工序質(zhì)量控制

1、工序能力工序能力本章主要要求本章主要要求概念概念生產(chǎn)制造過程控制的核心是工序質(zhì)量控制，其質(zhì)量職能生產(chǎn)制造過程控制的核心是工序質(zhì)量控制，其質(zhì)量職能具體表現(xiàn)在以下三方面：具體表現(xiàn)在以下三方面：（1 1）嚴(yán)格執(zhí)行制造質(zhì)量計(jì)劃；）嚴(yán)格執(zhí)行制造質(zhì)量計(jì)劃；（2 2）保證工序質(zhì)量處于受控狀態(tài)；）保證工序質(zhì)量處于受控狀態(tài)；（3 3）有效控制生產(chǎn)節(jié)拍，及時(shí)處理質(zhì)量問題，保證均衡）有效控制生產(chǎn)節(jié)拍，及時(shí)處理質(zhì)量問題，保證均衡生產(chǎn)、文明生產(chǎn)。生產(chǎn)、文明生產(chǎn)。質(zhì)量波動(dòng)及其原因質(zhì)量波動(dòng)及其原因質(zhì)量差異是生產(chǎn)制造過程的固有本質(zhì)，質(zhì)量的波動(dòng)具有質(zhì)量差異是生產(chǎn)制造過程的固有本質(zhì)，質(zhì)量的波動(dòng)具有客觀必然性。客觀必然性。工序質(zhì)量

2、控制的任務(wù)，是要把質(zhì)量特性值控制在規(guī)定的工序質(zhì)量控制的任務(wù)，是要把質(zhì)量特性值控制在規(guī)定的波動(dòng)范圍內(nèi)，使工序處于受控狀態(tài)，能穩(wěn)定地生產(chǎn)合格波動(dòng)范圍內(nèi)，使工序處于受控狀態(tài)，能穩(wěn)定地生產(chǎn)合格品。品。從引起質(zhì)量波動(dòng)的原因的性質(zhì)來看，可分為：從引起質(zhì)量波動(dòng)的原因的性質(zhì)來看，可分為：1 1、偶然性波動(dòng)（、偶然性波動(dòng)（chance of cause of variationchance of cause of variation）2 2、系統(tǒng)性波動(dòng)（、系統(tǒng)性波動(dòng)（assignable of cause of variationassignable of cause of variation）質(zhì)量波動(dòng)及其原因

3、質(zhì)量波動(dòng)及其原因從引起質(zhì)量波動(dòng)的原因的性質(zhì)來看，可分為：從引起質(zhì)量波動(dòng)的原因的性質(zhì)來看，可分為：偶然性波動(dòng)偶然性波動(dòng)系統(tǒng)性波動(dòng)系統(tǒng)性波動(dòng)偶然性波動(dòng)由大量的、微小的不可控因素的作用而引起，這種波動(dòng)具有隨機(jī)性。偶然性的波動(dòng)稱為正常波動(dòng)。工序質(zhì)量控制的任務(wù)是使正常波動(dòng)維持在適度的范圍內(nèi)。系統(tǒng)性波動(dòng)由少量的、但較顯著的可控因素的作用而引起，這種波動(dòng)不具有隨機(jī)性。系統(tǒng)性的波動(dòng)稱為異常波動(dòng)。工序質(zhì)量控制的任務(wù)是及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常波動(dòng)，查明原因，采取有效的技術(shù)組織消除系統(tǒng)性波動(dòng)，使生產(chǎn)過程重新回到受控狀態(tài)。質(zhì)量波動(dòng)及其原因質(zhì)量波動(dòng)及其原因偶然性波動(dòng)偶然性波動(dòng)系統(tǒng)性波動(dòng)系統(tǒng)性波動(dòng)偶然性波動(dòng)偶然性波動(dòng)系統(tǒng)性波動(dòng)系統(tǒng)性

4、波動(dòng)轉(zhuǎn)化相對(duì)的質(zhì)量波動(dòng)及其原因質(zhì)量波動(dòng)及其原因操作者操作者manman材料材料materialmaterial機(jī)器設(shè)備機(jī)器設(shè)備machinemachine工藝方法工藝方法methodmethod工序質(zhì)量是諸多因素的綜合作用，將影響工序質(zhì)量的因工序質(zhì)量是諸多因素的綜合作用，將影響工序質(zhì)量的因素歸納為素歸納為“5M1E”5M1E”測(cè)試手段測(cè)試手段materialmaterial環(huán)境條件環(huán)境條件environmentenvironment產(chǎn)品設(shè)計(jì)工藝選擇計(jì)劃調(diào)度人員培訓(xùn)工裝設(shè)備物資供應(yīng)計(jì)量檢驗(yàn)安全文明人際關(guān)系勞動(dòng)紀(jì)律質(zhì)量波動(dòng)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律質(zhì)量波動(dòng)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律質(zhì)量特性值的波動(dòng)具有統(tǒng)計(jì)規(guī)律性質(zhì)量特性值的波動(dòng)具

5、有統(tǒng)計(jì)規(guī)律性質(zhì)量波動(dòng)的個(gè)別觀測(cè)結(jié)果具有隨機(jī)性，但在受控狀質(zhì)量波動(dòng)的個(gè)別觀測(cè)結(jié)果具有隨機(jī)性，但在受控狀態(tài)下的大量觀測(cè)結(jié)果必然是呈現(xiàn)某種統(tǒng)計(jì)意義上的態(tài)下的大量觀測(cè)結(jié)果必然是呈現(xiàn)某種統(tǒng)計(jì)意義上的規(guī)律性。這種統(tǒng)計(jì)規(guī)律性是統(tǒng)計(jì)質(zhì)量控制的必要前規(guī)律性。這種統(tǒng)計(jì)規(guī)律性是統(tǒng)計(jì)質(zhì)量控制的必要前提和客觀基礎(chǔ)提和客觀基礎(chǔ)統(tǒng)計(jì)質(zhì)量控制是統(tǒng)計(jì)質(zhì)量管理中的一個(gè)重要問題統(tǒng)計(jì)質(zhì)量控制是統(tǒng)計(jì)質(zhì)量管理中的一個(gè)重要問題所謂統(tǒng)計(jì)質(zhì)量控制，就是對(duì)生產(chǎn)過程中工序質(zhì)量特所謂統(tǒng)計(jì)質(zhì)量控制，就是對(duì)生產(chǎn)過程中工序質(zhì)量特性值進(jìn)行隨機(jī)抽樣，通過所得樣本對(duì)總體作出統(tǒng)計(jì)性值進(jìn)行隨機(jī)抽樣，通過所得樣本對(duì)總體作出統(tǒng)計(jì)推斷，采取相應(yīng)對(duì)策，保持或恢復(fù)工序質(zhì)量的

6、受控推斷，采取相應(yīng)對(duì)策，保持或恢復(fù)工序質(zhì)量的受控狀態(tài)。狀態(tài)。工序質(zhì)量的兩種狀態(tài)工序質(zhì)量的兩種狀態(tài)生產(chǎn)過程中，工序質(zhì)量有兩種狀態(tài)：生產(chǎn)過程中，工序質(zhì)量有兩種狀態(tài)：受控狀態(tài)受控狀態(tài)In controlIn control失控狀態(tài)失控狀態(tài)Out of controlOut of control生產(chǎn)過程的受控狀態(tài)生產(chǎn)過程的受控狀態(tài) 0 X(X) 0上控制界限UCL下控制界限LCL t 生產(chǎn)過程的失控狀態(tài)生產(chǎn)過程的失控狀態(tài) 1 X(X) 0上控制界限UCL下控制界限LCL t 0 0 ， = 0 ， 保持穩(wěn)定。這時(shí)，從表面看，過程狀態(tài)是穩(wěn)保持穩(wěn)定。這時(shí)，從表面看，過程狀態(tài)是穩(wěn)定的，但由于質(zhì)量特性或其統(tǒng)計(jì)

7、量的分布集中位置（定的，但由于質(zhì)量特性或其統(tǒng)計(jì)量的分布集中位置（ ）已偏離）已偏離控制中心（控制中心（ 0 ），黑點(diǎn)越出控制界限某側(cè)的可能性變大。），黑點(diǎn)越出控制界限某側(cè)的可能性變大。生產(chǎn)過程的失控狀態(tài)生產(chǎn)過程的失控狀態(tài) =0 ， 0 ， 保持穩(wěn)定。這時(shí)，由于質(zhì)量特性或其統(tǒng)計(jì)量的保持穩(wěn)定。這時(shí)，由于質(zhì)量特性或其統(tǒng)計(jì)量的分布分散程度（分布分散程度（ ）變大，導(dǎo)致黑點(diǎn)越出控制限兩側(cè)的可能性）變大，導(dǎo)致黑點(diǎn)越出控制限兩側(cè)的可能性變大。變大。 0 X(X) 0上控制界限UCL下控制界限LCL t 生產(chǎn)過程的失控狀態(tài)生產(chǎn)過程的失控狀態(tài) 0 ， 0 ， 和和都保持穩(wěn)定。這時(shí)，失控狀態(tài)更復(fù)雜，失保持穩(wěn)定。這

8、時(shí)，失控狀態(tài)更復(fù)雜，失控程度可能更嚴(yán)重?？爻潭瓤赡芨鼑?yán)重。生產(chǎn)過程的失控狀態(tài)生產(chǎn)過程的失控狀態(tài) 和和中至少有一個(gè)不穩(wěn)定，隨時(shí)間變化。下圖表示分布集中位中至少有一個(gè)不穩(wěn)定，隨時(shí)間變化。下圖表示分布集中位置置 不斷增大時(shí)的工序質(zhì)量失控狀態(tài)。不斷增大時(shí)的工序質(zhì)量失控狀態(tài)。 X(X) 上控制界限UCL下控制界限LCL t 工序控制的基本要求工序控制的基本要求一旦發(fā)現(xiàn)工序質(zhì)量失控，就應(yīng)立即查明原因，采取措施，一旦發(fā)現(xiàn)工序質(zhì)量失控，就應(yīng)立即查明原因，采取措施，使生產(chǎn)過程盡快恢復(fù)受控狀態(tài)，盡可能減少因過程失控使生產(chǎn)過程盡快恢復(fù)受控狀態(tài)，盡可能減少因過程失控所造成的質(zhì)量損失。所造成的質(zhì)量損失。工序控制的基本過

9、程工序控制的基本過程發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)反饋反饋糾正糾正分析分析生產(chǎn)過程中工序質(zhì)量分析生產(chǎn)過程中工序質(zhì)量分析平均值平均值 標(biāo)準(zhǔn)差標(biāo)準(zhǔn)差 樣本總體極差極差 R R平均值平均值 X X推斷檢定檢定反映質(zhì)量水平概念概念工序能力是指處于穩(wěn)定狀態(tài)下的工序?qū)嶋H加工能力。工序能力是指處于穩(wěn)定狀態(tài)下的工序?qū)嶋H加工能力。穩(wěn)定生產(chǎn)狀態(tài)下的工序應(yīng)該具備以下幾方面的條件：穩(wěn)定生產(chǎn)狀態(tài)下的工序應(yīng)該具備以下幾方面的條件：原材料或上一道工序半成品按照標(biāo)準(zhǔn)要求供應(yīng)；原材料或上一道工序半成品按照標(biāo)準(zhǔn)要求供應(yīng)；本工序按作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施，并應(yīng)在影響工序質(zhì)量各主要因素?zé)o異本工序按作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施，并應(yīng)在影響工序質(zhì)量各主要因素?zé)o異常的條件下進(jìn)行；常的條件

10、下進(jìn)行；工序完成后，產(chǎn)品檢測(cè)按標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行。工序完成后，產(chǎn)品檢測(cè)按標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行。在非穩(wěn)定生產(chǎn)狀態(tài)下的工序所測(cè)得的工序能力是沒有意義的。在非穩(wěn)定生產(chǎn)狀態(tài)下的工序所測(cè)得的工序能力是沒有意義的。工序?qū)嵤┮约扒昂筮^程均應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化工序?qū)嵤┮约扒昂筮^程均應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化概念概念工序能力可用工序質(zhì)量特性值分布的分散性特征來度工序能力可用工序質(zhì)量特性值分布的分散性特征來度量；。量；。B = 6用途：1、選擇經(jīng)濟(jì)合理的工序方案；2、協(xié)調(diào)工序之間的相互關(guān)系；3、驗(yàn)證工序質(zhì)量保證能力；工序能力測(cè)定工序能力測(cè)定 工序能力的測(cè)定一般是在成批生產(chǎn)狀態(tài)下進(jìn)行工序能力的測(cè)定一般是在成批生產(chǎn)狀態(tài)下進(jìn)行的，工序滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求的能力主要表

11、現(xiàn)在的，工序滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求的能力主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面以下兩個(gè)方面: :產(chǎn)品質(zhì)量是否穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量是否穩(wěn)定; ;產(chǎn)品質(zhì)量精度是否足夠。產(chǎn)品質(zhì)量精度是否足夠。 工序能力測(cè)定工序能力測(cè)定當(dāng)確認(rèn)工序能力可以滿足精度要求的條件下，工序能力是當(dāng)確認(rèn)工序能力可以滿足精度要求的條件下，工序能力是以該工序產(chǎn)品質(zhì)量特性值的變異或波動(dòng)來表示。產(chǎn)品質(zhì)以該工序產(chǎn)品質(zhì)量特性值的變異或波動(dòng)來表示。產(chǎn)品質(zhì)量的變異可以用頻數(shù)分布表、直方圖、分布的定量值以量的變異可以用頻數(shù)分布表、直方圖、分布的定量值以及分布曲線來描述。在穩(wěn)定生產(chǎn)狀態(tài)下及分布曲線來描述。在穩(wěn)定生產(chǎn)狀態(tài)下, ,影響工序能力的影響工序能力的偶然因素的綜合結(jié)果近似地

12、服從正態(tài)分布。為了便于工偶然因素的綜合結(jié)果近似地服從正態(tài)分布。為了便于工序能力的量化序能力的量化, ,可以用可以用3原理來確定其分布范圍原理來確定其分布范圍: :當(dāng)分布當(dāng)分布范圍取為范圍取為 3時(shí)時(shí), ,產(chǎn)品質(zhì)量合格的概率可達(dá)產(chǎn)品質(zhì)量合格的概率可達(dá)99.7%99.7%接接近于近于1 1。因此以。因此以 3, ,即即6為標(biāo)準(zhǔn)來衡量工序的能力是具為標(biāo)準(zhǔn)來衡量工序的能力是具有足夠的精確度和良好的經(jīng)濟(jì)特性的。所以在實(shí)際計(jì)算有足夠的精確度和良好的經(jīng)濟(jì)特性的。所以在實(shí)際計(jì)算中就用中就用6的波動(dòng)范圍來定量描述工序能力。記工序能力的波動(dòng)范圍來定量描述工序能力。記工序能力為為B B，則，則B= B= 6。質(zhì)量要

13、求質(zhì)量要求 用用3控制原則來控制生產(chǎn)，當(dāng)生產(chǎn)過程處于穩(wěn)態(tài)時(shí)，產(chǎn)控制原則來控制生產(chǎn)，當(dāng)生產(chǎn)過程處于穩(wěn)態(tài)時(shí)，產(chǎn)品的合格率品的合格率99.7%99.7%。99.73% 99.73% * * 99.73% 99.73% * * . .* * 99.73% = 76.31% 99.73% = 76.31%10050099.73% 99.73% * * 99.73% 99.73% * * . .* * 99.73% = 25.88% 99.73% = 25.88%質(zhì)量要求質(zhì)量要求 用用3控制原則來控制生產(chǎn)，當(dāng)生產(chǎn)過程處于穩(wěn)態(tài)時(shí)，產(chǎn)控制原則來控制生產(chǎn)，當(dāng)生產(chǎn)過程處于穩(wěn)態(tài)時(shí)，產(chǎn)品的不合格率品的不合格率2.73

14、%2.73%0 0 。 用用6控制原則來控制生產(chǎn)，當(dāng)生產(chǎn)過程處于穩(wěn)態(tài)時(shí)，產(chǎn)控制原則來控制生產(chǎn)，當(dāng)生產(chǎn)過程處于穩(wěn)態(tài)時(shí)，產(chǎn)品的不合格率品的不合格率2ppb2ppb 。ppb , parts per billion, 10-9影響工序能力的因素影響工序能力的因素設(shè)備如設(shè)備精度的穩(wěn)定性,性能的可靠性,定位裝置和傳動(dòng)裝置的準(zhǔn)確性,設(shè)備的冷卻潤(rùn)滑的保護(hù)情況,動(dòng)力供應(yīng)的穩(wěn)定程度等。工藝如工藝流程的安排,工序之間的銜接,工藝方法、工藝裝備、工藝參數(shù)、測(cè)量方法的選擇,工序加工的指導(dǎo)文件,工藝卡、操作規(guī)范、作業(yè)指導(dǎo)書、工序質(zhì)量分析表等。材料如材料的成分,物理性能,化學(xué)性能處理方法,配套件元器件的質(zhì)量等。操作者如操

15、作人員的技術(shù)水平熟練程度,質(zhì)量意識(shí),責(zé)任心,管理程度等。環(huán)境如生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的溫度、濕度、噪音干擾、振動(dòng)、照明、室內(nèi)凈化、現(xiàn)場(chǎng)污染程度等。主導(dǎo)性因素主導(dǎo)性因素工序能力是上述工序能力是上述5 5個(gè)方面因素的綜合反映個(gè)方面因素的綜合反映, ,但是在實(shí)際生產(chǎn)中但是在實(shí)際生產(chǎn)中, ,這這5 5個(gè)個(gè)因素對(duì)不同行業(yè)、不同企業(yè)、不同工序因素對(duì)不同行業(yè)、不同企業(yè)、不同工序, ,及其對(duì)質(zhì)量的影響程度有及其對(duì)質(zhì)量的影響程度有著明顯的差別著明顯的差別, ,起主要作用的因素稱為主導(dǎo)因素。起主要作用的因素稱為主導(dǎo)因素。如對(duì)化工企業(yè)來說如對(duì)化工企業(yè)來說, ,一般設(shè)備、裝置、工藝是主導(dǎo)性因素。一般設(shè)備、裝置、工藝是主導(dǎo)性因素。又

16、如機(jī)械加工的鑄造工序則主要因素一般是工藝過程和操作人員的又如機(jī)械加工的鑄造工序則主要因素一般是工藝過程和操作人員的技術(shù)水平技術(shù)水平, ,手工操作較多的冷加工、熱處理及裝配調(diào)試中的操作人員的水平是手工操作較多的冷加工、熱處理及裝配調(diào)試中的操作人員的水平是主要影響因素。主要影響因素。精密設(shè)備和電子產(chǎn)品則環(huán)境條件的影響更為重要等等。精密設(shè)備和電子產(chǎn)品則環(huán)境條件的影響更為重要等等。這些因素對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量都起著主導(dǎo)作用這些因素對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量都起著主導(dǎo)作用, ,因而是主導(dǎo)性因素。因而是主導(dǎo)性因素。進(jìn)行工序能力分析的意義進(jìn)行工序能力分析的意義質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是指工序加工產(chǎn)品必須達(dá)到的質(zhì)量要求質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是指工序加工產(chǎn)品必須達(dá)到

17、的質(zhì)量要求, ,通常用標(biāo)準(zhǔn)、公通常用標(biāo)準(zhǔn)、公差差( (容差容差) )、允許范圍等來衡量、允許范圍等來衡量, ,一般用符號(hào)一般用符號(hào)T T表示。表示。質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(T)(T)與工序能力與工序能力(B)(B)之比值之比值, ,稱為工序能力指數(shù)稱為工序能力指數(shù), ,記為記為CpCp。 工序能力指數(shù)工序能力指數(shù)CpCp值值, ,是衡量工序能力大小的數(shù)值。對(duì)于技術(shù)要求滿足是衡量工序能力大小的數(shù)值。對(duì)于技術(shù)要求滿足程度的指標(biāo)程度的指標(biāo), ,工序能力指數(shù)越大工序能力指數(shù)越大,.,.說明工序能力越能滿足技術(shù)要求說明工序能力越能滿足技術(shù)要求, ,甚甚至有一定的能力貯備。但是不能認(rèn)為工序能力指數(shù)越大至有一定的

18、能力貯備。但是不能認(rèn)為工序能力指數(shù)越大, ,加工精度就加工精度就越高或者說技術(shù)要求越低。越高或者說技術(shù)要求越低。Cp = = T T B 6 技術(shù)要求工序能力工序能力指數(shù)的計(jì)算工序能力指數(shù)的計(jì)算計(jì)量值為雙側(cè)公差而且分布中心和標(biāo)準(zhǔn)中心重合的情況計(jì)量值為雙側(cè)公差而且分布中心和標(biāo)準(zhǔn)中心重合的情況 分布中心和標(biāo)準(zhǔn)中心不重合的情況分布中心和標(biāo)準(zhǔn)中心不重合的情況 計(jì)量值為單側(cè)公差情況計(jì)量值為單側(cè)公差情況 計(jì)件值情況下計(jì)件值情況下 計(jì)點(diǎn)值情況下計(jì)點(diǎn)值情況下 工序能力指數(shù)的計(jì)算工序能力指數(shù)的計(jì)算工序能力指數(shù)的計(jì)算計(jì)量值為雙側(cè)公差而且分布中心和標(biāo)準(zhǔn)中心重合的情況計(jì)量值為雙側(cè)公差而且分布中心和標(biāo)準(zhǔn)中心重合的情況 6 T T u T L (M) Cp = = T T B 6 Cp = = T T L - T u 6S 6S 工序能力指數(shù)的計(jì)算工序能力指數(shù)的計(jì)算分布中心和標(biāo)準(zhǔn)中心不重合的情況分布中心和標(biāo)準(zhǔn)中心不重合的情況 T /2 T u T L M T /2 Cp上 = T/2 - 3 Cp下 = T/2 + 3 Cpk = Cp(1-K) 其中 K