質(zhì)量管理04-工序能力分析

第四章工序(過程)能力分析10/18/20221主要內(nèi)容容基本概念念工序能力力指數(shù)的的計(jì)算工序能力力的評價(jià)價(jià)與處置置工序能力力調(diào)查2/8//20202工序能力力分析的的意義在產(chǎn)品制制造過程程中，工工序是保保證產(chǎn)品品質(zhì)量的的最基本本環(huán)節(jié)。。所謂謂工序能能力分析析，就是是考慮工工序的設(shè)設(shè)備、工工藝、人人的操作作、材料料、測量量工具與與方法以以及環(huán)境境對工序序質(zhì)量指指標(biāo)要求求的適合合程度。。工序能力力分析是是質(zhì)量管管理的一一項(xiàng)重要要的技術(shù)術(shù)基礎(chǔ)工工作。它它有助于于掌握各各道工序序的質(zhì)量量保證能能力，為為產(chǎn)品設(shè)設(shè)計(jì)、工工藝、工工裝設(shè)計(jì)計(jì)、設(shè)備備的維修修、調(diào)整整、更新新、改造造提供必必要的資資料和依依據(jù)。2/8//20203什么是工工序能力力所謂工序序能力，，是指處處于穩(wěn)定定、標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)狀態(tài)下下，工序序的實(shí)際際加工能能力。工序處于于穩(wěn)定狀狀態(tài)，是是指工序序的分布布狀態(tài)不不隨時間間的變化化而變化化，或稱稱工序處處于受控控狀態(tài)；；工序處于于標(biāo)準(zhǔn)狀狀態(tài)，是是指設(shè)備備、材料料、工藝藝、環(huán)境境、測量量均處于于標(biāo)準(zhǔn)作作業(yè)條件件，人員員的操作作也是正正確的。。工序的實(shí)實(shí)際加工工能力是是指工序序質(zhì)量特特性的分分散(或波動)有多大。。以3σ原則這樣樣的分散散范圍表表示工序序能力既既能保證證產(chǎn)品的的質(zhì)量要要求，又又能具有有較好的的經(jīng)濟(jì)性性。工序能力力:B=6σ或B≈6S2/8//20204誰影響工工序能力力人——與工序直直接有關(guān)關(guān)的操作作人員、、輔助人人員的質(zhì)質(zhì)量意識識和操作作技術(shù)水水平；設(shè)備——包括設(shè)備備的精度度、工裝裝的精度度及其合合理性、、刀具參參數(shù)的合合理性等等；材料——包括原材材料、半半成品、、外協(xié)件件的質(zhì)量量及其適適用性；；工藝——包括工藝藝方法及及規(guī)范、、操作規(guī)規(guī)程的合合理性；；測具——測量方法法及測量量精度的的適應(yīng)性性；環(huán)境——生產(chǎn)環(huán)境境及勞動動條件的的適應(yīng)性性。2/8//20205什么是工工序能力力指數(shù)工序能力力指數(shù)是是衡量工工序能力力對產(chǎn)品品規(guī)格要要求滿足足程度的的數(shù)量值值，記為為Cp。通常以規(guī)規(guī)格范圍圍T與工序能能力B的比值來來表示。。即：其中T=規(guī)格上限限TU-規(guī)格下限限TL2/8//20206工序能力力與工序序能力指指數(shù)的區(qū)區(qū)別工序能力力是工序序的實(shí)際際加工能能力，而而工序能能力指數(shù)數(shù)是指工工序能力力對規(guī)格格要求的的滿足程程度。工序能力力的強(qiáng)弱弱并不等等同于滿滿足規(guī)格格要求的的能力的的高低。。工序能力力指數(shù)的的高低（（在分布布中心與與規(guī)格格中心Tm重合時））對應(yīng)合合格品率率的高低低，即：：工序能能力的貯貯備越充充足，質(zhì)質(zhì)量保證證能力越越強(qiáng)，不不合格品品率越低低。但這這并不意意味著加加工精度度和技術(shù)術(shù)水平越越高。2/8//20207工序能力力指數(shù)的的計(jì)算一計(jì)量量值1雙側(cè)側(cè)規(guī)格界界限（1）無無偏（2）有有偏2單側(cè)側(cè)規(guī)格界界限（1）僅僅給出規(guī)規(guī)格上限限TU（2）僅僅給出規(guī)規(guī)格上限限TL二計(jì)數(shù)數(shù)值1計(jì)件件值2計(jì)點(diǎn)點(diǎn)值2/8//202081計(jì)量值－－雙側(cè)規(guī)規(guī)格界限限雙側(cè)規(guī)格格界限:指既具有有規(guī)格上上限(TU)要求，又又有規(guī)格格下限(TL)要求的情情況。(1)無偏——規(guī)格中心心Tm與分布中中心重重合P1P2TLTUTmf（x）σμT2/8//202091計(jì)量值－－雙側(cè)規(guī)規(guī)格界限限工序不合合格品率率p的估計(jì)：2/8//2020101計(jì)量值－－雙側(cè)規(guī)規(guī)格界限限例1根據(jù)某工工序加工工零件的的測試數(shù)數(shù)據(jù)計(jì)算算得出，，=6..5,S=0.0055，規(guī)格要求求為。。試求求該工序序的工序序能力指指數(shù)及不不良品率率。解：∵∴2/8//2020112計(jì)計(jì)量量值—雙雙側(cè)規(guī)格格界限(2)有有偏———規(guī)格中中心Tm與分布中中心不不重合合絕對偏移移量：偏移系數(shù)數(shù)：

工序能力力指數(shù)：：或：當(dāng)k≥１，即e≥T//2時，規(guī)規(guī)定Cpk=0((圖中，曲曲線2)不合格品品率估計(jì)計(jì)：f（x）e12eμTLTUP1P2TmxT2/8//2020122計(jì)計(jì)量量值—雙雙側(cè)規(guī)格格界限例2測試一批批零件外外徑尺寸寸的平均均值==19.0101，，S=0.0143，規(guī)格格要求為為，，試試計(jì)算工工序能力力指數(shù)并并估計(jì)不不合格品品率。解：由題題意：或由Cp=0.816，k=0.145查表得不不良品率率估計(jì)約約為2.1%%～2.3%%2/8//202013Cpk0.030.040.080.120.160.200.240.280.320.360.400.440.480.25.0.5013.8613.3413.6413.9914.4815.1015.8616.7517.7718.9220.1921.5823.0924.710.607.197.267.487.858.379.039.8510.8111.9213.1814.5916.5117.8519.690.703.573.643.834.164.635.245.996.897.949.1610.5512.1013.8415.740.801.641.691.892.092.462.943.554.315.216.287.538.9810.6212.480.900.690.730.831.001.251.602.052.623.344.215.276.538.029.751.000.270.290.350.450.610.841.141.552.072.753.594.655.947.491.100.100.110.140.200.290.420.610.881.241.402.393.234.315.661.200.030.040.050.080.130.200.310.480.721.061.542.193.064.201.300.010.010.020.030.050.090.150.250.400.630.961.452.133.061.400.000.010.010.010.040.070.130.220.360.590.931.452.191.500.000.010.020.030.060.110.200.350.590.961.541.600.000.010.010.030.060.110.200.360.631.071.700.000.010.010.030.060.110.220.400.721.800.000.010.010.030.060.130.250.481.900.000.010.010.030.070.150.312.000.000.010.020.040.090.202.100.000.010.020.050.132.200.000.010.030.082.300.010.020.052.400.000.010.032.500.100.022.600.000.012.700.012.800.00單位：%用Cp和k值估計(jì)不不合格品品率2/8//2020142計(jì)量量值—單單側(cè)規(guī)格格界限(1)僅給出規(guī)規(guī)格上限限TU計(jì)算公式式：當(dāng)TU≤時，p≥50%%，則規(guī)定Cp＝0。不合格品品率估計(jì)計(jì)：f（x）μTUσx2/8//2020152計(jì)量量值—單單側(cè)規(guī)格格界限例3某零件質(zhì)質(zhì)量要求求加工后后不得大大于71g，測試部分分?jǐn)?shù)據(jù)后后得＝＝70.2g，S＝0.24g，試計(jì)算工工序能力力指數(shù)Cp及不合格格品率p。解：2/8//2020162計(jì)計(jì)量量值—單單側(cè)規(guī)格格界限(2)僅給出規(guī)規(guī)格下限限TL計(jì)算公式式：當(dāng)TL≥時，p≤50%%，則規(guī)定Cp＝0。不合格率率估計(jì)：：μf（x）TLσxμ-TL2/8//2020172計(jì)計(jì)量量值—單單側(cè)規(guī)格格界限例4要求零件件淬火后后的硬度度≥HRC71，實(shí)測數(shù)據(jù)據(jù)后計(jì)算算得＝＝HRC73；S＝1，試計(jì)算工工序能力力指數(shù)Cp及不良品品率p。解：2/8//2020183計(jì)數(shù)值—計(jì)件值計(jì)算公式式以以不不合格品品率上限限pU作為規(guī)格格要求：：(1)取k個樣本，，每個樣樣本的樣樣本容量量分別為為n1，n2，…，nk，每個樣本本中的不不合格品品數(shù)為為d1，d2，…，dk。(2)計(jì)算平均均不合格格品率及及平均樣樣本量(3)計(jì)算工序序能力指指數(shù)Cp2/8//2020193計(jì)數(shù)值—計(jì)件值例5某產(chǎn)品規(guī)規(guī)格要求求pU＝0.1，現(xiàn)取5個樣本，，n1＝n2＝…＝n5＝100,,各樣本中中不合格格品數(shù)為為：d1＝7，d2＝5，d3＝6，d4＝2，d5＝4，求工序能能力指數(shù)數(shù)Cp。解：2/8//2020204計(jì)數(shù)值—計(jì)點(diǎn)值規(guī)格要求求是單位位產(chǎn)品平平均缺陷陷(或疵點(diǎn)數(shù)數(shù))上限或不不合格品品率很小小時的樣樣本中不不合格品品數(shù)上限限CU(1)取k個樣本，，每個樣樣本的樣樣本容量量分別為為n1,n2，…，nk，每個樣本本的疵點(diǎn)點(diǎn)數(shù)(或不合合格品數(shù)數(shù))為C1，C2，…，Ck。(2)計(jì)算平均均疵點(diǎn)數(shù)數(shù)(或平均不不合格品品數(shù))(3))計(jì)算工序序能力指指數(shù)Cp2/8//2020214計(jì)數(shù)值—計(jì)點(diǎn)值例6：設(shè)某產(chǎn)品品規(guī)格要要求單位位產(chǎn)品平平均缺陷陷上限CU＝2，取容量為為10的樣本5個，各樣樣本中產(chǎn)產(chǎn)品的缺缺陷數(shù)分分別為C1＝7；C2＝5；C3＝6；C4＝2；C5＝4，求工序能能力指數(shù)數(shù)Cp。解：2/8//202022工序能力力的評價(jià)價(jià)與處置置工序能力力指數(shù)Cp客觀地、、定量地地反映了了工序能能力對規(guī)規(guī)格要求的的適應(yīng)程程度，因因此它是是工序能能力評評價(jià)的基基礎(chǔ)。根據(jù)工序序能力指指數(shù)的大大小一般般可將加加工分為為五類：1Cp＞1.67特級加工工21.67≥Cp＞1.33一級加工工31.33≥Cp＞1二級加工工41≥Cp＞0.67三級加工工5Cp≤0.67四級加工工2/8//202023加工分類類f(x)1級1級2級2級3級3級4級4級特級特級μTmT3=4σT0=10σT1=8σT2=6σ2/8//2020241Cp＞1.67特級加工工當(dāng)質(zhì)量特特性服從從正態(tài)分分布，且且分布中中心與與規(guī)格中中心Tm重合時，，T＞10S，不合格品品率p＜0.00006%。（見圖）工序能力力過分充充裕，有有很大的的貯備。。這意味味著粗粗活細(xì)作作或用一一般工藝藝方法可可以加工工的產(chǎn)品品，采用用了特別別精密的的工藝、、設(shè)備或或高級操操作工人人進(jìn)行加加工。這這勢必影影響了生生產(chǎn)效率率，提高高了產(chǎn)品品成本。。措施：(1)合理，經(jīng)經(jīng)濟(jì)地降降低工序序能力。。如改用用低精度度的設(shè)備備、工藝藝、技術(shù)術(shù)和原材材料；放放寬檢驗(yàn)驗(yàn)或放寬寬管理(2)在保證產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量量和提高高經(jīng)濟(jì)效效益的前前提下更更改設(shè)計(jì)計(jì)，加嚴(yán)嚴(yán)規(guī)格要要求；(3)合并或減減少工序序也是常常用的方方法之一一。2/8//20202521.67≥Cp＞1.33一級加工工當(dāng)時時，10S≥T＞8S，不合格格品率0.00006%≤p＜0.006%。（見圖）對精密加加工而言言，工序序能力適適宜；對對一般加加工來說說工序能能力仍比比較充裕裕，有一一定貯備備。措施：(1)允許小的的外來波波動；(2)非關(guān)鍵工工序可放放寬檢驗(yàn)驗(yàn)；(3)工序控制制的抽樣樣間隔可可適當(dāng)放放寬。2/8//20202631.33≥Cp＞1二級加工工當(dāng)時時，8S≥T＞6S，不合格格品率0.006%≤≤p＜0.27%。（見圖）對一般加加工而言言，工序序能力適適宜。措施：(1)對工序進(jìn)進(jìn)行嚴(yán)格格控制，，使生產(chǎn)產(chǎn)過程處處于良良好的的穩(wěn)定、、正常狀狀態(tài)，并并保證不不降低工工序的質(zhì)質(zhì)量水平平；(2)一旦發(fā)現(xiàn)現(xiàn)工序有有異常狀狀態(tài)出現(xiàn)現(xiàn)，立即即采取取相應(yīng)措措施，調(diào)調(diào)整工藝藝過程，，使之回回到穩(wěn)定定、正常常狀態(tài)。。(3)檢查不能能放寬。。2/8//20202741≥Cp＞0.67三級加工工當(dāng)時時，，6S≥T＞4S，不合格品品率0.27%≤p＜4.55%。工序能力力不足，，不合格格品率較較高。（（見圖）措施：(1)要通過提提高設(shè)備備精度、、改進(jìn)工工藝方法法、提高高操作技技術(shù)水平平、改善善原材料料質(zhì)量等等措施提提高工序序能力。。(2)要加強(qiáng)檢檢驗(yàn)，必必要時實(shí)實(shí)行全檢檢。2/8//2020285Cp≤0.67四級加工工當(dāng)時時，T≤4S，不合格品品率p≥4.55%。（見圖）工序能力力嚴(yán)重不不足，產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量量水平很很低，不不合格品品率高。。措施:(1)必須立即即分析原原因，采采取措施施，提提高工序序能力；；(2)為了保證證產(chǎn)品的的出廠質(zhì)質(zhì)量，應(yīng)應(yīng)通過全全數(shù)檢查查；(3)若更改設(shè)設(shè)計(jì)、放放寬規(guī)格格要求不不致影影響產(chǎn)品品質(zhì)量或或從經(jīng)濟(jì)濟(jì)性考慮慮更為合合理時，，也可以以用更改改設(shè)計(jì)的的方法予予以解決決，但要要慎重處處理。2/8//202029提高工序序能力指指數(shù)的途途徑2/8//202030提高工序序能力指指數(shù)的途途徑2/8//202031提高工序序能力指指數(shù)的途途徑2/8//202032提高工序序能力指指數(shù)的途途徑2/8//202033第4節(jié)工工序能能力調(diào)查查的目的的2/8//202034工序能力力調(diào)查的的程序明確調(diào)查目的簡化檢查方法，確認(rèn)工序能力適宜時，進(jìn)行工序控制工序能力充分計(jì)算并分析Cp或Cpk作直方圖、趨勢圖、控制圖、并判定穩(wěn)定性明確必要性與目標(biāo)、落實(shí)負(fù)責(zé)單位、完成期限、責(zé)任者、方法按調(diào)查計(jì)劃規(guī)定作業(yè)，記錄數(shù)據(jù)及其背景充分利用質(zhì)量情報(bào)選定調(diào)查對象（工序特性值）檢查工序標(biāo)準(zhǔn)條件確定測試與抽樣檢查方法制定調(diào)查計(jì)劃收集數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)穩(wěn)定狀態(tài)不穩(wěn)定狀態(tài)工序能力分析追查不穩(wěn)定原因工序能力過強(qiáng)工序能力不足設(shè)法降低成本追查原因修改標(biāo)準(zhǔn)采取措施采取有效的管理措施2/8//202035工序能力力調(diào)查的的應(yīng)用1工藝驗(yàn)證證工藝驗(yàn)證證就是通通過工藝藝實(shí)施，，驗(yàn)證設(shè)設(shè)計(jì)的可可行性和和合理性性。它是是聯(lián)系設(shè)設(shè)計(jì)和制制造的紐紐帶。。在工藝藝驗(yàn)證中中，通過過工序能能力調(diào)查查，可以以達(dá)到：：(1)選擇既可可實(shí)現(xiàn)設(shè)設(shè)計(jì)質(zhì)量量、