【導讀】究了該公司實施統(tǒng)計過程控制的過程。過程質量控制的必要性?？p鋼管生產過程質量進行控制研究。以動力轉向泵主軸外徑的尺寸精度為例，運。制方面，提出了以控制圖為基礎的控制方法，對生產過程質量進行預防性控制。管理水平和市場競爭力。格、服務和交貨期這四種要素成為決定競爭勝負的關鍵。任何一個企業(yè)都會把質量視為生命，將持續(xù)的質量改進作為企業(yè)進步的動力。業(yè)推廣使用數(shù)理統(tǒng)計方法進行質量管理，并取得了一些成績，但應用不普遍。貫徹執(zhí)行，大大加快了推行全面質量管理的步伐，并取得了一定的經濟效益。先進水平和地方先進水平等三級目標進行檢查驗收。同時，還在全國范圍內開展。了全民族的質量意識，有力地促進了我國產品質量的提高。技術的革新，提高設備水平，實行科學管理，為質量提高打下堅實的基礎。隨著我國質量法律、法規(guī)不斷完善，質量工作逐步走。上了規(guī)范化、法制化的道路，促使企業(yè)提高質量的外部環(huán)境已近大體形成。

　　

【正文】 工序質量的波動通常是由一些隨機因素所引起的，此時 ， 加工質量一般呈正態(tài)分布 。 由概率理論可知，一個正態(tài)分布曲線可以用平均值 μ 和標準差 σ 這兩個基本參數(shù)來表示。其中平均值 μ 能反映 出正態(tài)分布曲線中心所處的位置，它的理想位置與質量標準的名義值相重合；而標準偏差 σ 能反映出正態(tài)分布曲線的“高矮”和“胖瘦”。如圖 3— 2 所示，標準差 σ 的值越小，則正態(tài)分布曲線就越“高”和越“瘦”，這就意味著絕大部分質量數(shù)據都接近于中心值，質量波動的范圍很小，因此，該工序的 過程能力就越強。反之，則該工序的過程能力就越差。正是由于標準偏差 σ 能反映出過程能力的強弱，所以在實踐中，人們常以標準差 σ 為基礎來表征過程能力的大小， σ 越小，過程能力就越強； σ 越大，過程能力就越差。 22 又由概率理論可知，正態(tài)分布曲線與橫軸所 包圍的面積是 1，以機械加工為例，它代表了一批加工零件的總數(shù)量。在實踐中 ,人們?yōu)槔洕乜刂萍庸べ|量，常用 士 3σ 來描述過程能力，即受控的分布范圍 B=6σ .這是由于當生產過程處于受控狀態(tài)時，在距平均值 士 3σ 范圍內的產品占整個產品的 %。換言之，如果取過程能力為 6σ ，則有 %的產品為合格品，廢品率僅為 %。當然，我們也可以用 8σ 、 10σ 甚至 12σ 來描述過程能力，這時，不合格品的比率僅為全部產品的 %、 %和百萬分之 ，企業(yè)為了保證足夠 的過程能力，為 此所付出的代價要大得多。因此，目前絕大多數(shù)工業(yè)國家都采用了這種方法，以 6σ 作為過程能力來控制生產過程既經濟又保證了產品質量。 影響過程能力的因素 主要包括以下幾個方面 : （ 1）人（ Man）：操作者對質量的認識、技術熟練程度、責任心、身體 狀況等； （ 2） 材料（ Material）：材料的成分、物理性能和化學性能等 ； （ 3） 機器（ Machine）：機器設備、工夾具的精度及其穩(wěn)定性和維護保 養(yǎng)狀況等 ； （ 4）方法（ Method）：這里包括加工工藝、工裝選擇、工藝參數(shù)的優(yōu) 化、操作規(guī)程、測量方法等； （ 5）環(huán)境（ Enviromen）：工作地的溫度、濕度、照明和清潔條件等； 即通常所說的“ 4M1E”。 過程能力是上述幾個方面的綜合反映 ]5[ 。 過程能力指數(shù) 過程能力表示了工序固有的實際加工能力，即工序能達到的實際質量水平，但它與產品的技術要求無關。產品的技術要求是指產品質量指標允許波動的范圍，即公差范圍，它是確定制造質量的標準和依據。人們?yōu)榱朔从澈秃饬窟^程能力滿足技術要求的程度，為此引入了過程能力 指數(shù)的概念。 所謂過程能力指數(shù)，是指加工質量標準（通常是公差）與公差能力的比值，通 常用符合 CP 表示，即過程能力質量標準?CP 23 如果質量標準用公差 ? 表示，過程能力用 6σ 描述，則過程能力指數(shù)的一般表達式為： ?6TCP? 這里應強調的是，在上式中的 σ 是總體的標準差，而 σ 中還包括未生產出來的產品的標準偏差，所以 σ 的值往往無法直接計算。因此，在實際計算時，我們需要用樣本的標準差 S 來估計它，并且這種估計必須是在過程處于 受控狀態(tài)時才有效的，即有：STTCP 66 ?? ? 過程能力指數(shù)的計算方法與質量標準的規(guī)定方式有關。 （ 1） 工序 質量分布中心 μ 與公差中心 M重合 此時的過程能力指數(shù)為： ST TTTTC LULUP 666????? ?? ，式中， S為樣本的標準偏差； TU為質量標準的上限值； TL為質量標準的下限值。從上式可以看出， CP與公差的大小成正比，與標準偏差的大小成反比。 （ 2） 工序 分布中心 μ 與公差帶中心 M不重合 在實際生產中，工序質量數(shù)據的實際分布中心 μ 往往與質量標準的中心 M（公差帶中心）不重合，會有一定的偏差。在這種情況下，應對過程能力指數(shù)的計算進行修正， 首先將工序質量的實際分布中心 μ 與質量標準中心 M相重合，然后再計算過程能力指數(shù)。這時的過程能力指數(shù)用 CPK表示，計算公式為：STk CC PPK 6 2)1( ????? 式中， k 為相對偏移量， )2(Tk ?? ； ? 為絕對偏移量， ?? ?? M ； M 為公差帶中心， 2)( TT LUM ?? ； ? 為實際工序分布中心。 （ 3） 單側標準，只有上限要求 有些產品，如軸類零件的圓度、平行度等公差只給出上限要求，而對下限沒有要求，只希望上限越小越好。這時過程能力指數(shù)計算公式為 ： STTC UUP 33 ?? ? ???? （ 4）單側標準，只有下限要求 對于 機械產品的強度、壽命、可靠性等指標常常要求不應低于某個下限，且希望 24 越大越好。這時，過程能力指數(shù)計算公式： STTC LLP 33???? ??? 過程能力評價 過程能力指數(shù)客觀且定量地反映了過程能力滿足質量標準的程度。過程能力指數(shù)越大，產品的加工質量就越高，相應地加工成本也會增加。所以，在實際生產中，應根據過程能力指數(shù)的大小對 過程的加工能力進行分析和評價，以便于采取必要措施，既要保證質量，又要使成本最低。 在一般情況下，對過程能力的判斷及處理可以參照表 3— 1 的標準。但需要指出的是，表中所列的判斷標準并 不是絕對的，應視情況而定。由于科學技術和生產力的高度發(fā)展對產品質量提出了更高的要求，有些企業(yè)現(xiàn)已實施了零缺陷管理和 PPM 質量控制，顯然對過程能力的要求更有提高。 表 3— 1 過程能力指數(shù)的判斷標準 過程能力指數(shù) 過程能力等級 過程能力判斷 Cp≥ Ⅰ 過剩 Cp≥ Ⅱ 充足 Cp≥ Ⅲ 正常 Cp≥ Ⅳ 不足 Cp Ⅴ 嚴重不足 永順達機床配件公司過程能力分析 永順達機床配件公司 目 前生產的主要產品是動力轉向泵主軸， 其外徑尺寸為 ?? ，本文以動力轉向泵主軸外徑尺寸為例進行過程能力分析。 永順達機床配件公司 的生產方式為連續(xù)性生產，生產節(jié)奏為 100 根 /小時，生產班制為三班制 。基于上述情況，確定的抽樣方案為每兩小時抽樣一次，一次抽樣 10 根，一天 共 抽取主軸 120 根 ，利用超聲波測厚儀對外徑尺寸進行測量 ，測量結果見表 3— 2，通過對以下數(shù)據分析進而分析該公司的過程能力。 表 3— 2 ?? 軸外徑尺寸數(shù)據 (單位 :mm） 25 繪制外徑尺寸直方圖 直方圖又稱 也稱線條圖 ，適合于對大量計量數(shù)據進行整理加工。直方圖通過對從樣本中獲得的數(shù)據進行整理，從中找到數(shù)據變化的規(guī)律，以便對總體質量分布情況進行判斷。根據表 3— 2 提供的數(shù)據進行計算，繪制直方圖，以此來觀察和分析其中的規(guī)律。 （ 1） 收集數(shù)據 通過實際測量獲得如表 3— 2所示數(shù)據。 （ 2） 找出數(shù)據的最大值、最小值并計算極差。 從上表可知，外徑尺寸的最大值和最小值分別為： max ?x， min ?x，極差 m inm a x ??? xxR，樣本個數(shù) 120?n （ 3） 數(shù)據分組 把收集到的數(shù)據分成若干組，組數(shù)的多少應根據樣本量決定。組數(shù)過少反映不出真實情況，組數(shù)過多又會減弱分布的規(guī)律性 一般情況下可按表3— 3 進行選擇。本例中，樣本總數(shù)為 120，所以去 10?k 。 表 3— 3 樣本總數(shù)與組數(shù) 樣本總數(shù) n 分組數(shù) k 50 5～ 7 50～ 100 6～ 10 100～ 250 7～ 12 26 250 10～ 12 （ 4）計算組距 組距 h 是組與組之間的間距， ??? kRh （ 5）決定分組界限 各組的界限 值可以從第一組開始依次計算。本例中： 第一組的下界： ?? h 第一組的上屆為其下界值加上組距，即為： ?? 。以此類推即可得到各組的上下界，統(tǒng)計各組數(shù)據出現(xiàn)的頻數(shù)，即得到頻數(shù)分布表，如表3— 4 所示。 表 3— 4 主軸外徑尺寸頻數(shù)分布表 組號 組 界值 組中值 頻數(shù) 1 ～ 6 2 ～ 7 3 ～ 11 4 ～ 16 5 ～ 23 6 ～ 21 7 ～ 17 8 ～ 12 9 ～ 6 10 ～ 1 根據上表的分數(shù)分布，以組距為底長，髙為頻數(shù)，作各組的矩形圖，如圖 3— 2 所示。 27 圖 3— 2 主軸外徑尺寸直方圖 作直方圖的目的是為了研究工序質量 的分布狀態(tài)，判斷工序是否處于正常狀態(tài)。 由圖 3— 2 可知，在正常的生產條件下，直方圖成正態(tài)分布，說明過程處于正常狀態(tài)。 接下來要對直方圖與質量標準（公差 T）的關系進行分析。 20 30 10 頻數(shù) 長度 17． 46 17． 48 17． 50 17． 52 17． 54 28 參考文獻 【 1】 孔金生，師黎，萬百五 .PDM系統(tǒng)集成技術支持下的產品生產過程質量控制 [J].機械設計。 20xx， (4):P12,62. 【 2】 劉曉冰，劉彩燕，馬躍，蒙秋男 .基于制造執(zhí)行系統(tǒng)的動態(tài)質量控制系統(tǒng)研究[J].計算機集成制造系統(tǒng) .20xx(1):P134137. 【 3】 余忠華，吳昭同 .面向多品種、小批量制造環(huán)境的 SPC 實施模型的研究 .工程設計 .20xx(3):P2831 【 4】 龔益鳴 .現(xiàn)代質量管理學 [M].北京：清華大學出版社， 20xx. 【 5】 胡玉敏 .天津鋼管公司軋管廠過程質量控制研究 .碩士，天津大學， 20xx.