如何改善和提高工序能力指数

工序能力指数

一、概念

工序能力仅代表工序固有的加工能力或精度，即只能说明工序能达到的质量水平，不能说明这一水平是否满足该工序的质量要求，因此，要引入工序能力指数的概念。

工序能力指数是指工序能力能够满足公差(质量标准)要求的程

度，它等于公差与工序能力的比值，用表示。

工序能力满足公差要求的程度的大小，分为下列几种情况(见图4-16)。

图4-16值与公差T的关系

1、工序能力指数等于1

工序能力指数等于1，即=1，意味着工序能力恰好满足公差要求。在这种情况下，当工序质量分布的平均数稍有变化或工序质量标准偏差稍微增大，都会产生不合格品。

2、工序能力指数大于1

工序能力指数大于1，即>1。表示该工序能力能够充分满足要求，这时，即使工序质量分布的平均数或工序质量标准偏差稍微增

大，也不至于产生不合格品，产品质量有保证。一般指=1.33为理想情况。

3、工序能力指数小于1

<1，即公差范围小于6，表明工序能力不能满足公差要求。这时必须采取措施，提高工序能力，缩小工序质量分布的标准偏差，否则会产生不合格品。

二、工序能力指数的计算

1、质量数据分布中心与标准规格(公差)中心重合的情况

这是一种比较理想的情况(如图4-17所示)。

图4-17分布中心与规格中心重合

这时可用下面的公式来计算工序能力指数：

式中:

——公差范围；

——上偏差(公差上限)；

——下偏差(公差下限)。

2、质量数据分布中心与标准规格(公差)中心偏离的情况

(1)给出单侧公差的情况

在这种情况下，只对质量特性值规定了单侧的质量标准。

例如，对于强度、寿命等质量特性只规定了下限质量标准，比如规定某绝缘材料的击穿电压的下限标准为1000V，而上限标准不作规定，要求越大越好。反之，对于机械行业中的形位公差(平面度、圆度等)、光洁度，钢铁牛的有害杂质的含量，邮电通信部门的质量指标(处理时长等)等就只规定了上限质量标准，而对它的下限质量标准则不作具体规定，要求越小越好。

当然，严格地说，不论是寿命、强度或耐压击穿强度，它们都永远不会达到无穷大，同样，不论是光洁度或钢铁中某种有害化学成分的含量，或邮电部门的处理时长等，也永远不会等于零。因此这类质量标准的特点是不能确定范围，也无法确定它的中心，即公差中心是无法具体确定的。

在这种情况下，特性值分布的中心与公差界限的距离(以标准偏差来衡量)，就决定了工序能力的大小。希望作为分布中心的平均值μ，距离公差界限3。这样考虑，可以使不合格品率控制在0.135％左右。当然，如果中心值距离公差界限更大些，不合格品还会更少些，不过所付出的经济代价就很大了，因此往往得不偿失。

①当只规定公差上限时(如图4-18所示)，工序能力指数可按下面的公式计算：

式中:

Cp ——只给出

时的工序能力指数；

μ——总体的平均值。

图4-18 只规定公差上限的情况

当

时，则

=0，就是说完全没有工序能力，工序可能出现的不合格品率为50％～100％。

②当只规定公差下限时(如图4-19所示)，工序能力指数可按下面的公式计算：

式中:

——只给出质量标准下限时的工序能力指数；

f t ——总体平均值。

图4-19只规定公差下限的情况

当μ≤

时，

则=0，工序可能出现的不合格品率为50％～

100％。

(2)给出双侧公差的情况(如图4-20所示)

图4-20分布中心与公差中心偏离的情况当公布中心μ与公差中心M偏离了一段距离之后，用前述公式算出来的工序能力指数值，显然已经不能反映这时的生产能力的实际情况。因此，为了如实反映这道工序的实际加工能力，必须用

一个考虑了偏离量的新工序能力指数——工序能力修正指数

来

评价工序能力。这时的工序能力指数可用下面的公式来计算：

式中:

——修正后的工序能力指数；

——平均值的偏离量(简称偏离量)：

K——平均值的偏离度(也称偏离系数)。

平均值的偏离度K是平均值偏离量与公差的一半(T／2)的比率，即

如何改善和提高工序能力指数

一、切实做好过程策划工作，提高工艺工作的准确性

过程策划是过程质量控制的重要内容，是确保各产品质量形成过程按程序文件的规定、程序和方法在受控状态下长期有效运行的一项重要工作。为了保证所设计产品的质量，工艺工作必须未雨绸缪。在产品设计开发初期，就应以用户要求为基础，并超过产品要求进行产品生产的基础策划，制订详细的过程开发计划，充分考虑现有人员、工装、装备、技术能力、物流、生产环境等各方面的因素，明确各接口部门的工作任务和职责，将各项任务的目标值和时间表具体细化到各接口部门，并按照任务要求进行检查督促，确保按规定要求完成工作任务。

切实做好过程策划工作，准确地进行人员、工装、设备、技术能力、物流、生产环境等方面的调研与分析，组织必要的工艺方案设计与评审，做到计划落实，目标明确，措施具体。只有准确地做好这些前期策划工作，才能合理地组织开展全面的工艺工作，提高工艺工作的准确性，减少盲目投资，避免造成不良资产积压和资源浪费，提高企业的经济效益和社会效益。

过程策划工作的好坏是产品开发成功与否的关键，我公司在这方面有过失败的教训，也有成功的喜悦。过去几年，我公司由于没有建立一套行之有效的工艺管理体系，在新产品开发过程中不注重过程策划工作，没有工艺部门的积极介入，在工装、设备、工艺手段等方面缺乏必要的投入，产品试制过程中没有持续的改进措施，产品质量难以得到有效保证，导致新产品开发失败的事例屡屡发生。例如，我公司在开发河北田野、江南奥拓等车用空调系统的过程中，就是由于过程策划工作做得不好，没有进行必要的工艺验证和工装验证，产品质量得不到保证而最终失去了市场。相反，工艺部门在开发桑塔纳轿车空调冷凝器、蒸发器和富康轿车空调冷凝器的过程中，由于模拟了上海大众公司和武汉神龙公司的供应商质量能力审核模式，过程策划工作做得比较仔细，编制了完整的开发计划，充分考虑了人员、工装、设备、技术能力、物流、生产环境等方面的因素，制订了详细完整的工艺方案，在样品试制、小批试制、批量试制的过程中过程质量能够得