如何提升工序能力水平（三） ----过程能力指数评价工序能力

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在工序质量控制中，研究过程能力是为了分析工序质量状态。但仅有定量化的过程能力不足以判断工序质量状态是否满足要求以及满足的程度，因此，为了达到判定工序质量状态的目的，需要计算过程能力指数。
　　过程能力指数Cp计算公式是：

其中σ是质量特性值分布的总体标准差，可以用样本标准差ѕ来估计。在Cp指数中，Tu—Tl=2△反映对产品质量的要求，σ则反映工序的加工质量，当过程处于稳态时，产品的计量质量特性值有99.73%落在μ±3σ的范围内，即有99.73%的产品落在上述6σ范围内。所以在过程能力指数Cp中将6σ与2△比较，就反映过程加工精度满足产品质量要求的能力。Cp值越大，表明加工精度越高，但对设备和操作人员的要求也越高，相应的加工成本也越大。

图1 在总体均值U与公差中心M不重合的Cp指数

Cp指数讨论的是分布中心与公差中心一致的情况，即U=M，但这仅仅是一种理想的状态。在实际生产中，当分布中心与公差中心不一致，即U≠M有偏移，需要对Cp加以修正。
　　针对计算出的过程能力指数值，可以对关键工序能力进行评估和分析，并进行有效的处理与改进，这也是基于过程能力指数的工序质量控制的基本原理，有关过程能力指数值与工序能力的评价标准参考如下图，通过计算过程能力指数，除了可以判断过程的质量状况外，还可以进一步地根据正态分布理论，求出过程的合格品率。

图2 过程能力指数Cp与工序能力评价标准

所以在用过程能力指数分析关键工序能力时，首先要有样本数据，然后对样本数据的平均值U、标准偏差σ、偏离量ε、过程能力指数Cp分别进行计算，接着对数据进行分组，作直方图分析样本数据的分布特征。作出直方图后，结合过程能力指数计算结果，推测工序能力是否产生了异常的变化，若出现异常，则利用因果分析图推测产生异常的原因，之后到车间和品质人员、工艺、操作工、设备维护人员，提出处置措施或工艺试验。对于比较复杂的多因素情况，对导致缺陷的因素的影响权重进行分析和筛选，获得导致缺陷的关键因素。找到关键因素并整改，直到达到稳定状态。

图3 过程能力分析流程图

用过程能力指数评价关键工序，不但考虑了在制产品质量的稳定性，而且同时考虑了检测结果的平均值偏离校准中心值的程度，因此在质量控制中评价关键工序质量时更具科学性、合理性。当然，为了能够有效建立并实施该评价模式，需要品质部、设备部、工艺部及生产车间等相关部门的共同配合才能顺利开展。