工时分析

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1工序(过程)能力分析1基本概念2工序能力指数的计算3工序能力的评价与处置4工序能力调查21基本概念在产品制造过程中,工序是保证产品质量的最基本环节。所谓工序能力分析,就是考虑工序的设备、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程度。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能力,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。一工序能力二工序能力指数3一工序能力1概念:所谓工序能力,是指处于稳定、标准状态下,工序的实际加工能力。●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、测量均处于标准作业条件,人员的操作●工序的实际加工能力是指工序质量特性的分散(或波动)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,或集中程度。由于均方差σ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N(μ,σ2)时,以3σ原则确定其分布范围(μ±3σ),处于该范围外的产品仅占产品总数的0.27%,因此,人们常以6σ描述工序的实际加工能力。实践证明:用这样的分散范围表2表达式:B=6σ或B≈6S3影响因素:(1)人——(2)设备——(3)材料——(4)工艺——(5)测具——(6)环境——生产环境及劳动条件的适应性。4二工序能力指数1概念:工序能力指数是衡量工序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工序能力与工序能力指数的区别:工序能力是工序具有的实际加工能力,而工序能力指数是指工序能力对规格要求满足的程度,这是两个完全不同的概念。工序能力强并不等于对规格要求的满足程度高,相反,工序能力弱并不等于对规格要求的满足程度低。当质量特性服从正态分布,而且其分布中心与规格中心Tm重合时,一定的工序能力指数将与一定的不合格品率相对应。因此,工序能力指数越大,说明工序能力的贮备越充足,质量保证能力越强,潜力越大,不合格品率越低。但这并不意味着加工精度和技术水平越高。STBTCp6x52工序能力指数的计算一计量值1双侧规格界限(1)无偏(2)有偏2单侧规格界限(1)仅给出规格上限TU(2)仅给出规格上限TL二记数值1记件值2记点值61计量值双侧规格界限双侧规格界限是指既具有规格上限(TU)要求,又有规格下限(TL)要求的情况(1)无偏——规格中心Tm与分布中心重合●计算公式:●工序不合格品率p的估计:①直接根据规格上、下限TU、TL以及工序分布的数字特征,估计和S进行计算②根据工序能力指数Cp计算。由式:因此有●例1STBTCp6xxP1P2TLTUTmf(x)σμ)]()([1SxTSxTpLUΦΦSTCp6pmLpmUpSCxTTTSCxTTTSCT32326)]3()3([1SxSCxSxSCxpppΦΦ)]3()3([1ppCCΦΦ)3(2)]3()3(1[1pppCCCΦΦΦT7例1根据某工序加工零件的测试数据计算得出,=6.5,S=0.0055,规格要求为。试求该工序的工序能力指数及不良品率。解:∵∴015.0015.05.6)909.03(2)3(2909.00055.06030.065.6ΦΦppmCpSTCTx006394.0003197.02)727.2(2Φx8●计算公式:绝对偏移量:(图中曲线1)偏移系数:工序能力指数:或:当k≥1,即e≥T/2时,规定Cpk=0(图中,曲线2)●不合格品率估计:①②采用“用Cp和k值估计不合格品率”●例2xTem)(21)(212LULUTTxTTTekSTkCkCppk6)1()1(SeTSTeTSTCpk62626f(x)有偏时工序能力指数与不合格品率e12eμTLTUP1P2Tmx)]()([1SxTSxTpLUTx(2)有偏——规格中心Tm与分布中心不重合计量值—双侧规格界限9例2测试一批零件外径尺寸的平均值=19.0101,S=0.0143,规格要求为解:由题意:计算Cpk04.003.0190101.19005.19204.19xTTTTLUmU97.18LT07.0T7.0816.0)145.01()1(816.00143.0607.0145.0207.00101.19005.1970.00143.060051.0207.0620051.00101.19005.19ppkppkmCkCCkSeTCxTe][1)0143.00101.1997.18()0145.00101.1904.19(ΦΦp%1.2021.0][1)804.2()093.2(或由Cp=0.816,k=0.145查表得不良品率估计约为2.1%~2.3%x10用Cp和k值估计不合格品率Cpk0.030.040.080.120.160.200.240.280.320.360.400.440.480.25.0.5013.8613.3413.6413.9914.4815.1015.8616.7517.7718.9220.1921.5823.0924.710.607.197.267.487.858.379.039.8510.8111.9213.1814.5916.5117.8519.690.703.573.643.834.164.635.245.996.897.949.1610.5512.1013.8415.740.801.641.691.892.092.462.943.554.315.216.287.538.9810.6212.480.900.690.730.831.001.251.602.052.623.344.215.276.538.029.751.000.270.290.350.450.610.841.141.552.072.753.594.655.947.491.100.100.110.140.200.290.420.610.881.241.402.393.234.315.661.200.030.040.050.080.130.200.310.480.721.061.542.193.064.201.300.010.010.020.030.050.090.150.250.400.630.961.452.133.061.400.000.010.010.010.040.070.130.220.360.590.931.452.191.500.000.010.020.030.060.110.200.350.590.961.541.600.000.010.010.030.060.110.200.360.631.071.700.000.010.010.030.060.110.220.400.721.800.000.010.010.030.060.130.250.481.900.000.010.010.030.070.150.312.000.000.010.020.040.090.202.100.000.010.020.050.132.200.000.010.030.082.300.010.020.052.400.000.010.032.500.100.022.600.000.012.700.012.800.00单位:%11(1)仅给出规格上限TU●计算公式:当TU≤时,p≥50%,则规定Cp=0●不合格品率估计:●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,S=0.24g,试计算工序能力指数Cp及不合格品率p。SxTTCUUp332计量值—单侧规格界限x)3(pCpΦx11.124.032.7071pC%04.010342.44)33.3()11.13(ΦΦpμf(x)TUUTσx12计量值—单侧规格界限(2)仅给出规格下限TL●计算公式:当TL≥时,p≤50%,则规定Cp=0●不合格率估计:●例3要求零件淬火后的硬度≥HRC71,实测数据后计算得=HRC73;S=1,试计算工序能力指数Cp及不良品率p。解:STxTCLLp33x)3(pCpΦ67.0137173pC)67.03(Φp%2.20222.0)2(Φμf(x)TLσxμ-TLx13计数值—●计算公式以不合格品率上限pU作为规格要求:(1)取k个样本,每个样本的样本容量分别为n1,n2,…,nk,每个样本中的不合格品数为d1,d2,…,dk(2)计算平均不合格品率及平均样本量(3)计算工序能力指数Cp●例1某产品规格要求pU=0.1,现取5个样本,n1=n2=…=n5=100,各样本中不合格品数为:d1=7,d2=5,d3=6,d4=2,d5=4,求工序能力指数Cp。kiikiindp11knnkii1nppppCUp)1(381.0100)048.01(048.03048.01.0100048.050042657pCnp14计数值—计点值●计算公式规格要求是单位产品平均缺陷(或疵点数)上限或不合格品率很小时的样本中不合格品数上限CU(1)取k个样本,每个样本的样本容量分别为n1,n2,…,nk,每个样本的疵点数(或不合格品数)为C1,C2,…,Ck。(2)计算平均疵点数(或平均不合格品数)(3)计算工序能力指数Cp●例2:设某产品规格要求单位产品平均缺陷上限CU=2,取容量为10的样本5个,各样本中产品的缺陷数分别为C1=7;C2=5;C3=6;C4=2;C5=4,求工序能力指数Cp。解:kiikiinCC11CCCCUp3734.048.0348.0248.010542657pCC153工序能力的评价与处置工序能力指数Cp客观地、定量地反映了工序能力对规格要求的适应程度,因此它是工序能力评价的基础。根据工序能力指数的大小一般可将加工分为五类:1Cp>1.67特级加工21.67≥Cp>1.33一级加工31.33≥Cp>1二级加工41≥Cp>0.67三级加工5Cp≤0.67四级加工161Cp>1.67特级加工●当质量特性服从正态分布,且分布中心与规格中心Tm重合时,T>10S,不合格品率p<0.00006%。(见图)●工序能力过分充裕,有很大的贮备。这意味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:(1)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(2)在保证产品质量和提高经济效益的前提下更改设计,加严规格要求;(3)x1721.67≥Cp>1.33一级加工●当时,10S≥T>8S,不合格品率0.00006%≤p<0.006%。(见图)●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。●措施:(1)(2)非关键工序可放宽检验;(3)工序控制的抽样间隔可适当放宽。mTX1831.33≥Cp>1二级加工●当时,8S≥T>6S,不合格品率0.006%≤p<0.27%。(见图)●对一般加工而言,工序能力适宜。●措施:(1)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,(2)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。(3)mTX1941≥Cp>0.67三级加工●当时,6S≥T>4S,不合格品率0.27%≤p<4.55%。●工序能力不足,不合格品率较高。(见图)●措施:(1)要通过提高设备精度、改进工艺方法、提高操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