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1、1.1.基本概念基本概念 2.2.过程能力指数的计算过程能力指数的计算3.3.过程能力的评价与处置过程能力的评价与处置 4.4.过程能力调查过程能力调查 1 在产品制造过程中，工序是保证产品质量的在产品制造过程中，工序是保证产品质量的在产品制造过程中，工序是保证产品质量的在产品制造过程中，工序是保证产品质量的最基本环节。最基本环节。最基本环节。最基本环节。 所谓工序能力分析，就是考虑所谓工序能力分析，就是考虑所谓工序能力分析，就是考虑所谓工序能力分析，就是考虑 工工工工序的设备、工艺、人的操作、材料、测量工具与序的设备、工艺、人的操作、材料、测量工具与序的设备、工艺、人的操作、材料、测量工具与
2、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方法以及环境对工序质量指标要求的适合方法以及环境对工序质量指标要求的适合方法以及环境对工序质量指标要求的适合 程度。程度。程度。程度。工序能力分析是质量管理的一项重要的技术基础工序能力分析是质量管理的一项重要的技术基础工序能力分析是质量管理的一项重要的技术基础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工作。它有助于掌握各道工序的质量保证工作。它有助于掌握各道工序的质量保证工作。它有助于掌握各道工序的质量保证 能力，能力，能力，能力，为产品设计、工艺、工装设计、设备的维修、调为产品设
3、计、工艺、工装设计、设备的维修、调为产品设计、工艺、工装设计、设备的维修、调为产品设计、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。整、更新、改造提供必要的资料和依据。整、更新、改造提供必要的资料和依据。整、更新、改造提供必要的资料和依据。一一一一 过程能力过程能力过程能力过程能力 二二二二 过程能力指数过程能力指数过程能力指数过程能力指数 21 1 概念：概念：概念：概念：所谓过程能力，是指处于稳定、标准状态下，工序的实所谓过程能力，是指处于稳定、标准状态下，工序的实所谓过程能力，是指处于稳定、标准状态下，工序的实所谓过程能力，是指处于稳定、标准状态下，工序的实际加工能
4、力。际加工能力。际加工能力。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变化，或称工序处于受控状态变化，或称工序处于受控状态变化，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、测量工序处于标准状态，是指设备、材料、工艺、环境、测量工序处于标准状态，是指设备、材料、工艺、环境、测量工序处于标准状态，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
5、。均处于标准作业条件，人员的操作也是正确的。均处于标准作业条件，人员的操作也是正确的。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工序的实际加工能力是指工序质量特性的分散工序的实际加工能力是指工序质量特性的分散工序的实际加工能力是指工序质量特性的分散( ( ( (或波动或波动或波动或波动) ) ) )有多有多有多有多大。加工能力强或弱的区分关键是质量特性的分布范围大小，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，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，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。由于均方差或集
6、中程度。由于均方差或集中程度。由于均方差或集中程度。由于均方差 是描述随机变量分散的数字特征是描述随机变量分散的数字特征是描述随机变量分散的数字特征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，而且，当产品质量特性服从正态分布，而且，当产品质量特性服从正态分布，而且，当产品质量特性服从正态分布N(N(N(N( ， 2 2 2 2) ) ) )时，以时，以时，以时，以3 3 3 3 原原原原则确定其分布范围则确定其分布范围则确定其分布范围则确定其分布范围( ( ( ( 3 3 3 3 ) ) ) )，处于该范围外的产品仅占产品总，处于该范围外的产品仅占产品总，处于该范围外的产
7、品仅占产品总，处于该范围外的产品仅占产品总数的数的数的数的0.27%0.27%0.27%0.27%，因此，人们常以，因此，人们常以，因此，人们常以，因此，人们常以6 6 6 6 描述工序的实际加工能力。描述工序的实际加工能力。描述工序的实际加工能力。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过程能力既能保证产品的实践证明：用这样的分散范围表示过程能力既能保证产品的实践证明：用这样的分散范围表示过程能力既能保证产品的实践证明：用这样的分散范围表示过程能力既能保证产品的质量要求，又能具有较好的经济性。质量要求，又能具有较好的经济性。质量要求，又能具有较好的经济性。质量要求，又能具有较好
8、的经济性。3过程能力是衡量过程加工质量内在一致性的量值。过程能力是衡量过程加工质量内在一致性的量值。生产能力则是指工序加工最大数量的能力。生产能力则是指工序加工最大数量的能力。42 2 2 2 表达式：表达式：表达式：表达式：B=6B=6B=6B=6 或或或或 B6B6B6B6S S S S3 3 3 3 影响因素：影响因素：影响因素：影响因素： (1)(1)(1)(1)人人人人与工序直接有关的操作人员、辅助人员的质量意识和与工序直接有关的操作人员、辅助人员的质量意识和与工序直接有关的操作人员、辅助人员的质量意识和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；操作技术水平；操作技
9、术水平；操作技术水平； (2)(2)(2)(2)设备设备设备设备包括设备的精度、工装的精度及其合理性、刀具参包括设备的精度、工装的精度及其合理性、刀具参包括设备的精度、工装的精度及其合理性、刀具参包括设备的精度、工装的精度及其合理性、刀具参数的合理性等；数的合理性等；数的合理性等；数的合理性等； (3)(3)(3)(3)材料材料材料材料包括原材料、半成品、外协件的质量及其适用性；包括原材料、半成品、外协件的质量及其适用性；包括原材料、半成品、外协件的质量及其适用性；包括原材料、半成品、外协件的质量及其适用性； (4)(4)(4)(4)工艺工艺工艺工艺包括工艺方法及规范、操作规程的合理性；包括工
10、艺方法及规范、操作规程的合理性；包括工艺方法及规范、操作规程的合理性；包括工艺方法及规范、操作规程的合理性； (5)(5)(5)(5)测具测具测具测具测量方法及测量精度的适应性；测量方法及测量精度的适应性；测量方法及测量精度的适应性；测量方法及测量精度的适应性； (6)(6)(6)(6)环境环境环境环境生产环境及劳动条件的适应性。生产环境及劳动条件的适应性。生产环境及劳动条件的适应性。生产环境及劳动条件的适应性。 5短期过程能力：短期过程能力：短期过程能力：短期过程能力：仅由偶仅由偶仅由偶仅由偶因引起的变异所形成的因引起的变异所形成的因引起的变异所形成的因引起的变异所形成的过程能力，既是指过程
11、过程能力，既是指过程过程能力，既是指过程过程能力，既是指过程处于稳定的过程能力，处于稳定的过程能力，处于稳定的过程能力，处于稳定的过程能力，反映短期变异。此变异反映短期变异。此变异反映短期变异。此变异反映短期变异。此变异可由控制图的有关参数可由控制图的有关参数可由控制图的有关参数可由控制图的有关参数估计：估计：估计：估计：6长期过程能力：长期过程能力：长期过程能力：长期过程能力：是指由偶因和异因之和引起的总变异是指由偶因和异因之和引起的总变异是指由偶因和异因之和引起的总变异是指由偶因和异因之和引起的总变异所形成的过程能力，反映长期变异，也称实绩变异所形成的过程能力，反映长期变异，也称实绩变异所
12、形成的过程能力，反映长期变异，也称实绩变异所形成的过程能力，反映长期变异，也称实绩变异S S。此变异可由控制图的有关参数估计：此变异可由控制图的有关参数估计：此变异可由控制图的有关参数估计：此变异可由控制图的有关参数估计：71 概念概念：过程能力指数是衡量过程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=规格上限TU - 规格下限TL。 2 2 过程过程过程过程能力与能力与能力与能力与过程过程过程过程能力指数的区别能力指数的区别能力指数的区别能力指数的区别：82 2 过程能力与过程能力指数的区别：过程能力与过程能力指数的区别：过程能力与过程能
13、力指数的区别：过程能力与过程能力指数的区别：过程能力是过程能力是过程能力是过程能力是工序具有工序具有工序具有工序具有的实际加工能力，的实际加工能力，的实际加工能力，的实际加工能力，而过程能力指数是指而过程能力指数是指而过程能力指数是指而过程能力指数是指过程能力对规格过程能力对规格过程能力对规格过程能力对规格要求满足的程度，要求满足的程度，要求满足的程度，要求满足的程度，这是两个完全不同的概念。过程能力这是两个完全不同的概念。过程能力这是两个完全不同的概念。过程能力这是两个完全不同的概念。过程能力强并不等于对规格要求的满足程度高，相反，过程能力强并不等于对规格要求的满足程度高，相反，过程能力强并
14、不等于对规格要求的满足程度高，相反，过程能力强并不等于对规格要求的满足程度高，相反，过程能力弱并不等于对规格要求的满足程度低。当质量特性服从弱并不等于对规格要求的满足程度低。当质量特性服从弱并不等于对规格要求的满足程度低。当质量特性服从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，而且其分布中心正态分布，而且其分布中心正态分布，而且其分布中心正态分布，而且其分布中心 与规格中心与规格中心与规格中心与规格中心T T T Tmmmm重合时，重合时，重合时，重合时，一定的过程能力指数将与一定的不合格品率相对应。因一定的过程能力指数将与一定的不合格品率相对应。因一定的过程能力指数将与一定的
15、不合格品率相对应。因一定的过程能力指数将与一定的不合格品率相对应。因此，过程能力指数越大，说明过程能力的贮备越充足，此，过程能力指数越大，说明过程能力的贮备越充足，此，过程能力指数越大，说明过程能力的贮备越充足，此，过程能力指数越大，说明过程能力的贮备越充足，质量保证能力越强，潜力越大，不合格品率越低。但这质量保证能力越强，潜力越大，不合格品率越低。但这质量保证能力越强，潜力越大，不合格品率越低。但这质量保证能力越强，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。并不意味着加工精度和技术水平越高。并不意味着加工精度和技术水平越高。并不意味着加工精度和技术水平越高。9一一一一
16、计量值计量值计量值计量值 1 1 双侧规格界限双侧规格界限双侧规格界限双侧规格界限 （1 1）无偏无偏无偏无偏 （2 2）有偏有偏有偏有偏 2 2 单侧规格界限单侧规格界限单侧规格界限单侧规格界限 （1 1）仅给出规格上限仅给出规格上限仅给出规格上限仅给出规格上限T TUU （2 2）仅给出规格上限仅给出规格上限仅给出规格上限仅给出规格上限T TL L二二二二 计数值计数值计数值计数值 1 1 计件值计件值计件值计件值 2 2 计点值计点值计点值计点值三三三三 SCATSCAT（快速简易判断）法（快速简易判断）法（快速简易判断）法（快速简易判断）法10 双侧规格界限是指既具有规格上限双侧规格界
17、限是指既具有规格上限双侧规格界限是指既具有规格上限双侧规格界限是指既具有规格上限( ( ( (T T T TU U U U) ) ) )要求，又有规格下限要求，又有规格下限要求，又有规格下限要求，又有规格下限( ( ( (T T T TL L L L) ) ) )要求的情况要求的情况要求的情况要求的情况 (1)(1)(1)(1)无偏无偏无偏无偏规格中心规格中心规格中心规格中心 与分布中心与分布中心与分布中心与分布中心 重合重合重合重合 计算公式：计算公式：计算公式：计算公式：P P1 1P P2 2T TL LT TUUT Tmmf f（x x） T T例1因此有因此有因此有因此有由式由式由式
18、由式: : : :根据工序能力指数根据工序能力指数根据工序能力指数根据工序能力指数C C C Cp p p p计算。计算。计算。计算。 工序不合格品率工序不合格品率工序不合格品率工序不合格品率p p p p 的估计：的估计：的估计：的估计： 直接根据规格上、下限直接根据规格上、下限直接根据规格上、下限直接根据规格上、下限T T T TU U U U、T T T TL L L L 以及工序分布的数字特征，估以及工序分布的数字特征，估以及工序分布的数字特征，估以及工序分布的数字特征，估 计计计计 和和和和 进行计算进行计算进行计算进行计算 11根据某工序加工零件的测试数据计算得出，根据某工序加工零
19、件的测试数据计算得出，根据某工序加工零件的测试数据计算得出，根据某工序加工零件的测试数据计算得出， =6.5,=6.5,=6.5,=6.5,S S S S=0.0055=0.0055=0.0055=0.0055，规格要求为，规格要求为，规格要求为，规格要求为 。试求该工序的过程能力指数及不良品率。试求该工序的过程能力指数及不良品率。试求该工序的过程能力指数及不良品率。试求该工序的过程能力指数及不良品率。解：12当当当当kkkk，即，即，即，即eT/2eT/2eT/2eT/2时，规定时，规定时，规定时，规定C C C Cpkpkpkpk=0 (=0 (=0 (=0 (图中，曲线图中，曲线图中，曲
20、线图中，曲线2)2)2)2)(2)(2)(2)(2)有偏有偏有偏有偏规格中心规格中心规格中心规格中心 与分布中心与分布中心与分布中心与分布中心 不重合不重合不重合不重合有偏时工序能力指数与不合格品率有偏时工序能力指数与不合格品率有偏时工序能力指数与不合格品率有偏时工序能力指数与不合格品率x xF(x)F(x)e e1e e T TL LT TUUP P1 1P P2 2T TmmT T计量值计量值双侧规格界限双侧规格界限采用采用采用采用“ “用用用用C Cp p和和和和k k值估计不合格品率值估计不合格品率值估计不合格品率值估计不合格品率” ” 不合格品率估计：不合格品率估计：不合格品率估计：
21、不合格品率估计： 讨论讨论讨论讨论或或或或工序能力指数：工序能力指数：工序能力指数：工序能力指数：偏移系数偏移系数偏移系数偏移系数 ： 计算公式：计算公式：计算公式：计算公式：( ( ( (图中曲线图中曲线图中曲线图中曲线1)1)1)1)绝绝绝绝对偏移量对偏移量对偏移量对偏移量 ：13当位于公差界限之外时， 。此时，则。此时的 Cpk 为“ 0 ”当恰好位于公差中心时， 从而K=0，则 ，这是“无偏”的情况，即理想状态。当恰好位于公差上限或下限时，从而K = 1；即：当时，工序加工过程中的不合格品率 大于或等于50%。对不合格品率这样大的工序，已远远不能满足加工的质量要求，故认为此时的工序能力
22、指数为 “0”。因此 时此公式使用合理. 讨论讨论讨论讨论14测试一批零件外径尺寸的平均值测试一批零件外径尺寸的平均值测试一批零件外径尺寸的平均值测试一批零件外径尺寸的平均值 =19.0101=19.0101=19.0101=19.0101，S S S S=0.0143=0.0143=0.0143=0.0143，规，规，规，规格要求为格要求为格要求为格要求为 ，试计算过程能力指数并估计不合格品率。，试计算过程能力指数并估计不合格品率。，试计算过程能力指数并估计不合格品率。，试计算过程能力指数并估计不合格品率。解：由题意：解：由题意：解：由题意：解：由题意：或由或由或由或由C C C CpKpK
23、pKpK=0.816=0.816=0.816=0.816，k k k k=0.145=0.145=0.145=0.145查下表得不良品率估计约为查下表得不良品率估计约为查下表得不良品率估计约为查下表得不良品率估计约为2.1%2.1%2.1%2.1%2.3%2.3%2.3%2.3% 计算计算计算计算C C C Cpkpkpkpk不合格品率计算：不合格品率计算：不合格品率计算：不合格品率计算：15(1)(1)(1)(1)仅给出规格上限仅给出规格上限仅给出规格上限仅给出规格上限T T T TU U U U f f（x x）T TU U x计算公式：不合格品率估计：解：不合格品率：当TU 时，p50%
24、，则规定CpU0例 某零件质量要求加工后不得大于71g，测试部分数据后得 70.2g，S0.24g，试计算过程能力指数CpU及不合格品率pU。16(2)(2)(2)(2)仅给出规格下限仅给出规格下限仅给出规格下限仅给出规格下限T T T TL L L L f f（x x）T TL L x x-T TL L 计算公式：计算公式：计算公式：计算公式： 不合格率估计：不合格率估计：不合格率估计：不合格率估计：当当当当 T T T TL L L L 时，时，时，时，p p p p 50%50%50%50%，则规定，则规定，则规定，则规定C C C Cp p p p0 0 0 0 例例例例3 3 要求零
25、件淬火后的硬度要求零件淬火后的硬度要求零件淬火后的硬度要求零件淬火后的硬度 HRCHRCHRCHRC71717171，实测数据后计算得，实测数据后计算得，实测数据后计算得，实测数据后计算得 HRCHRCHRCHRC73737373；S S S S1 1 1 1，试计算过程能力指数，试计算过程能力指数，试计算过程能力指数，试计算过程能力指数C C C Cp p p p及不良品及不良品及不良品及不良品率率率率p p p p。解：解：解：解：不良品率：不良品率：不良品率：不良品率：17 (1) (1) (1) (1)取取取取k k k k个样本，每个样本的样本容量分别为个样本，每个样本的样本容量分别
26、为个样本，每个样本的样本容量分别为个样本，每个样本的样本容量分别为n n n n1 1 1 1，n n n n2 2 2 2，n n n nk k k k，每个样本中的不合格品数为每个样本中的不合格品数为每个样本中的不合格品数为每个样本中的不合格品数为d d d d1 1 1 1，d d d d2 2 2 2，d d d dk k k k。(3)(3)(3)(3)计算过程能力指数计算过程能力指数计算过程能力指数计算过程能力指数C C C Cp p p p(2)(2)(2)(2)计算平均不合格品率及平均样本量计算平均不合格品率及平均样本量计算平均不合格品率及平均样本量计算平均不合格品率及平均样本
27、量计算公式计算公式计算公式计算公式 以不合格品率上限以不合格品率上限以不合格品率上限以不合格品率上限p p p pU U U U作为规格要求：作为规格要求：作为规格要求：作为规格要求：18 例例例例1 1 1 1 某产品规格要求某产品规格要求某产品规格要求某产品规格要求p p p pU U U U0.10.10.10.1，现取，现取，现取，现取5 5 5 5个样本，个样本，个样本，个样本，n n n n1 1 1 1n n n n2 2 2 2n n n n5 5 5 5100, 100, 100, 100, 各样本中不合格品数为：各样本中不合格品数为：各样本中不合格品数为：各样本中不合格品数
28、为：d d d d1 1 1 17 7 7 7，d d d d2 2 2 25 5 5 5，d d d d3 3 3 36 6 6 6，d d d d4 4 4 42 2 2 2，d d d d5 5 5 54 4 4 4，求过程能力指数，求过程能力指数，求过程能力指数，求过程能力指数C C C Cp p p p。解：解：解：解：19 计算公式计算公式计算公式计算公式 规格要求是单位产品平均缺陷规格要求是单位产品平均缺陷规格要求是单位产品平均缺陷规格要求是单位产品平均缺陷( ( ( (或疵点数或疵点数或疵点数或疵点数) ) ) )上限或不合格品上限或不合格品上限或不合格品上限或不合格品率很小时
29、的样本中不合格品数上限率很小时的样本中不合格品数上限率很小时的样本中不合格品数上限率很小时的样本中不合格品数上限C C C CU U U U(3 )(3 )(3 )(3 )计算过程能力指数计算过程能力指数计算过程能力指数计算过程能力指数C C C Cp p p p (2) (2) (2) (2)计算平均疵点数计算平均疵点数计算平均疵点数计算平均疵点数( ( ( (或平均不合格品数或平均不合格品数或平均不合格品数或平均不合格品数) ) ) )(1)(1)(1)(1)取取取取k k k k个样本，每个样本的样本容量分别为个样本，每个样本的样本容量分别为个样本，每个样本的样本容量分别为个样本，每个样
30、本的样本容量分别为n n n n1 1 1 1,n,n,n,n2 2 2 2，n n n nk k k k，每个样，每个样，每个样，每个样本的疵点数本的疵点数本的疵点数本的疵点数( ( ( (或不或不或不或不 合格品数合格品数合格品数合格品数) ) ) )为为为为C C C C1 1 1 1，C C C C2 2 2 2，C C C Ck k k k。20例例2 2：设某产品规格要求单位产品平均缺陷上限设某产品规格要求单位产品平均缺陷上限C CU U2 2，取容量为，取容量为1010的样本的样本5 5个，各样本中产品的缺陷个，各样本中产品的缺陷数分别为数分别为C C1 17 7；C C2 25
31、 5；C C3 36 6；C C4 4 2 2； C C5 54 4，求过程能力指数，求过程能力指数C Cp p。21QS9000标准提出 新概念实绩指数长期过程能力指数。表1.短期过程能力指数与长期过程能力指数222324无偏的情况的 表示过程加工的一致性，即“质量能力” 越大，则质量特性值的分布越“苗条”，质量能力越强；而有偏移情况的 表示过程中心 与规范中心 的偏移情况， 越大，则二者偏离越小，也即过程中心对规范中心越“瞄准”，这是过程的“质量能力”与“管理能力”二者综合的结果。故 与 二者的重点不同，需要同时加以考虑。的比较与说明2526 表2. 控制原则的不合格品率2728问题的提出
32、： 在实际中，经常需要在短时间内判断工序能力的满足程度。如：新设备的验收要很快出结果；破坏性检验不可能做大量的切削而得到结果成本加大。lSCAT法： 是把预先规定的过程能力是否合格的判断值同样本得到的极差R进行比较，以判断过程能力是否满足要求。29决定决定决定决定SCATSCAT法的适用特性法的适用特性法的适用特性法的适用特性用公差用公差用公差用公差T T（表（表（表（表5.3.65.3.6）决定）决定）决定）决定合格与不合格判断值合格与不合格判断值合格与不合格判断值合格与不合格判断值加工加工加工加工8 8件（或件（或件（或件（或4 4件）样品，件）样品，件）样品，件）样品，按加工顺序测量记录
33、按加工顺序测量记录按加工顺序测量记录按加工顺序测量记录计算极差计算极差计算极差计算极差计算累计极差计算累计极差计算累计极差计算累计极差 R R将将将将 R R与合格及不合格与合格及不合格与合格及不合格与合格及不合格判断值进行比较判断值进行比较判断值进行比较判断值进行比较作出判断作出判断作出判断作出判断能判断能判断能判断能判断不能不能不能不能判断判断判断判断核实抽样次数：核实抽样次数：核实抽样次数：核实抽样次数：每加工每加工每加工每加工8 8件时抽件时抽件时抽件时抽4 4次，每加工次，每加工次，每加工次，每加工4 4件时件时件时件时抽抽抽抽8 8次次次次一般机械能力一般机械能力一般机械能力一般机
34、械能力调查的替换调查的替换调查的替换调查的替换3031解：1）选择n=8的抽样方案，取n1=8，随机样本n1经检验后其质量特性值为：9.98，9.99，10.02，10.01，9.99，10.00，10.01，10.01。l2）计算判断值表 根据公差界限 知，T=TU-TL=10.05-9.95=0.1根据SCAT法判断基准表计算得判断值表如下：32333）计算样本n1的极差R1将R1与表5.3.7中的判断值进行比较，因为0.0190.040.054，所以不能对过程能力作出判断R1=Xmax Xmin = 10.02-9.98=0.04l4）随机抽取第二个样本n2=8，经检验后其质量特性值为：
35、9.99，9.99，10.00，10.01，10.00，10.01，10.00，10.01。得R2=Xmax Xmin = 10.01-9.99=0.02，R1+R2=0.06将R1+R2与表5.3.7中的判断值进行比较，因为0.0550.060.090，所以不能对过程能力作出判断34l5）随机抽取第三个样本n3=8，经检验后其质量特性值为：9.99，10.00，10.01，10.00，9.98，10.01，10.01，9.99。得R3=Xmax Xmin = 10.01-9.98=0.03，R1+R2+R3=0.09将R1+R2+R3与表5.3.7中的判断值进行比较，因为0.09 0.092
36、 ，所以此时对过程能力作出合格的判断即该即该即该即该机床能够满足机床能够满足机床能够满足机床能够满足过程能力要求过程能力要求过程能力要求过程能力要求35过程能力指数过程能力指数C Cp p客观地、定量地反映了过程能力对客观地、定量地反映了过程能力对规规格要求的适应程度，因此它是过程能力评价的基础。格要求的适应程度，因此它是过程能力评价的基础。根据过程能力指数的大小一般可将加工分为五类：根据过程能力指数的大小一般可将加工分为五类：见见P132P132表表3.8.2-13.8.2-1过程能力指数过程能力指数C Cp p值值评价参考评价参考 1 1 C Cp p 1.67 1.67 级加工级加工 2
37、 2 1.67 1.67 C Cp p 1.33 1.33 级加工级加工 3 3 1.33 1.33 C Cp p 1 1 级加工级加工 4 4 1 1 C Cp p 0.67 0.67 级加工级加工 5 5 C Cp p 0.67 0.67 级加工级加工 转过程能力调查转过程能力调查转过程能力调查转过程能力调查36 当质量特性服从正态分布，且分布中心当质量特性服从正态分布，且分布中心当质量特性服从正态分布，且分布中心当质量特性服从正态分布，且分布中心 与规格中心与规格中心与规格中心与规格中心 重合时，重合时，重合时，重合时，T T T T 10101010S S S S，不合格品率，不合格品
38、率，不合格品率，不合格品率p p p p 0.00006%0.00006%0.00006%0.00006%。（。（。（。（见图见图见图见图） 过程能力过分充裕，有很大的贮备。这意味过程能力过分充裕，有很大的贮备。这意味过程能力过分充裕，有很大的贮备。这意味过程能力过分充裕，有很大的贮备。这意味 着粗活细作或用一般着粗活细作或用一般着粗活细作或用一般着粗活细作或用一般工艺方法可以加工的产品，采用了特别精密的工艺、设备或高级操工艺方法可以加工的产品，采用了特别精密的工艺、设备或高级操工艺方法可以加工的产品，采用了特别精密的工艺、设备或高级操工艺方法可以加工的产品，采用了特别精密的工艺、设备或高级操
39、作工人进行加工。这势必影响了生产效率，提高了产品成本。作工人进行加工。这势必影响了生产效率，提高了产品成本。作工人进行加工。这势必影响了生产效率，提高了产品成本。作工人进行加工。这势必影响了生产效率，提高了产品成本。 措施：措施：措施：措施： (1)(1)(1)(1)合理，经济地降低工序能力。如改用低精度的设备、工艺、技合理，经济地降低工序能力。如改用低精度的设备、工艺、技合理，经济地降低工序能力。如改用低精度的设备、工艺、技合理，经济地降低工序能力。如改用低精度的设备、工艺、技术和原材料；放宽检验或放宽管理术和原材料；放宽检验或放宽管理术和原材料；放宽检验或放宽管理术和原材料；放宽检验或放宽
40、管理 (2)(2)(2)(2)在保证产品质量和提高经济效益的前提下更改设计，加严规格在保证产品质量和提高经济效益的前提下更改设计，加严规格在保证产品质量和提高经济效益的前提下更改设计，加严规格在保证产品质量和提高经济效益的前提下更改设计，加严规格要求；要求；要求；要求； (3)(3)(3)(3)合并或减少工序也是常用的方法之一。合并或减少工序也是常用的方法之一。合并或减少工序也是常用的方法之一。合并或减少工序也是常用的方法之一。37 当当当当 时，时，时，时，10101010S S S ST T T T 8 8 8 8S S S S，不合格品率，不合格品率，不合格品率，不合格品率 0.0000
41、6%0.00006%0.00006%0.00006% p p p p 0.006% 0.006% 0.006% 0.006%。（。（。（。（见图见图见图见图） 对精密加工而言，工序能力适宜；对一般加工对精密加工而言，工序能力适宜；对一般加工对精密加工而言，工序能力适宜；对一般加工对精密加工而言，工序能力适宜；对一般加工来说工序能力仍比较充裕，有一定贮备来说工序能力仍比较充裕，有一定贮备来说工序能力仍比较充裕，有一定贮备来说工序能力仍比较充裕，有一定贮备 。 措施：措施：措施：措施： (1)(1)(1)(1)允许小的外来波动；允许小的外来波动；允许小的外来波动；允许小的外来波动； (2)(2)(
42、2)(2)非关键工序可放宽检验；非关键工序可放宽检验；非关键工序可放宽检验；非关键工序可放宽检验； (3)(3)(3)(3)工序控制的抽样间隔可适当放宽。工序控制的抽样间隔可适当放宽。工序控制的抽样间隔可适当放宽。工序控制的抽样间隔可适当放宽。 38 当当当当 时，时，时，时，8 8 8 8S S S S T T T T 6666S S S S ，不合格品率，不合格品率，不合格品率，不合格品率 0.006% 0.006% 0.006% 0.006% p p p p 0.27% 0.27% 0.27% 0.27% （见图见图见图见图） 对一般加工而言，过程能力适宜。对一般加工而言，过程能力适宜。
43、对一般加工而言，过程能力适宜。对一般加工而言，过程能力适宜。 措施：措施：措施：措施： (1)(1)(1)(1)对工序进行严格控制，使生产过程处于良好的对工序进行严格控制，使生产过程处于良好的对工序进行严格控制，使生产过程处于良好的对工序进行严格控制，使生产过程处于良好的稳定、正常状态，并保证不降低工序的质量水平稳定、正常状态，并保证不降低工序的质量水平稳定、正常状态，并保证不降低工序的质量水平稳定、正常状态，并保证不降低工序的质量水平; ; ; ; (2) (2) (2) (2)一旦发现工序有异常状态出现，立即采取相应一旦发现工序有异常状态出现，立即采取相应一旦发现工序有异常状态出现，立即采
44、取相应一旦发现工序有异常状态出现，立即采取相应措施，调整工艺过程，使之回到稳定、正常状态。措施，调整工艺过程，使之回到稳定、正常状态。措施，调整工艺过程，使之回到稳定、正常状态。措施，调整工艺过程，使之回到稳定、正常状态。 (3)(3)(3)(3)检查不能放宽。检查不能放宽。检查不能放宽。检查不能放宽。 39 当当当当 时，时，时，时，6 6 6 6S S S S T T T T4444S S S S ，不合格品率，不合格品率，不合格品率，不合格品率0.27%0.27%0.27%0.27%p p p p 4.55% 4.55% 4.55% 4.55% 。 过程能力不足，不合格品率较高。（过程能
45、力不足，不合格品率较高。（过程能力不足，不合格品率较高。（过程能力不足，不合格品率较高。（见图见图见图见图） 措施：措施：措施：措施： (1)(1)(1)(1)要通过提高设备精度、改进工艺方法、提高要通过提高设备精度、改进工艺方法、提高要通过提高设备精度、改进工艺方法、提高要通过提高设备精度、改进工艺方法、提高操作技术水平、改善原材料质量等措施提高操作技术水平、改善原材料质量等措施提高操作技术水平、改善原材料质量等措施提高操作技术水平、改善原材料质量等措施提高过程能力。过程能力。过程能力。过程能力。 (2)(2)(2)(2)要加强检验，必要时实行全检。要加强检验，必要时实行全检。要加强检验，必
46、要时实行全检。要加强检验，必要时实行全检。 40 当当当当 时，时，时，时，T T T T4 4 4 4S S S S，不合格品率，不合格品率，不合格品率，不合格品率p p p p4.55%4.55%4.55%4.55%。（。（。（。（见图见图见图见图） 工序能力严重不足，产品质量水平很低，不合格品率高。工序能力严重不足，产品质量水平很低，不合格品率高。工序能力严重不足，产品质量水平很低，不合格品率高。工序能力严重不足，产品质量水平很低，不合格品率高。 措施措施措施措施: : : : (1) (1) (1) (1)必须立即分析原因，采取措施必须立即分析原因，采取措施必须立即分析原因，采取措施必
47、须立即分析原因，采取措施 ，提高工序能力；，提高工序能力；，提高工序能力；，提高工序能力； (2)(2)(2)(2)为了保证产品的出厂质量，应通过全数检查；为了保证产品的出厂质量，应通过全数检查；为了保证产品的出厂质量，应通过全数检查；为了保证产品的出厂质量，应通过全数检查； (3)(3)(3)(3)若更改设计、放宽规格要求若更改设计、放宽规格要求若更改设计、放宽规格要求若更改设计、放宽规格要求 不致影响产品质量或从经济不致影响产品质量或从经济不致影响产品质量或从经济不致影响产品质量或从经济性考虑更为合理时，也可以用更改设计的方法予以解决，但要性考虑更为合理时，也可以用更改设计的方法予以解决，
48、但要性考虑更为合理时，也可以用更改设计的方法予以解决，但要性考虑更为合理时，也可以用更改设计的方法予以解决，但要慎重处理。慎重处理。慎重处理。慎重处理。41f(x)f(x)级级级级级级级级级级级级 级级级级 级级级级 T TmmT T3 3=4=4 T T0 0=10=10 T T1 1=8=8 T T2 2=6=6 级级级级级级级级级级级级级级级级42 过程能力是保证和提高产品质量的重要因素，了解和掌握过程能力是控制产品质量的必要手段。了解和掌握过程能力的活动称为过程能力调查。 一 过程能力调查程序 二 过程能力调查的应用 43明确调查目的明确调查目的明确调查目的明确调查目的简化检查方法，确
49、认工序能简化检查方法，确认工序能简化检查方法，确认工序能简化检查方法，确认工序能力适宜时，进行工序控制力适宜时，进行工序控制力适宜时，进行工序控制力适宜时，进行工序控制过程能力充分过程能力充分过程能力充分过程能力充分计算并分析计算并分析计算并分析计算并分析C Cp p或或或或C Cpkpk作直方图、趋势图、控制作直方图、趋势图、控制作直方图、趋势图、控制作直方图、趋势图、控制图、并判定稳定性图、并判定稳定性图、并判定稳定性图、并判定稳定性明确必要性与目标、明确必要性与目标、明确必要性与目标、明确必要性与目标、落实负责单位、完成落实负责单位、完成落实负责单位、完成落实负责单位、完成期限、责任者、
50、方法期限、责任者、方法期限、责任者、方法期限、责任者、方法按调查计划规定作业，记按调查计划规定作业，记按调查计划规定作业，记按调查计划规定作业，记录数据及其背景录数据及其背景录数据及其背景录数据及其背景充分利用质量情报充分利用质量情报充分利用质量情报充分利用质量情报选定调查对象选定调查对象选定调查对象选定调查对象（工序特性值）（工序特性值）（工序特性值）（工序特性值）检查工序标准条件检查工序标准条件检查工序标准条件检查工序标准条件确定测试与抽确定测试与抽确定测试与抽确定测试与抽样检查方法样检查方法样检查方法样检查方法制定调查计划制定调查计划制定调查计划制定调查计划收集数据收集数据收集数据收集数
51、据分析数据分析数据分析数据分析数据稳定状态稳定状态稳定状态稳定状态不稳定状态不稳定状态不稳定状态不稳定状态过程能力分析过程能力分析过程能力分析过程能力分析追查不稳定原因追查不稳定原因追查不稳定原因追查不稳定原因过程能力过强过程能力过强过程能力过强过程能力过强过程能力不足过程能力不足过程能力不足过程能力不足设法降低成本设法降低成本设法降低成本设法降低成本追查原因追查原因追查原因追查原因修改标准修改标准修改标准修改标准采取措施采取措施采取措施采取措施采取有效的管理措施采取有效的管理措施采取有效的管理措施采取有效的管理措施441.1.1.1.工艺验证工艺验证工艺验证工艺验证 工艺验证就是通过工艺实施
52、，验证设计的可行性和合理性。它是联系工艺验证就是通过工艺实施，验证设计的可行性和合理性。它是联系工艺验证就是通过工艺实施，验证设计的可行性和合理性。它是联系工艺验证就是通过工艺实施，验证设计的可行性和合理性。它是联系设计和制造的纽带。在工艺验证中，通过过程能力调查，可以达到：设计和制造的纽带。在工艺验证中，通过过程能力调查，可以达到：设计和制造的纽带。在工艺验证中，通过过程能力调查，可以达到：设计和制造的纽带。在工艺验证中，通过过程能力调查，可以达到： (1)(1)(1)(1)选择既可实现设计质量、又可采用经济又合理的设备、工艺、原料与技术；选择既可实现设计质量、又可采用经济又合理的设备、工艺
53、、原料与技术；选择既可实现设计质量、又可采用经济又合理的设备、工艺、原料与技术；选择既可实现设计质量、又可采用经济又合理的设备、工艺、原料与技术； (2)(2)(2)(2)确认适宜的过程能力，并确定与之相适应的工艺规程、技术标准、作业指导书确认适宜的过程能力，并确定与之相适应的工艺规程、技术标准、作业指导书确认适宜的过程能力，并确定与之相适应的工艺规程、技术标准、作业指导书确认适宜的过程能力，并确定与之相适应的工艺规程、技术标准、作业指导书及管理对象与方法等；及管理对象与方法等；及管理对象与方法等；及管理对象与方法等； (3)(3)(3)(3)对设计的合理性进行验证，并提出修改设计的依据。对设
54、计的合理性进行验证，并提出修改设计的依据。对设计的合理性进行验证，并提出修改设计的依据。对设计的合理性进行验证，并提出修改设计的依据。 2.2.2.2.工艺诊断工艺诊断工艺诊断工艺诊断 过程质量水平需要提高、生产过程不稳定以及工序质量水平显著下降过程质量水平需要提高、生产过程不稳定以及工序质量水平显著下降过程质量水平需要提高、生产过程不稳定以及工序质量水平显著下降过程质量水平需要提高、生产过程不稳定以及工序质量水平显著下降等场合，都必须进行过程能力调查。它可为工艺诊断提供可靠的资料和依据。等场合，都必须进行过程能力调查。它可为工艺诊断提供可靠的资料和依据。等场合，都必须进行过程能力调查。它可为
55、工艺诊断提供可靠的资料和依据。等场合，都必须进行过程能力调查。它可为工艺诊断提供可靠的资料和依据。 3.3.3.3.技术经济分析技术经济分析技术经济分析技术经济分析 如对比不同加工过程的过程能力、质量水平和经济性；从适宜的如对比不同加工过程的过程能力、质量水平和经济性；从适宜的如对比不同加工过程的过程能力、质量水平和经济性；从适宜的如对比不同加工过程的过程能力、质量水平和经济性；从适宜的过程能力出发确定经济合理的设备维修与保养标准；为技术改造、设备更新提过程能力出发确定经济合理的设备维修与保养标准；为技术改造、设备更新提过程能力出发确定经济合理的设备维修与保养标准；为技术改造、设备更新提过程能
56、力出发确定经济合理的设备维修与保养标准；为技术改造、设备更新提供经济合理的过程能力依据等。供经济合理的过程能力依据等。供经济合理的过程能力依据等。供经济合理的过程能力依据等。 4.4.4.4.对比分析对比分析对比分析对比分析 用于设备鉴定、调试、工艺方法、操作方法对比以及技术考核等用于设备鉴定、调试、工艺方法、操作方法对比以及技术考核等用于设备鉴定、调试、工艺方法、操作方法对比以及技术考核等用于设备鉴定、调试、工艺方法、操作方法对比以及技术考核等5.5.5.5.为工序控制、检查方式、产品说明书、质量体系等提供资料为工序控制、检查方式、产品说明书、质量体系等提供资料为工序控制、检查方式、产品说明
57、书、质量体系等提供资料为工序控制、检查方式、产品说明书、质量体系等提供资料 45习题习题习题习题1 1 示意直方图示意直方图示意直方图示意直方图1595384321-36-32-28-24-20-16-12-8-4umT20.98546习题习题2:某批外购件，其规格尺寸为某批外购件，其规格尺寸为4.5-0.05mm而收而收货合同则允许货合同则允许1%的废品，现从该批零件中随机抽的废品，现从该批零件中随机抽取取100个零件，经检验计算得平均值为个零件，经检验计算得平均值为4.48mm，标，标准差为准差为0.008mm试决定这批零件的收货情况试决定这批零件的收货情况.47E=49由题知：由题知：由题知：由题知：Xo=16 h=4Xo=16 h=4484950
