制造业的过程(工序)质量控制

本章内容
1、过程和过程质量的概念
2、过程（工序）能力
3、过程的控制方法
一、过程和过程质量的概念
1、过程
定义： 一组将输入转化为输出的相互关联或相互作用的活动。
一个过程的输出经常成为另一个过程的输入，因此每一过程还会与其他过程有着相互关系。
2．过程(工序)质量
制造业过程质量中的过程不是指广义的过程，它所指的是产品、零部件制造过程的基本环节，即过去我们熟悉的工序。过程(工序)质量的高低主要反映在过程输出的合格率、废品率或返修率的高低上。
影响过程(工序)质量主要有六个因素(5M1E)，即人(操作者)、机(设备)、料(原材料)、法(操作方法及规范)、测(检验和测量)、环(工作环境)。
产生质量波动的原因
产生质量波动的原因有两大类：
一是随机因素（偶然因素），如机床的固有振动，刀具的正常磨损、运动幅的间隙等。这种因素影响较小，难以测量，消除它们成本大，技术上也难以达到。
一类是系统因素（异常因素），如原材料配方错误、设备故障、违反操作规程等。它们对质量波动影响大，易于判断其产生原因。
产品质量特性值的波动越小，意味着产品质量越稳定。因此过程质量也就是指该过程输出产品质量的波动幅度。
二、过程(工序)能力
1、过程(工序)能力的概念
在制造业中，过程能力称为工序能力，是指工序中人、机、料、法、测、环(5M1E)诸因素均处于规定的条件下，操作呈稳定状态时所具有的质量水平，即过程处于稳定状态下的实际加工能力。过程(工序)能力是过程一种可以度量的特性。它是用过程受控条件下，产品质量特性值的波动幅度(分散性)来描述。通常用质量特性值分布的标准偏差（σ）的6倍来表示。
过程能力为：
PC=6σ
说明：
1、σ是总体的标准差；
2、这个数值越小越好。
3、在计算工序能力时，常使用样本标准差S代替总体标准差σ。
2、过程（工序）能力与公差的关系
过程(工序)能力的高低还不能完全决定过程产品的质量状况，因为在大部分过程中不仅存在着质量特性值的分散情况，还存在着特性值分布中心与期望值偏移的情况。
这就需要研究过程（工序）能力与公差的关系问题。
公差最小公差中心M 最大分布中心μ恰好重合过程能力满足公差的要求公差最小最大公差中心M 分布中心μ数据分布中心偏移，在最大一方出现不合格品公差最小M、μ重合最大过程能力不能满足公差的要求偏移情况的说明
由图可见，过程(工序)满足不了产品的质量要求，有时不是因为缺乏固有能力，而是过程(工序)的固有能力没有得到充分利用。
这种情况下，为质量改进提供了良好的机会。
3、过程能力指数
（1）过程（工序）能力指数的概念
过程能力指数是对一个过程满足要求的程度度量，也就是公差界限与过程能力的比值。
★几个重要的概念：
●LSL——下规范限
● USL——上规范限
●规范中心——M=（LSL+USL）/2
●公差——T=USL-LSL
●分布中心——μ
●标准差——S
过程能力指数的计算公式CP=（USL-LSL）/6σ
σ T——公差范围
σ——总体标准差
s——样本标准差
过程能力指数与过程能力
从公式可以看出，过程(工序)能力指数Cp与过程(工序)能力6σ有明显的区别。 这是一个非常重要的概念，掌握这一点非常重要！
Cp 不合格品率Cp 不合格品率过程能力指数对应的不合格品率（2）过程（工序）能力的计算
在质量特性值属于计量值数据的情况下，过程（工序）能力指数Cp的计算方法有3种：
1、给定双侧公差，质量数据分布中心μ与公差中心M相一致时；
2、当给定双侧公差，质量数据分布中心μ与公差中心M不一致，即存在中心偏移量ε时；
3、当给定单向公差的上限公差时；
4、当给定单向公差的下限公差时。
讨论
1、<1时,
——过程能力不能满足要求，需要改进；
2、=1时,
——过程能力恰好满足要求，但是没有余地，仍然需要改进；
2、>1时(=1.33时)
——过程能力满足要求，维持这种状态。
p C
p C
p C
2.0 0.002pm 能力充足
1.67 0.00000062 能力充足
1.5 0.0000068 能力充足，维持
1.33 0.0000065 能力充足，维持
1.0 0.0027 能力尚可，加强检验
0.9 0.007 能力过小，减少标准差
0.67 0.0456 能力过小，减少标准差
0.2 0.5486 能力过小，不宜生产
(5)过程(工序)能力调查的程序
1)制定调查计划。
2)确定组织及人员，包括明确职责。
3)过程(工序)标准化。
4)按标准实施。
6)分析、判断。
5)搜集数据。
7)计算过程能力指数等。
8)处置。将调查结果或采取措施或形成标准。
(6)过程(工序)质量的分析和控制
过程(工序)质量虽然是人、机、料、法、测、环(5M1E)等各因素影响的综合结果，但对每一具体的过程来说，这六个因素对过程(工序)质量的影响程度是有很大差别的。这时需要识别过程的“主导因素”，即对质量起着决定性或占“支配”地位的因素。运用主导因素的概念可以分别对不同的过程采取切实有效的措施控制过程质量，但由于行业、产品特点不同，过程的主导因素应因地、因厂、因产品而异。
三、过程质量的控制方法
l ．过程质量策划；
2．关键过程、特殊过程的识别；
3．过程(工序)质量控制点
关键特性、关键过程、特殊过程
1、凡是因特性值不符合规定的要求而导致产品整体安全性或功能丧失的质量特性称为关键特性；
2、形成关键特性的过程就是关键过程；
3、特殊过程是指对过程结果所形成的产品是否合格不易或不能经济地进行验证的过程。
关键过程的识别
关键过程的识别是在产品生产过程的策划阶段进行的。应对产品的所有质量特性进行分级，对产品所有的过程进行分析，对关键过程和特殊过程列出清单，以便有重点地进行控制与管理。
3、过程（工序）质量控制点
（1）质量控制点设置的原则：
1)形成关键质量特性、关键部位之处。
2)工艺上有特殊要求，对后续过程有重大影响的过程。
3)易出现质量问题的薄弱环节。
4)顾客意见较多的过程。
5)出现不合格时损失价值非常高的过程。
质量控制点的设置可分为长期型和短期型。
(2)设置质量控制点的步骤
1)由设计、工艺、技术部门确定必须进行特殊管理的质量控制点，编制质量控制点明细表，经批准后纳入质量管理体系文件。
2)编制质量控制点流程图，明确关键环节和质量控制点。
3)编制质量控制点作业指导文件。
4)编制质量控制点管理办法，以便协调与其他过程的接口。
5)对质量控制点进行验收。
(3)过程质量控制点实施应注意的问题
1)质量控制点明细表的编制应包括质量控制点对象的名称、要求、质量特性和应采取的措施。
2)质量控制点流程图上应标出建立控制点的过程(工序)、质量控制内容、技术要求、检查方式及采用的控制手段。
3)质量控制点作业指导文件应与质量管理体系文件中有关作业指导文件相结合，并突出质量控制点。还应编制相关设备工装点检卡。
4)质量控制点与其他部门间的协调，一般情况下：设计部门判断对影响产品适用性的关键质量特性，工艺部门确定产品加．工过程中的质量控制点，工艺和技术部门组织有关人员进行过程分析，制定过程质量控制点流程图，工艺部门负责编制质量控制点作业指导文件，设备、工具和检验部门负责配备有关设备和工装并编制设备工装点检卡。
5)过程质量控制点可由不同部门人员组成，应落实每一质量控制点人员的职责。并在运行一个阶段后对质量控制点设置的合理性和存在问题进行复核，及时修改及完善。
6)控制点的运行控制中会出现许多重要的质量信息，应对这些信息进行系统的收集和分析，并建立传递渠道，以便能够对出现的问题进行快速反应。
7)应对质量控制点的活动进行定期的检验和考核，确保其活动正常进行。
(4)编制质量控制点作业指导书
质量控制点作业指导书应和质量体系文件中有关操作指导书相结合，并突出质量控制点，加以重点管理。
4．过程质量控制指导文件
常用的过程指导文件有以下几种：
(1)作业指导书，这是过程质量控制点必备的重要控制文件。包括：产品示意图、工艺规程、控制要求、工艺参数。
(2)设备定期检查记录卡。
(3)设备日点检记录卡。
(4)工装定期检查记录卡。
(5)量检具周期检定记录卡。
(6)检验指导书。
(7)控制图，用于监视过程是否处于受控状态，
及时发现异常，以便采取纠正措施。
(8)自检记录表等。
复习思考题