工序质量管理

深圳市安吉龙科技有限公司 工序质量一、 工 序工序是产品、零部件制造过程的基本环节，也是构成生产的基本单位。我们所指工序是加工工序，也就是其间产品或零部件伴有物理变化和化学变化发生的过程。因而，它也是质量检验的基本环节。从现场质量管理的角度看，也就是从工序的组合和影响工序质量的诸因素看，工序是指操作者、机器、材料、工艺方法和环境等在特定条件下的结合。产品是由零、部件所组成的，而零件又是经若干道工序加工而成。因此，工序的质量将最终决定产品的制造质量。一般而言，工序质量是指工序的成果符合设计、工艺要求的程度。 深圳市安龙科技有限公司 工序质量工序的划分主要取决于生产技术的客观要求，同时也取决于劳动分工及提高劳动生产率的要求。尽管相同的产品具有典型的工艺流程，但由于生产类型不同，条件不同，工序的划分也不尽相同。例如，锂电产品的生产工艺流程可以分为配料、制桨、拉桨（涂覆）、制片、装配、注液、预充、检测分容和包装及零配件（辅助车间）等。而制片是由裁大片、刮粉、刷粉、对辊、裁小片、极耳连接和贴胶纸等工序所组成。又如，铸造的典型工艺流程有配砂、制芯、造型、扣箱、浇注和整理。而整理是由清砂、切割、退火、抛丸和二次清砂等工序所组成。二、工 序 能 力每道工序都具有定量或定性的质量要求（公差或技术要求）。为了改善和管理制造质量，首先必须掌握工序质量的实际状况。常见的工序质量型式如图 14-1、图 14-2和图 14-3。其中：图 14-1是工序处于统计控制状态下的质量状况；图 14-2是工序随着时间的推移而所表现出的质量偏移状况，这可能是由于工具磨损或者溶液的试剂耗尽而引起；图 14-3（ a） -（ e） 表明由于常见的中断和调整而产生的工序质量状况及变化原因。衡量工序能够稳定生产出合格品的能力称为工序能力 。换言之，工序能力就是在一定时间内，在规定使用的设备、工装、材料、操作方法以及检测器具等的条件下，当生产处于稳定状态时所具有的加工精度，即工序处于稳定状态下的实际加工能力。从一定意义上说，工序能力也可以理解为工序质量。从定量的角度看，工序能力就是工序本身所固有的一种可以量度的特性。深圳市安龙科技有限公司 工序质量工序质量则指的是工序所加工产品的质量特性数值的波动幅度（分散程度）。对于计量值特性项目的工序能力，用定量表示为： B=6。即工序能力大小 B为 6倍标准偏差 。从数理统计理论可以得出，在正态分布情况下，处于 6范围内的比率为 99.73%。深圳市安龙科技有限公司 工序质量图 14-1 工序质量无偏移示意图 图 14-2 工序质量有偏移示意图深圳市安龙科技有限公司 工序质量深圳市安龙科技有限公司 工序质量深圳市安龙科技有限公司 工序质量（一）工序能力分析的意义为了提高企业的生产经营效果，在设计产品、制订工艺、安排生产时，不但要考虑到用户的要求，而且要充分考虑到企业现有条件下的工序能力以及改进和提高设计、工艺的可能性。因此工序能力的测定和分析，对于产品设计、工艺制订、计划安排、生产调度和技术改造等方面都有很重要的意义。（ 1）对比各种工艺方法，选择适合于目前设计要求的工艺手段。（ 2）了解设备能力与工艺要求的关系，以便确定是否需要购置新设备或改造现有设备。（ 3）协调互相关联的各道工序，研究工序能力与生产负荷之间的平衡关系，消除隘路工序（即薄弱环节）的阻力，提高生产能力，缩短生产时间。深圳市安龙科技有限公司 工序质量（ 4）制订一套行之有效的工艺方法和操作规程，并确定特殊工艺的加工方法。（ 5）提供关键工序能力的数据信息，以便提供给设计和工艺人员，作为在制订各项有关计划时的依据资料。深圳市安龙科技有限公司 工序质量（ 二）工序能力的测定工序能力的计算方法，一般有两种。1、来源于控制图当采用 x-R控制图时以6=6式中 R 极差的平均值；d2 由每组样本 n大小所决定的系数（表 14-1） 表 14-1深圳市安龙科技有限公司 工序质量Rd2n 2 3 4 5 6 7 8 9 101/d2 0.886 0.5910.4860.4300.3950.3700.3510.0370.325 如果工序生产过程不稳定，处于失控状态，则不能用上述公式计算，应找出并排除异常原因后重新抽样测定，取得数据。2、来源于直方图按直方图的频数分布表，计算标准偏差 S。 此时的工序能力为：B=6S， 即式中 h 组距；fi 第 i组的频数；ui 第 i组的变换数；（频数最大的组变换数为 0，然后向上依次递减 1，向下依次增加 1）i 由第 1组到第 k组的顺序号。深圳市安龙科技有限公司 工序质量三、工 序 能 力 指 数对某些加工工序，特别是其主导因素是机器的工序，为定量表示工序能力满足产品设计的质量要求的程度，一般利用 “ 工序能力指数 ” 的概念。工序能力指数，就是产品公差范围（ T） 与工序能力（ B）之比。在质量特性值属于计量值数据的情况下计算方法如下：（一）工序能力指数的计算（ 1）当给定双向公差，质量数据分布中心（ x） 与公差上心（ M）相一致时，用符号 CP表示。式中 Tu 公差上限；式中 TL 公差下限。（ 2）当给定双向公差，质量数据分布中心（ x） 与公差中心（ M）不一致，即存在中心偏移量（ ） 时，用符号 CPk表示。式中 = M-x（ 3） 当给定单向公差的上限公差时，常采用的公式为：（ 4）当给定单向公差的下限公差时，常采用的公式为：深圳市安龙科技有限公司 工序质量（二） Cpk的近似行算1、计量值 数据过程能力指数的行算由 XR 控制图计算 CP及 Cpk的公式如下：2、计数值数据过程能力指数的计算a、 计件值数据的过程能力指数式 中； PU为允许的过程不合格品率上限； P为过程不合格品率的平均值； 为不合格品率二项分布的标准偏差。b、 计点值数据的过程能力指数式中： CU为允许的缺陷数上限；为产品的平均缺陷数；为缺陷数泊松分布的标准偏差。3、服务业或非定量工作过程能力指数的计算A、 在质量指标为望小值时B、 在质量指标为望大值时4、过程能力的等级评定A、 传统的过程能力等级评价B、 产品 -过程综合能力等级评价等 级 特 级 一 级 二 级 三 级 四 级CP 1.67 1.331.67 11.33 0.671 0.67评 价 过 高 充分 尚可 不 充分 不足过 程能力等 级 CP特性过 程能力指数范 围 1.67 1.331.67 11.33 0.671 0.67关 键质 量特性（ A类 ） 重要 质 量特性（ B类） 一般 质 量特性（ C类） 注： 级为适宜的过程能力产品 -过程综合特性能力等级评定及措施表（一）关 键质 量特性等 级 过 程能力 判断 措施 级 CP 1.67 理想状 态 制定作 业 指 导书 ,实 施 标 准化作 业 ;应 用控制 图 或其它手段 对过 程 进 行监 级 1.67 CP 1.33 低 风险 分析影响 过 程能力的主要因素 ,建立质 量控制点 . 级 1.33 CP 1 中等 风险 强 化 质 量 检验 ,增加 检验频 次及 时反 馈质 量信息 ,分析散差大的程度 ()和原因 ,采取 纠 正和 预 防措施提高 过程能力 (CP) 级 1 CP 0.67 高 风险 必 须进 行全数 检验 ,剔除不合格品 ,或 进 行分 级筛 迁 ,对 不可修复的 产 品应 停止加工 . 级 CP 0.67 极高 风险 停止加工 ,查 明 过 程中的系 统 因素 ,采取 纠 正措施 ,进 行技 术 改造和工 艺 改进 ,提高 过 程能力 (CP)关 键质 量特性等 级 过 程能力 判断 措施 级 CP 1.67 能力富余 简 化 质 量 检验 ,采用 统计 抽 样检验或减少 检验频 次 . 级 1.67 CP 1.33 理想状 态 对过 程 现 状 实 施 标 准化作 业 ,应 用控制 图 或其它手段 对过 程 进 行 监 控 . 级 1.33 CP 1 低 风险 对产 品按正常 规 定 进 行 检验 ,若采用统计 抽 样检验 ,在抽 样 方案 设计时应 考 虑 合理的 AQL值 和 检验 水平 IL以及 检验频 次 . 级 1 CP 0.67 中等 风险 对过 程加 强 检验 和 严 格 监 控 ,采取纠 正措施提高 过 程能力 (CP)在不影响最 终产 品 质 量的前提下确 认 原 设计 不合理 时 适当放 宽 公差范 围 . 级 CP 0.67 高 风险 实 行全数 检验 ,剔除不合格品或 进 行分 级筛选 .产品 -过程综合特性能力等级评定及措施表（二）关 键质 量特性等 级 过 程能力 判断 措施 级 CP 1.67 过 程能力过 剩 更 换 机器 ,设备 ,降低机床精度要求 ,降低技 术 工人等 级 ,降低生 产 成本 . 级 1.67 CP 1.33 过 程能力富答余 采用 统计 抽 样检验 ,减少 检验频 次 ,对 装配 质 量没有影响的情况下适当降低机器 设备 的精度等 级 . 级 1.33 CP 1 理想状 态 对过 程 实 施 标 准化作 业 . 级 1 CP 0.67 低 风险 在 确 认 不影响最 终产 品 质 量 ,经验证 明确 实 原 设计 不合理的情况下适当放 宽 公差范 围 . 级 CP 0.67 中等 风险 增加 检验频 次加 严检验 ,如 对 下道工序 质 量有影响 ,应查 明原因采取 纠正措施加以改 进 .产品 -过程综合特性能力等级评定及措施表（三）C、 过程能力与过程不合格品率有关公差范围过 程能力 CP 不合格品率偏移量 过 程能力CPK 不合格品率2 0.67 4.56% 0.33 30.85%3 1 0.27% 0.67 6.68%4 1.33 63ppm 1 0.62%5 1.67 0.57ppm 1.33 0.02%6 2 0.002ppm 1.67 3.4ppm过程能力与不合格品率对应表注 :ppm为 非法定单位 ,应代之以 1ppm=10-6四、 工序质量分析和控制工序质量分析就是要分析造成工序质量异常波动的影响因素，进而采取相应措施，消除异常因素，使生产工序恢复正常，处于稳定状态，即受控状态。如前所述，影响工序质量的因素有人（ Man）、 机（ Ma-chine）、料（ Material）、 法（ Method）、 环（ Enviroment）， 也即通常所说的 4M1E。 经验与理论表明，这五个因素对不同的工序及其质量的影响程度有着显著的差别。这有必要引进关于工序 “主导因素 ”的概念。“主导因素 ”是指在众多影响最终质量的因素中起决定全局或占“支配 ”地位的因素。深圳市安龙科技有限公司 工序质量任何加工制造过程和工序都存在着这样的因素，而且一种或少数几种占支配地位的情况到处可见。根据专业技术知识（即所谓 “固有技术 ”）和经验，人们一般可以从各种影响因素中识别出主导因素来。例如，在冲压加工中，模具是占支配地位的主导因素。因为在一般条件下，模具的质量决定了冲压零件的外形和尺寸精度。当然对于复杂成型压力加工工序，不仅受模具影响，而且工艺参数（压力大小、工作速度、成型次数等）也起主导作用。我们可以根据实际分析结果来建立控制系统。在制造过程中我们可以运用主导因素这一概念，分别不同工序的情况，采取切实有效的防误和控制措施，从而达到保证制造质量的目的。深圳市安龙科技有限公司 工序质量以下，我们对五大因素的特点及防误、控制措施分别作一般介绍。特别要强调指出的是，在不同行业、不同产品特点的条件下，工序的主导因素各不相同，因而主要控制措施也不相同，所以不宜千篇一律，搞一刀切，而应因地因厂因产品制宜。深圳市安龙科技有限公司 工序质量（ 一）操作人员的因素任何生产过程都离不开人的操作，即使是先进的自动化设备，也还是需要人去操作和管理。对于操作人员占支配地位的手工操作工序来说，例如手工焊接、人工喷漆、手工包装、手工造型、检验、校正和电子调谐、人工排字等，操作人员的工作技能和谨慎态度更为重要。造成操作误差的主要原因有：质量意识差；操作时粗心大意；不遵守操作规程；操作技能低和技术不熟练等。防误和控制措施：（ 1）加强 “质量第一、用户第一、下道工序是用户 ”的质量意识教育，提高责任心和一丝不苟的工作作风，并建立质量责任制。深圳市安龙科技有限公司 工序质量（ 2）进行岗位技术练兵，加强工序专业培训，严格遵守操作规程。（ 3）加强自检和首件检验。（ 4）改进工艺方法，减少对操作人员的注意力的依赖程度。（ 5）加强专职检验，适当增加流动检验的频次。（ 6）广泛开展 QC小组活动，促进自我提高我自我改进能力。（二）机器设备的因素机器设备是保证工序生产出符合技术要求的产品的得要条件之一，尤其是自动化程度较高，有定位装置的设备，它们对于确保工序质量起着决定性作用。对于一般爱用机器设备来说，机器设备的精度保持性、稳定性和性能可靠性；配合件、传动副的间隙；定位装置、定量装置的准确性和可靠性等直接影响工序质量特性的波动幅度。深圳市安龙科技有限公司 工序质量通常用机器能力一表示机器设备本身所具有的实际加工能力。当人、材料、方法和环境等因素在恒定条件下时，只考虑机器设备对产品质量的影响。机器能力引起的质量波动的标准偏差 约占工序质量波动的标准偏差 的 75%。对机器设备因素的控制，主要是控制异常因素而造成的质量波动。消除异常因素的方法一般可以采取下面措施：（ 1）加强设备维护和保养，定期检测机器设备的关键精度和性能项目，并建立设备关键部位日点检制度，对工序质量管理点的设备进行重点管理；（ 2）采用首件检验，核实定位或定量装置的调整量；（ 3）尽可能配置定位数据的自动显示和自动记录装置，以减少对工人调整工作可靠性的依赖。深圳市安龙科技有限公司 工序质量（ 三）原材料的因素根据行业不同，产品不同，工序不同，原材料的类别也不相同。对于加工工序而言，原材料可以是矿石、原油、羊毛、棉花、粮食或者成品、半成品，如铜板、钢材、毛条、面粉、纸张、油墨以及化学试剂等。对于生产成品的装配来说，原材料可以是配套的零件、标准件、元器件或电机等。对于汽车或机械产品的装配、电子设备或电子产品的装化工产品的合成、食品配方制作等都首先以提供原材料、零部件或元器件为前提。原材料的化学成分和物理性能，配套件、元器件和零部件的外观或内在质量，食品工业原料的质地（有毒、有害、杀虫药的残余量等）对生产成品的质量都起着主导作用。深圳市安龙科技有限公司 工序质量主要的控制措施是：在合同中明确规定质量要求；加强原材料的进厂检验和厂内自制零部件的工序和成品检验；合理选择供应商；搞好协作厂间的协作关系；并督促、帮助供应商的质量控制和质量保证工作。（四）工艺方法的因素工艺方法包括工艺流程的安排、工序之间的衔接、工序加工手段的选择（加工环境条件的选择、工艺装备