质量管理 第十四 工序控制方法.doc

第十四章 工序控制方法 全面质量管理强调以预防为主，要求在质量的形成过程中，在整个生产过程中，尽量减少出或不出不合格品。这样就需要研究两个问题：一是怎样使生产过程具有不出不合格品的保证能力；二是怎样把保证质量的能力保持下去，一旦这种保证质量的能力不能维持下去，能尽早得到情报，查明原因，采取措施，使这种保证质量的能力继续稳定下来，保持下去，真正做到防患于未然。前一个问题一般叫做工序能力的分析；后一个问题一般叫做工序控制。这两个问题都涉及到控制图。 实行工序质量控制，是生产中质量管理的重要任务之一，工序控制可以确保生产过程处于稳定状态，预防次品的发生。工序质量控制的统计方法主要有直方图法和控制图法。质量特性的波动分为正常波动和异常波动。正常波动在每个工序中都是经常发生的。引起正常波动的影响因素很多，诸如机器的微小振动，原材料的微小差异。工序中的异常波动是由某种特定原因引起的，例如机器磨损、误操作等都可导致异常波动。过程控制系统的目标是当工序出现异常波动时迅速发出信号，使我们能很快查明异常原因并采取行动消除波动。产品质量虽然是波动的，但正常波动是有一定规律的，即存在一种分布趋势，形成一个分布带，这个分布带的范围反映了产品精度。实践证明，在正常波动下，大量生产过程中产品质量特性波动的趋势大多服从正态分布。因此，正态分布是一个最、最基本的分布规律，它具有集中性、对称性特点。如下图1所示： 正态分布的特点 正态分布由两个参数决定：均值μ标准差σ均值μ衡量分布的集中趋势标准差σ反映数据的离散程度。当均值和标准差确定时，一个正态分布曲线就确定了。正态分布曲线与坐标横轴所围成的面积等于1。可以出：在μ±σ范围内的面积为68.26%；在μ±2σ范围内的面积为95.45%；在μ±3σμ±3σ范围，质量合格率能够达到99.73%！）范围内的面积为99.73%可用质量特性值的波动范围来衡量。若质量特性值的标准差为σ，则能力B 6σ。由正态分布理论知，P（μ±3σ） 99.73%, 故6σ近似于质量特性值的全部波动范围显然B越小，能力就越强。P（μ±4σ） 99.%（可包括产品的99.994%）；在P（μ±5σ） 99.%（可包括产品的99.9994%）。 二、工序能力指数 工序能力是描述加工过程客观存在着分散的一个参数，但是这个参数能否满足产品的技术要求呢？从它本身还看不出来。因此还要引进一个参数来反映工序能力满足产品质量标准（规格、公差等）的程度。工序能力指数是表示工序能力满足工序质量标准要求程度的量值。它用工序质量要求的范围（公差）产品设计时允许或者说规定的误差范围；和工序能力（设备实际加工产品的特性值-即离散程度/误差范围）的比值表示，记为Capabilityprocess。 即 式中：T——工序公差； σ——总体标准差。 工序能力指数Cp与工序能力6σ是不同的。工序能力在一定工序条件下是一个相对稳定的数值，而工序能力指数则是一个相对的概念。工序能力相同的两个工序，若工序质量要求范围T不同，则会有不同的工序能力指数。 计算工序能力指数是假设工序质量特性值服从正态分布，即 x∽N μ,σ2 和工序处于受控状态下进行的。 在具体的计算方法上包括： （1）无偏时双向公差工序能力指数计算，即分布中心与公差中心重合的情况。这是一种比较理想的情况。这时可用下面的公式来计算工序加工能力： （2）分布中心与公差中心偏离的情况。 2-1：工序有偏时双向公差工序能力指数计算，即给出双侧公差的情况，当分布中心μ与公差中心M偏离了一段距离ε之后，显然用上面公式算出来的工序能力指数值已经不能反映这时的生产能力的实际情况。因此，为了保持这道工序的实际加工能力，必须用一个考虑了偏移量ε的新的工序能力指数Cpk来评价工序能力。这时的工序能力指数可用下面公式计算： 偏移系数k： 2-2 给出单项公差的情况。单项公差工序能力指数计算 当只要求公差上限时，则 若只要求公差下限，则 工序的质量水平按Cp值可划分为五个等级，按其等级的高低，在管理上可以做出相应的判断和处置。工序能力指数的判断与处置可参见教科书上所示的工序能力指数判别准则。 练习： 1、车床加工某零件的尺寸公差为，今从该零件加工过程中随机抽样求得σ 0.0052，问该工序的工序能力指数Cp值等于多少？ T ︱上公差值 – 下公差值︱ 7.95 – 7.90 0.05 6σ 6*0.0052 0.0312 Cp T /6σ 1.60 2、已知一批零件的标准偏差s 0.056毫米，公差范围T 0.35毫米，从该批零件的直方图中得知尺寸分布中心（样本平均值）与公差中心（工艺标准中心值）偏移0.022毫米，求Cpk值。 3、加工某零件，要求径向跳动不超过0.05毫米（上限），今从该工序抽取n 100的样本进行测量