动、照明、室内净化和现场污染程度等。电子产品对室外内净化的要求；食品、药品工艺过程对清洁卫生和现场污染程度的要求；精密加工对室温的要求；印刷行业对纸张存放的温度变化的要求等尤为重要。温度、湿度和噪音对纺织行业的产品质量及工人操作情绪也都有直接的影响。

此外除确保某些特殊要求的环境条件外，还要做好现场的整理、整顿和清扫工作，大力搞好文明生产，为持久地生产优质产品而创造条件。深圳市安龙科技有限公司—工序质量第三十一页，共五十九页。五.过程能力分析与控制(一)过程能力调查1.过程能力调查及目的所谓过程能力调查,就是对产品生产制造过程(工序)采取一定的方法测定过程的质量波动状况,并与标准对比,观察并判定过程是否处于稳定状态以及质量状况.也就是调查过程能力是否既能达到保证质量的要求,又能做到经济合理.每个企业都应对产品生产制造过程中的工序,根据其重要程度,制订计划,分期分批进行过程能力调查.过程能力调查不外乎有以下两种目的:A.进行过程能力普查企业应对每一工序分别一一进行过程能力调查(也称首次调查),摸清过程中每一工序的过程能力状况,做到心中有数.通过过程能力普查,把过程能力达不到要求的工序定为关键工序.过程能力普查在较长的时间内一般只进行一次.

第三十二页，共五十九页。B.过程能力审查企业应定期(每季或每月)进行对关键工序的过程能力审核,以验证关键工序的过程能力是否稳定中有所提高.过程能力审核实际是过程质量审核中的重要内容.2.过程能力调查的程序当采用测量产品法进行过程能力调查时,一般可按以下步聚进行.必须注意,过程能力的意义是在过程处于稳定受控状态时的实际加工能力.第一步明确调查目的过程能力普查的目的是为了摸清每一工序的过程能力状况,了解各工序是否都能保证加工质量;而过程能力审核的目的是为了掌握关键工序过程能力的变化情况.第二步制订调查计划在调查计划中应确定调查对象(工序及质量特性),决定所采用的调查方法.其中包括测定方法,调查期限,抽样方法和样本大小等.第三十三页，共五十九页。第三步过程标准化调查之前应对所调查的工序所用的设备,工装,量检具,材料,作业方法,工人技术等级(技艺)以及工作地布置等进行标准化,分别制订出应达到的标准.第四步实施标准化作业严格按照各项标准的规定进行操作,详细记录过程的各种变化的情况.第五步收集数据按调查计划所规定的测量方法检测,收集数据.第六步分析数据将所收集的数据进行统计计算和整理分析,作出直方图(或正态概率纸),控制图.第七步作出判断从对数据的分析和所绘制的图表,判断过程是否处于稳定状态.对达不到稳定状态的过程,则应找出原因,采取纠正和预防措施,使其达到第三十四页，共五十九页。并保持稳定状态,否则应考虑修订标准.第八步计算过程能力指数并评定过程能力等级按规定的公式计算CP值或CPK值,并按产品---过程综合能力等级评价标准进行评价.第九步整改和落实纠正措施根据分级和判断进行处理,按不同等级应采取的措施进行整改.在整改过程中要落实和跟踪纠正措施的实施,对整改效果应实行标准化.第十步写出调查报告以文字和表格的方式写出“过程能力调查报告”,作为质量记录归档保存.图5-1归纳,总结了过程能力调查的过程及要求.过程能力调查案例:成立调查组,对机加工车间7种零件,10道工序,12项质量特性(表5-1列出其中一部分内容)进行过程能力调查首先制订过程能力调查计划(表5-1)第三十五页，共五十九页。之后按规定程序进行……对其中第1项“连杆”110大头孔精镗工序的测量数据作X—R控制图,进行过程能力计算和分析.图形正常,表明加工过程处于稳定状态.从控制界限数值可知X=70.00509从规格要求可知TU=70.016TL=69.998T=0.018M=70.007则有

=若调整设备和工艺参数,使=0,过程能力将大幅度提高.第三十六页，共五十九页。明确调查目的制订调查计划过程异常分析数据过程标准化收集数据实际标准化作业过程正常确定过程能力能力不足达到要求追查原因确认适宜的过程能力等级采取纠正措施,防止问题再发生原因不明或因技术,经济方面原因无法采取处置行动研究标准(公差)制定是否合理,并实施全数检验起草调查报告书制订调查计划第三十七页，共五十九页。表5-1过程能力调查计划序号零件工序质量特性重要度方法样本取样时间取样方法1连杆110大头孔精镗￠70-0.002A测量产品法1005天每天取4组每组5件2连杆80小孔精镗￠39+0.027A测量产品法1005天每天取4组每组5件3连杆220定位套管孔￠16+0.019A测量产品法1005天每天取4组每组5件4曲轴200主轴颈￠70-0.02A+0.016第三十八页，共五十九页。3.过程能力的测定方法过程(工序)的类型很多,因而过程能力的测定方法可以不同,下面介经绍几种常用的方法.A.测量产品法这是一种比较广泛被采用的方法.这种方法是测量加工产品的质量特性值,计算样本分布的均值X和标准偏差S,然后计算过程能力指数.对于均值X和准偏差S也可以通过作直方图(或正态概率纸)或控制图的似求得.工序有简单工序也有复杂工序.对于简单工序而言,过程能力的计算比较简单,一般工艺技术人员和质量管理人员,甚至于操作人员都可以进行.而对于复杂的工序,过程能力研究的设计和数据的计算,分析比较复杂,一般必须由受过专门训练的工程师或掌握数理统计方法及多变量分析方法的人员才能进行.B.差错分析法此种方法适用于“非硬件”工序方面的过程能力测定,如工人和软件的过程能力.这种测定方法不能依靠仪器表用工艺概念进行定量分析.介是可以定时分析他们“能力不足”即差错(不合格),这些差错(不合格)表示了各方面的变化,有随机的因素也有系统的因素,研究分析这些差错(不合格)的情况也可以达到调查过程能力的目的.如某项工作要求差错率0.27%,某工人:3~5月平均差错率为0.2%则可计算第三十九页，共五十九页。二、过程能力分析TL-2-1M12TU图2-2不同正态分布的过程能力TU=3TL=--3M=0CP=2，σ=0.5CP=1.67，σ=0.6CP=1.33，σ=0.75CP=1，σ=0.1CP=0.67，σ=1.5

二、过程能力分析TL-2-1M12TU图2-2不同正态分布的过程能力TU=3TL=--3M=0CP=2，σ=0.5CP=1.67，σ=0.6CP=1.33，σ=0.75CP=1，σ=0.1CP=0.67，σ=1.5第四十页，共五十九页。1。过程能力分析的目的

过程能力分析是一种研究分析工序的加工能力的活动。通过过程能力分析，观察过程能力是否既能达到质量保证的要求，又能做到经济合理。通过过程能力分析，往往可以得到影响过程能力的种种因素，为采取措施提高过程能力奠定基础。过程能力分析的具体目的有两个，即用于预报和分析工序状态。（1）用于预报即预报该工序是否符合规定的公差要求，把过程能力同公差对比是过程能力分析的最基本方式。图2-2表示了过程质量特性值的分布与公差要求对比的几种不同状况。通过分析对比，对过程能力作出质量预报。（2）用于分析当过程能力达不到要求时，应当用各种手法进行分析，找出为什么达不到要求的原因，以便有针对性采取纠正措施提高过程能力。第四十一页，共五十九页。2、过程能力分析的方法

（1）控制图法通过作x-R控制图来分析过程是否处于稳定状态，并根据控制界限值推算出分布的均值x和标准偏差s,计算过程能力指数。（2）直方图（或正态概率纸）法在过程中连续取样（取样期间人、机、料、法、环等到因素不得做任何调整），用频数分布表的方式记录所测得的数据，绘制直方图（或正态概率纸）进行过程能力分析。直方图是静态分析，误差比较小，但不能反映过程变化与时间的关系。控制图是动态分析，能够将过程随时间的变化情况反映出来，但分析误差要比直方图分析大一些。第四十二页，共五十九页。案例：在同一工序有若干台同样型号的机床在加工同一规格的产品。现取得数据记入数据表，见表2-2。分别应用直方图和控制图对5号机和7号机，进行过程能力分析，见图2-3，图2-3中，分别绘制直方图、单值图、x-R控制图进行比较。从数据表中的计算结果可见，由于5号机所加工的产品质量特性值的分布中心偏离了目标值，因此过程能力严重不足，应调整机床的工艺参数，使偏移量ε0。而7号机的控制图则表明产品质量特性值的分布中心有随时间变化逐渐增大的趋势，过程处于非控制状态，应作质量分析，采取措施消除异常因素的作用。图2-4是应用正态概率纸作过程能力分析的另一案例。在轴径尺寸的加工中，由于分布中心偏离目标值，cpk=0.798,过程能力严重不足。若调整机床的工艺参数，使偏移量ε=0，则过程能力得到显著提高，cp=1.33。第四十三页，共五十九页。

表2-2数据表1

5号机控制图数据样本号x1x2x3x4x5x6xRN=6A2=0.483D4=2.004D3=—X图UCL=12.6752CL=9.584LCL=6.4928R图UCL=12.8256CL=6.4LCL=—d2=2.534ó=R/d2=2.53cpk=(T-2ε)/6σ=0.417121512111011.178213610910109.6763813612758.508410111212111012.005598107968.17461391081079.5067961179118.83581297108109.33591115610111040.50910109468128.178X=9.584R=6.4第四十四页，共五十九页。

表2-2数据表2

7号机控制图数据样本号x1x2x3x4x5x6xRX图UCL=11.06CL=9.08LCL=7.10R图UCL=8.2164CL=4.1LCL=—

σ=1.62cp=T/6σ=1

13456554.67326534775.33438677676.83248687897.073512798999.00568811910139.835779119999.00489131012111511.67491214111081010.8361016141519151716.005X=9.08R=4.1第四十五页，共五十九页。图2-3过程能力分析0515101510502020121086421210864202468101214160246810121416TLTUTLTU116658137730212246691046355201ε第四十六页，共五十九页。图2-3过程能力分析续图2-4过程能力分析TTLTU60ε0.010.085099.9999.99500.01MX=1.004轴颈工序过程能力分析T=1.010-0.990=0.020X=1.004M=1.000ε=0.004K=2ε\TCPK=0.748

过程能力不足P=0.08=8%若调整工艺参数

ε=0

则CP=1.33412139.56.5119784第四十七页，共五十九页。3、常见的过程能力不足的原因（仅供分析时参考）（1）指导错误（倾向加工，意识偏差）在某些工业生产中，操作工人害怕出废品。在错误思想的指导下加工时，往往有一种倾向性。例如在机加工中（如车床），工人加工轴时，外径尺寸往往偏大，而加工零件中孔的尺寸时，往往又会偏小。这种倾向性加工，严重时就会产生不合格品，如图2-4所示。（2）测量装置配置不足企业往往只配备检验合格与不合格的计数值的极限量规，而不顾配备测量质量特性值的计量值测量装置。检验结果不能提供数据，因而不能对加工过程作出具体的指导。如某手表零件厂，车床加工一种微型轴，有五个关键质量特性。长期以来企业只靠极限量规作计数值检验，只能判断是否合格，而对过程情况（质量波动和过程能力）不清楚。后经应用仪器仪表及计量值量具，测量500件产品（一天产量）的2500个数据，用图解法绘制五个质量特性的直方图和控制图，进行过程能力分析，清楚地掌握了微型轴车加工过程能力的状况，很快提高了微型轴的加工质量。第四十八页，共五十九页。（3）没有防差错装置生产过程中没有采用防差错装置，造成操作工人发生差错时不能及时纠正，而导致频频出现缺陷，使过程能力明显不足。关于防差错装置的概念将在工序设计中讲解。（4）分布中心偏移在制造过程中，质量特性值分布的标准偏差一般比较稳定，但分布中心随时间推移而产生偏移。对小批量生产过程而言，偏移的影响并不严重，而在大量生产过程中偏移会导致过程能力严重下降，严重时全部加工的产品都会成为不合格品。图2-5所示的是几种偏移状况。过程处于正常状态下样本的顺序表明没有产生数据分布的变化。（保持典型分布）。虽然是同一道工序，但随时间变化而产生分布中心的偏移（典型分布遭到破坏）这种情况可能由于工具、刀具的损坏或活性溶剂耗竭而造成。图2-5分布中心的偏移6σ6σ第四十九页，共五十九页。（5）过程不稳定图2-6所示的是过程发生突然变化的情况。过程能力研究可以在时间和数量的变化，指明产生的原因，因而可以有针对性采取措施纠正。（6）产品混合不同生产条件所生产出的产品，质量特性值的分布总会有差异。在大量生产过程中，企业为提高生产效率，往往将多源生产的产品（如多模塑料成型、电子元件的多元薄膜沉淀等），甚至将不同生产条件生产的产品混合为一批。这种情况导致了总体质量特性值分布的标准偏差显著增大，使过程能力明显下降。尺寸尺寸(a)工具高速所引起的突然变化(分布中心偏移)(b)中断期间机床冷却,重新启动后又逐渐回热,直到恢复原状(分布中心偏移后又逐渐复原)图2-6过程的变化情况时间时间第五十页，共五十九页。尺寸尺寸尺寸时间时间时间©周一早晨启动机床同进调整工具(分布中心偏移)(d)调整过于频繁或校正过头(分布中心频繁变化)(e)原材料等因素变化引起的(散差太大)图2-6过程的变化情况第五十一页，共五十九页。深圳安吉龙科技有限公司——工序数量（二）提高工序能力指数的途径由工序能力指数的计算公式可见，影响工序能力指数的有三个变量，即产品质量规格范围（公差范围T）；工序加工的分布中心x与公差中心M的偏移量ε；工序加工的质量特性值分散程度，标准偏差S。这就是说，减少中心偏移量ε，或减少标准偏差S，或增大公差范围T，都能提高工序能力指数。1、调整工序加工的分布中心，减少偏移量ε如表14-2中例题（1）和（2）。当分布中心与公差中心不偏离时，CP=1，不合格品率约为0.3%。而当存在中心偏移0.05min时，则CPk=0.67，不合格品率约为4.55%。可见即使工序能力已经能够基本满足公差要求，但由于工序加工存在着中心偏离，也会严重地影响工序能力指数，仍出现相当数量的不