第四節(jié)過程質(zhì)量分析
產(chǎn)品質(zhì)量是由形成產(chǎn)品各個環(huán)節(jié)的質(zhì)量，即過程質(zhì)量所決定的。過程質(zhì)量是產(chǎn)品質(zhì)量的保證。
過程質(zhì)量分析就是依據(jù)產(chǎn)品形成流程的各個環(huán)節(jié)尋找影響過程質(zhì)量的因素，分析其產(chǎn)生的原因，以便消除或改善這些因素，使過程質(zhì)量達(dá)到要求的活動。
一、過程質(zhì)量分析的含義和分析方法
(一)過程質(zhì)量分析的含義
過程質(zhì)量分析是指管理咨詢師依據(jù)產(chǎn)品流程，在對形成產(chǎn)品或服務(wù)的活動過程進(jìn)行調(diào)查、分析的基礎(chǔ)上，找出影響質(zhì)量的問題和原因，提出有針對性的指導(dǎo)、實施和改善改進(jìn)建議，以使過程質(zhì)量符合要求的過程。
產(chǎn)品質(zhì)量具有波動性和規(guī)律性。
(波動性：是指在同樣人員和條件下生產(chǎn)一批產(chǎn)品的質(zhì)量特性數(shù)據(jù)不完全相同，具有普遍性和永恒性。
規(guī)律性：是指當(dāng)生產(chǎn)過程處于統(tǒng)計控制狀態(tài)時，生產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量特性數(shù)據(jù)，其波動服從一定的分布規(guī)律。)
產(chǎn)品形成過程中有很多因素導(dǎo)致質(zhì)量的波動。波動分為正常波動和異常波動。正常波動是由隨機(jī)原因引起的波動，此波動大量存在。如：原材料成分差異、性能微小差異、輕微震動、溫濕度微小變化、儀器的微小差異等。因其消除代價較大，只要是人們可接受的即允許其存在。
異常波動是由系統(tǒng)原因(異常因素)造成的，不大量存在，也不經(jīng)常影響，一旦存在將影響顯著。如：原材料質(zhì)量不符合規(guī)定、機(jī)器帶病運行、違反操作規(guī)程等，是不允許存在的。但能夠采取措施加以避免或消除。過程質(zhì)量分析就是要找出造成過程質(zhì)量異常波動的原因并加消除，使生產(chǎn)過程處于正常波動狀態(tài)。
(二)過程質(zhì)量分析的內(nèi)容
過程的內(nèi)容一般包括：設(shè)計過程、產(chǎn)品形成過程、銷售過程和質(zhì)量檢驗過程等，與之相對應(yīng)的過程質(zhì)量分析的內(nèi)容是對上述四個過程質(zhì)量的咨詢。
(三)過程質(zhì)量分析的作用
1.對客戶生產(chǎn)或服務(wù)過程做出可靠性評估；
2.確定生產(chǎn)過程的統(tǒng)計控制界限，判斷生產(chǎn)過程是否失控或是否有能力；
3.是過程提供質(zhì)量信息的早期報警系統(tǒng)，可及時監(jiān)控過程狀況并防止廢品的發(fā)生；
4.可減少對常規(guī)檢驗的依賴性，做到定時觀察和系統(tǒng)測量，能夠替代大量的檢驗工作。
例題：產(chǎn)品形成過程中有很多因素導(dǎo)致質(zhì)量的波動。正常波動是由（）引起的波動。
A. 系統(tǒng)原因
B. 隨機(jī)原因
C. 異常因素
D. 失控因素
答案：B
(四)過程質(zhì)量分析常用方法
過程質(zhì)量分析常用方法主要有過程能力指數(shù)方法和控制圖方法兩種。
1.過程能力指數(shù)法
(1)過程能力及過程能力指數(shù)的含義
過程能力是指生產(chǎn)過程在一定時間內(nèi)處于統(tǒng)計控制狀態(tài)下，是制造產(chǎn)品的質(zhì)量特性值的經(jīng)濟(jì)波動幅度，又叫加工精度。
過程能力是描述加工過程中產(chǎn)品質(zhì)量特性值客觀存在分散的一個參數(shù)。過程能力指數(shù)（CP）是表示過程能力滿足產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求(包括產(chǎn)品規(guī)格要求和和公差要求)程度的另一個參數(shù)，一般都用質(zhì)量特性值分布的6σ來描述，即可兼顧全面性也可兼顧經(jīng)濟(jì)性。.
CP =技術(shù)要求／過程能力
當(dāng)分布中心與公差中心重合時：CP =T／6σ=（Tu—TL）/6σ
當(dāng)分布中心與公差中心有偏離時，過程能力指數(shù)記為CPK。
CpK=(1—K)T／6σ 式中：k=2│μ—M│／T
所以CpK=(1—K)T／6σ= （T- 2│μ—M│）／6σ
(2)正態(tài)分布下過程能力指數(shù)的計算方法
根據(jù)過程質(zhì)量的客觀分布規(guī)律與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求相對關(guān)系的不同，正態(tài)分布下的過程能力指數(shù)計算方法，大致可分為下列四種情況。
① 雙側(cè)公差，對稱分布，中心重合 CP =T/6σ=（Tu—TL）/6σ
② 雙側(cè)公差，對稱分布，中心偏移 CpK=(1—K)T/6σ式中：k=2│μ—M│/T
③單側(cè)公差，已給出規(guī)格上限TU CP =（TU-μ）/3σ≈（TU- ）/3S
④單側(cè)公差，已給出規(guī)格下限TL CP =（TL-μ）/3σ≈（TL- ）/3S
(3)影響過程能力的因素：人、機(jī)、料、法、環(huán)。
例題：當(dāng)分布中心與公差中心有偏離時，過程能力指數(shù)記為CPK。CPK的計算方法為（）。
A. Tu—TL）/6σ
B. (1—K)T/6σ 式中：k=2│μ—M│/T
C. （TU-μ）/3σ
D. （TL-μ）/3σ
答案：B
(4)一般質(zhì)量特性的過程能力評價
①過程能力判斷基準(zhǔn)，見下表。 CP (或CpK) 判斷 偏離度K(％) 對分布中心是否采取措施
CP≥1.67 過程能力過于充足 視情況進(jìn)行調(diào)整
1.33≤CP <1.67 過程能力充足 |K|≤12.5 不必要采取措施
1.00≤CP <1.33 過程能力尚可 12.5<|K|≤25 注意觀察變化，必要時采取
0.67≤CP <1.00 過程能力不足 25<|K|≤50 需要采取措施
CP <0.67 過程能力嚴(yán)重不足 50<|K| 采取糾正措施或停止作業(yè)
②過程能力和不合格率之間的對應(yīng)關(guān)系，見下表 CP (或CPK) 不合格率(％) CP (或CPK) 不合格率(％)
0.33 32.26 1.30 0.01
0.67 4.65 1.33 0.006
0.86 1.00 1.47 0.001
1.00 0.27 1.63 0.0001
1.10 0.10 1.67 0.00006
1.16 0.05
(5)不同質(zhì)量特性的過程能力評價及改進(jìn)措施
過程質(zhì)量特性可分為關(guān)鍵質(zhì)量特性、重要質(zhì)量特性和一般質(zhì)量特性三種。
①關(guān)鍵質(zhì)量特性的過程能力評價及改進(jìn)措施
滿足顧客關(guān)鍵要求或過程要求的產(chǎn)品或過程的質(zhì)量特性，稱之為關(guān)鍵質(zhì)量特性。若超過規(guī)定的特性值要求，將會直接影響產(chǎn)品安全性或造成產(chǎn)品整體功能喪失。例如：安全性能不合格。
表8-17關(guān)鍵質(zhì)量特性評價表 等級范圍 過程能力指數(shù) 判定 采取措施
Ⅲ Cp>1.67 理想狀態(tài) 制訂作業(yè)指導(dǎo)書，實施標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)；應(yīng)用控制圖或其他手段對過程進(jìn)行監(jiān)控。
Ⅳ 1.67》Cp>1.33 低風(fēng)險 分析影響過程能力的主要因素，建立質(zhì)量控制點。
Ⅴ 1.33≥Cp>1.00 中等風(fēng)險 強(qiáng)化質(zhì)量檢驗，增加檢驗頻次及反饋質(zhì)量信息，分析離散程度和原因，采取糾正和預(yù)防措施，提高過程能力。
Ⅵ 1.00≥Cp》0.67 高風(fēng)險 必須進(jìn)行全數(shù)檢驗，剔除不合格品，或進(jìn)行分級篩選，對不可修復(fù)的產(chǎn)品應(yīng)停止加工。
Ⅶ Cp<0.67 極高風(fēng)險 停止加工生產(chǎn)，查明過程中的系統(tǒng)因素，采取糾正措施，進(jìn)行技術(shù)改造和工藝改進(jìn)，提高過程能力。
②重要質(zhì)量特性的過程能力評價及改進(jìn)措施
重要質(zhì)量特性是指對產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生重要影響的質(zhì)量特性。如超出其標(biāo)準(zhǔn)將會造成產(chǎn)品的功能缺陷，影響產(chǎn)品正常使用。例如：計算機(jī)部件的故障或失效。
表8-18重要質(zhì)量特性評價表 等級范圍 過程能力指數(shù) 判定 采取措施
Ⅱ Cp>1.67 能力富余 簡化質(zhì)量檢驗，采用統(tǒng)計抽樣檢驗或減少檢驗頻次
Ⅲ 1.67≥Cp>1.33 理想狀態(tài) 對過程現(xiàn)狀實施標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，應(yīng)用控制圖或其他手段對過程進(jìn)行監(jiān)控
Ⅳ 1.33≥Cp>1.00 低風(fēng)險 對產(chǎn)品按正常規(guī)定進(jìn)行檢驗，若采取統(tǒng)計抽樣檢驗，在抽樣方案設(shè)計時應(yīng)考慮合理的驗收合格標(biāo)準(zhǔn)值和檢驗水平及檢驗頻次
Ⅴ 1.00≥Cp≥0.67 中等風(fēng)險 對過程加強(qiáng)檢驗和嚴(yán)格監(jiān)控，采取糾正措施提高過程能力，在不影響最終產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，如果確認(rèn)原設(shè)計不合理時應(yīng)適當(dāng)放寬公差范圍
Ⅵ Cp<0.67 高風(fēng)險 實施全數(shù)檢驗，剔除不合格品或進(jìn)行分級篩選
③一般質(zhì)量特性的過程能力評價及改進(jìn)措施
一般質(zhì)量特性是指對產(chǎn)品質(zhì)量有一定或輕微影響的質(zhì)量特性，超出標(biāo)準(zhǔn)將會影響產(chǎn)品的質(zhì)量等級，但不影響使用。例如：機(jī)箱表面輕微劃傷。
表8-19一般質(zhì)量特性評價表 等級
范圍 過程能力 判定 采取措施
I Cp>1.67 能力過剩 降低精度要求，降低技術(shù)工人等級，降低生產(chǎn)成本
Ⅱ 1.67≥Cp>1.33 能力富余 采用統(tǒng)計抽樣檢驗，減少檢驗頻次，在對裝配質(zhì)量沒有影響的情況下，適當(dāng)降低機(jī)器設(shè)備的精度要求
Ⅲ 1.33≥Cp>1.00 理想狀態(tài) 對過程實施標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)。
Ⅳ 1.00≥Cp≥0.67 低風(fēng)險 在確認(rèn)不影響最終產(chǎn)品質(zhì)量，經(jīng)驗證明確以原設(shè)計不合理的情況下適當(dāng)放寬公差范圍
V Cp<0.67 中等風(fēng)險 增加檢驗頻次，嚴(yán)格檢驗，如對下道工序質(zhì)量有影響，應(yīng)查明原因采取糾正和預(yù)防措施加以改進(jìn)
2.控制圖法（略）
例題：計算機(jī)部件的故障屬于（）質(zhì)量特性。
A. 關(guān)鍵質(zhì)量特性
B. 重要質(zhì)量特性
C. 重點質(zhì)量特性
D. 一般質(zhì)量特性
答案：B
產(chǎn)品質(zhì)量是由形成產(chǎn)品各個環(huán)節(jié)的質(zhì)量，即過程質(zhì)量所決定的。過程質(zhì)量是產(chǎn)品質(zhì)量的保證。
過程質(zhì)量分析就是依據(jù)產(chǎn)品形成流程的各個環(huán)節(jié)尋找影響過程質(zhì)量的因素，分析其產(chǎn)生的原因，以便消除或改善這些因素，使過程質(zhì)量達(dá)到要求的活動。
一、過程質(zhì)量分析的含義和分析方法
(一)過程質(zhì)量分析的含義
過程質(zhì)量分析是指管理咨詢師依據(jù)產(chǎn)品流程，在對形成產(chǎn)品或服務(wù)的活動過程進(jìn)行調(diào)查、分析的基礎(chǔ)上，找出影響質(zhì)量的問題和原因，提出有針對性的指導(dǎo)、實施和改善改進(jìn)建議，以使過程質(zhì)量符合要求的過程。
產(chǎn)品質(zhì)量具有波動性和規(guī)律性。
(波動性：是指在同樣人員和條件下生產(chǎn)一批產(chǎn)品的質(zhì)量特性數(shù)據(jù)不完全相同，具有普遍性和永恒性。
規(guī)律性：是指當(dāng)生產(chǎn)過程處于統(tǒng)計控制狀態(tài)時，生產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量特性數(shù)據(jù)，其波動服從一定的分布規(guī)律。)
產(chǎn)品形成過程中有很多因素導(dǎo)致質(zhì)量的波動。波動分為正常波動和異常波動。正常波動是由隨機(jī)原因引起的波動，此波動大量存在。如：原材料成分差異、性能微小差異、輕微震動、溫濕度微小變化、儀器的微小差異等。因其消除代價較大，只要是人們可接受的即允許其存在。
異常波動是由系統(tǒng)原因(異常因素)造成的，不大量存在，也不經(jīng)常影響，一旦存在將影響顯著。如：原材料質(zhì)量不符合規(guī)定、機(jī)器帶病運行、違反操作規(guī)程等，是不允許存在的。但能夠采取措施加以避免或消除。過程質(zhì)量分析就是要找出造成過程質(zhì)量異常波動的原因并加消除，使生產(chǎn)過程處于正常波動狀態(tài)。
(二)過程質(zhì)量分析的內(nèi)容
過程的內(nèi)容一般包括：設(shè)計過程、產(chǎn)品形成過程、銷售過程和質(zhì)量檢驗過程等，與之相對應(yīng)的過程質(zhì)量分析的內(nèi)容是對上述四個過程質(zhì)量的咨詢。
(三)過程質(zhì)量分析的作用
1.對客戶生產(chǎn)或服務(wù)過程做出可靠性評估；
2.確定生產(chǎn)過程的統(tǒng)計控制界限，判斷生產(chǎn)過程是否失控或是否有能力；
3.是過程提供質(zhì)量信息的早期報警系統(tǒng)，可及時監(jiān)控過程狀況并防止廢品的發(fā)生；
4.可減少對常規(guī)檢驗的依賴性，做到定時觀察和系統(tǒng)測量，能夠替代大量的檢驗工作。
例題：產(chǎn)品形成過程中有很多因素導(dǎo)致質(zhì)量的波動。正常波動是由（）引起的波動。
A. 系統(tǒng)原因
B. 隨機(jī)原因
C. 異常因素
D. 失控因素
答案：B
(四)過程質(zhì)量分析常用方法
過程質(zhì)量分析常用方法主要有過程能力指數(shù)方法和控制圖方法兩種。
1.過程能力指數(shù)法
(1)過程能力及過程能力指數(shù)的含義
過程能力是指生產(chǎn)過程在一定時間內(nèi)處于統(tǒng)計控制狀態(tài)下，是制造產(chǎn)品的質(zhì)量特性值的經(jīng)濟(jì)波動幅度，又叫加工精度。
過程能力是描述加工過程中產(chǎn)品質(zhì)量特性值客觀存在分散的一個參數(shù)。過程能力指數(shù)（CP）是表示過程能力滿足產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求(包括產(chǎn)品規(guī)格要求和和公差要求)程度的另一個參數(shù)，一般都用質(zhì)量特性值分布的6σ來描述，即可兼顧全面性也可兼顧經(jīng)濟(jì)性。.
CP =技術(shù)要求／過程能力
當(dāng)分布中心與公差中心重合時：CP =T／6σ=（Tu—TL）/6σ
當(dāng)分布中心與公差中心有偏離時，過程能力指數(shù)記為CPK。
CpK=(1—K)T／6σ 式中：k=2│μ—M│／T
所以CpK=(1—K)T／6σ= （T- 2│μ—M│）／6σ
(2)正態(tài)分布下過程能力指數(shù)的計算方法
根據(jù)過程質(zhì)量的客觀分布規(guī)律與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求相對關(guān)系的不同，正態(tài)分布下的過程能力指數(shù)計算方法，大致可分為下列四種情況。
① 雙側(cè)公差，對稱分布，中心重合 CP =T/6σ=（Tu—TL）/6σ
② 雙側(cè)公差，對稱分布，中心偏移 CpK=(1—K)T/6σ式中：k=2│μ—M│/T
③單側(cè)公差，已給出規(guī)格上限TU CP =（TU-μ）/3σ≈（TU- ）/3S
④單側(cè)公差，已給出規(guī)格下限TL CP =（TL-μ）/3σ≈（TL- ）/3S
(3)影響過程能力的因素：人、機(jī)、料、法、環(huán)。
例題：當(dāng)分布中心與公差中心有偏離時，過程能力指數(shù)記為CPK。CPK的計算方法為（）。
A. Tu—TL）/6σ
B. (1—K)T/6σ 式中：k=2│μ—M│/T
C. （TU-μ）/3σ
D. （TL-μ）/3σ
答案：B
(4)一般質(zhì)量特性的過程能力評價
①過程能力判斷基準(zhǔn)，見下表。 CP (或CpK) 判斷 偏離度K(％) 對分布中心是否采取措施
CP≥1.67 過程能力過于充足 視情況進(jìn)行調(diào)整
1.33≤CP <1.67 過程能力充足 |K|≤12.5 不必要采取措施
1.00≤CP <1.33 過程能力尚可 12.5<|K|≤25 注意觀察變化，必要時采取
0.67≤CP <1.00 過程能力不足 25<|K|≤50 需要采取措施
CP <0.67 過程能力嚴(yán)重不足 50<|K| 采取糾正措施或停止作業(yè)
②過程能力和不合格率之間的對應(yīng)關(guān)系，見下表 CP (或CPK) 不合格率(％) CP (或CPK) 不合格率(％)
0.33 32.26 1.30 0.01
0.67 4.65 1.33 0.006
0.86 1.00 1.47 0.001
1.00 0.27 1.63 0.0001
1.10 0.10 1.67 0.00006
1.16 0.05
(5)不同質(zhì)量特性的過程能力評價及改進(jìn)措施
過程質(zhì)量特性可分為關(guān)鍵質(zhì)量特性、重要質(zhì)量特性和一般質(zhì)量特性三種。
①關(guān)鍵質(zhì)量特性的過程能力評價及改進(jìn)措施
滿足顧客關(guān)鍵要求或過程要求的產(chǎn)品或過程的質(zhì)量特性，稱之為關(guān)鍵質(zhì)量特性。若超過規(guī)定的特性值要求，將會直接影響產(chǎn)品安全性或造成產(chǎn)品整體功能喪失。例如：安全性能不合格。
表8-17關(guān)鍵質(zhì)量特性評價表 等級范圍 過程能力指數(shù) 判定 采取措施
Ⅲ Cp>1.67 理想狀態(tài) 制訂作業(yè)指導(dǎo)書，實施標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)；應(yīng)用控制圖或其他手段對過程進(jìn)行監(jiān)控。
Ⅳ 1.67》Cp>1.33 低風(fēng)險 分析影響過程能力的主要因素，建立質(zhì)量控制點。
Ⅴ 1.33≥Cp>1.00 中等風(fēng)險 強(qiáng)化質(zhì)量檢驗，增加檢驗頻次及反饋質(zhì)量信息，分析離散程度和原因，采取糾正和預(yù)防措施，提高過程能力。
Ⅵ 1.00≥Cp》0.67 高風(fēng)險 必須進(jìn)行全數(shù)檢驗，剔除不合格品，或進(jìn)行分級篩選，對不可修復(fù)的產(chǎn)品應(yīng)停止加工。
Ⅶ Cp<0.67 極高風(fēng)險 停止加工生產(chǎn)，查明過程中的系統(tǒng)因素，采取糾正措施，進(jìn)行技術(shù)改造和工藝改進(jìn)，提高過程能力。
②重要質(zhì)量特性的過程能力評價及改進(jìn)措施
重要質(zhì)量特性是指對產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生重要影響的質(zhì)量特性。如超出其標(biāo)準(zhǔn)將會造成產(chǎn)品的功能缺陷，影響產(chǎn)品正常使用。例如：計算機(jī)部件的故障或失效。
表8-18重要質(zhì)量特性評價表 等級范圍 過程能力指數(shù) 判定 采取措施
Ⅱ Cp>1.67 能力富余 簡化質(zhì)量檢驗，采用統(tǒng)計抽樣檢驗或減少檢驗頻次
Ⅲ 1.67≥Cp>1.33 理想狀態(tài) 對過程現(xiàn)狀實施標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，應(yīng)用控制圖或其他手段對過程進(jìn)行監(jiān)控
Ⅳ 1.33≥Cp>1.00 低風(fēng)險 對產(chǎn)品按正常規(guī)定進(jìn)行檢驗，若采取統(tǒng)計抽樣檢驗，在抽樣方案設(shè)計時應(yīng)考慮合理的驗收合格標(biāo)準(zhǔn)值和檢驗水平及檢驗頻次
Ⅴ 1.00≥Cp≥0.67 中等風(fēng)險 對過程加強(qiáng)檢驗和嚴(yán)格監(jiān)控，采取糾正措施提高過程能力，在不影響最終產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，如果確認(rèn)原設(shè)計不合理時應(yīng)適當(dāng)放寬公差范圍
Ⅵ Cp<0.67 高風(fēng)險 實施全數(shù)檢驗，剔除不合格品或進(jìn)行分級篩選
③一般質(zhì)量特性的過程能力評價及改進(jìn)措施
一般質(zhì)量特性是指對產(chǎn)品質(zhì)量有一定或輕微影響的質(zhì)量特性，超出標(biāo)準(zhǔn)將會影響產(chǎn)品的質(zhì)量等級，但不影響使用。例如：機(jī)箱表面輕微劃傷。
表8-19一般質(zhì)量特性評價表 等級
范圍 過程能力 判定 采取措施
I Cp>1.67 能力過剩 降低精度要求，降低技術(shù)工人等級，降低生產(chǎn)成本
Ⅱ 1.67≥Cp>1.33 能力富余 采用統(tǒng)計抽樣檢驗，減少檢驗頻次，在對裝配質(zhì)量沒有影響的情況下，適當(dāng)降低機(jī)器設(shè)備的精度要求
Ⅲ 1.33≥Cp>1.00 理想狀態(tài) 對過程實施標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)。
Ⅳ 1.00≥Cp≥0.67 低風(fēng)險 在確認(rèn)不影響最終產(chǎn)品質(zhì)量，經(jīng)驗證明確以原設(shè)計不合理的情況下適當(dāng)放寬公差范圍
V Cp<0.67 中等風(fēng)險 增加檢驗頻次，嚴(yán)格檢驗，如對下道工序質(zhì)量有影響，應(yīng)查明原因采取糾正和預(yù)防措施加以改進(jìn)
2.控制圖法（略）
例題：計算機(jī)部件的故障屬于（）質(zhì)量特性。
A. 關(guān)鍵質(zhì)量特性
B. 重要質(zhì)量特性
C. 重點質(zhì)量特性
D. 一般質(zhì)量特性
答案：B