第十二章 工序(过程)能力分析§12.1 基本概念 §12.2 工序能力指数的计算 §12.3 工序能力的评价与处置 §12.4 工序能力调查
§12.1 基本概念在产品制造过程中，工序是保证产品质量的最基本环 节。 所谓工序能力分析，就是考虑 工序的设备、工艺、 人的操作、材料、测量工具与方法以及环境对工序质量 指标要求的适合 程度。工序能力分析是质量管理的一项 重要的技术基础工作。它有助于掌握各道工序的质量保 证 能力，为产品设计、工艺、工装设计、设备的维修、 调整、更新、改造提供必要的资料和依据。 一 工序能力 二 工序能力指数
一 工序能力1 概念：所谓工序能力，是指处于稳定、标准状态下，工序的实际加工能力。 ●工序处于稳定状态，是指工序的分布状态不随时间的变化而变化，或称工序处于 受控状态 ； ● 工序处于标准状态，是指设备、材料、工艺、环境、测量均处于标准作业条件， 人员的操作 也是正确的。 ●工序的实际加工能力是指工序质量特性的分散(或波动)有多大。加工能力强或弱 的区分关键是质量特性的分布范围大小，或集中程度。由于均方差σ是描述随机 变量分散的数字特征 ，而且，当产品质量特性服从正态分布N(μ,σ2)时，以 3σ原则确定其分布范围(μ±3 σ),处于该范围外的产品仅占产品总数的0.27%, 因此，人们常以6σ描述工序的实际加工能力。实践证明：用这样的分散范围表 示工序能力既能保证产品的质量要求，又能具有较好的经济性。 2 表达式：B=6σ 或 B≈6S 3 影响因素： (1)人——与工序直接有关的操作人员、辅助人员的质量意识和操作技术水平； (2)设备——包括设备的精度、工装的精度及其合理性、刀具参数的合理性等； (3)材料——包括原材料、半成品、外协件的质量及其适用性； (4)工艺——包括工艺方法及规范、操作规程的合理性； (5)测具——测量方法及测量精度的适应性； (6)环境——生产环境及劳动条件的适应性。 3
二 工序能力指数1 概念：工序能力指数是衡量工序能力对产品规格要求满足程 度的数量值，记为Cp。通常以规格范围T与工序能力B的比 值来表示。即： T TCp
T=规格上限TU - 规格下限TL。2 工序能力与工序能力指数的区别：工序能力是工序具有的实 际加工能力，而工序能力指数是指工序能力对规格要求满足 的程 度，这是两个完全不同的概念。工序能力强并不等于 对规格要求的满足程度高，相反，工序 能力弱并不等于对 规格要求的满足程度低。当质量特性服从正态分布，而且其 分布中心 与规格中心Tm重合时，一定的工序能力指数 将与一定的不
合格品率相对应。因此，工 序能力指数越大， 说明工序能力的贮备越充足，质量保证能力越强，潜力越大， 不合格品率 越低。但这并不意味着加工精度和技术水平越高。 4
B
6S
x
§12.2 工序能力指数的计算一 计量值 1 双侧规格界限 (1)无偏 (2)有偏 2 单侧规格界限 (1)仅给出规格上限TU (2)仅给出规格上限TL 二 记数值 1 记件值 2 记点值5
双侧规格界限是指既具有规格上限(TU)要求，又有规格下限(TL)要求的情况 (1)无偏——规格中心Tm与分布中心 重合 T ●计算公式： f(x)Cp ●
1计量值双侧规格界限x
T T B 6SP
σ P
1 2 工序不合格品率p 的估计： Tm μ ①直接根据规格上、下限TU、TL TL TU 以及工序分布的数字特征，估 计 和S 进行计算 ②根据工序能力指数Cp计算。 T x T x p 1 [Φ ( U ) Φ ( L )] 由式: S S T
因此有T 6 SC pT x 3SC p 2 T TL Tm x 3SC p 2 TU Tm ●
例1
x
Cp
6S
p 1 [Φ (
x 3SC p x S
) Φ (
x 3SC p x S
)]
1 [Φ (3C p ) Φ ( 3C p )] 1 [1 Φ ( 3C p ) Φ ( 3C p )] 2Φ ( 3C p )6
例1根据某工序加工零件的测试数据计算得出， =6.5,S=0.0055,规格要求为 ...015 。 6 5 0 015 0 试求该工序的工序能力指数及不良品率。 解：∵ x Tm 6.5 T 0.030 ∴ C p
x
6S 6 0.0055 p 2Φ ( 3C p ) 2Φ ( 3 0.909 ) 2Φ ( 2.727 ) 2 0.003197 0.0063947
0.909
计量值—双侧规格界限(2)有偏——规格中心Tm与分布 中心 不重合 ●计算公式： f (x ) e 绝对偏移量 ： Tm x (图中曲线1) 1 偏移系数 ： k e 2 (T T ) x 工序能力指数： 或：
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特 级 1级 2级
T0=10σ T1=8σ T2=6σ T3=4σ 3级 4级
1级 2级 3级
特 级
4级
μ Tm
加工分类21