彭光勝

摘 要：隨著我國(guó)電氣化高速鐵路的快速發(fā)展，對(duì)接觸網(wǎng)產(chǎn)品的需求越來(lái)越大，這就要求生產(chǎn)廠家不僅要能生產(chǎn)出高質(zhì)量的產(chǎn)品外，生產(chǎn)效率也至關(guān)重要。在當(dāng)今競(jìng)爭(zhēng)條件如此激烈的情況下，一個(gè)公司的工序能力體現(xiàn)一個(gè)公司的實(shí)力。本文主要介紹了工序能力的計(jì)算，通過(guò)實(shí)例和不同的方法分別計(jì)算了不同的工序能力；工序能力是反映一個(gè)公司實(shí)力的直接表現(xiàn)，其也直接關(guān)系到企業(yè)的成本與利潤(rùn)。

關(guān)鍵詞：工序能力；計(jì)算；實(shí)例

中圖分類(lèi)號(hào)：TN405 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）05（c）-0000-00

工序能力是指處于穩(wěn)定狀態(tài)下的實(shí)際加工能力，工序能夠穩(wěn)定地生產(chǎn)出產(chǎn)品的能力，也就是說(shuō)在操作者、機(jī)器設(shè)備、原材料、操作方法、測(cè)量方法和環(huán)境等標(biāo)準(zhǔn)條件下，工序呈穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)所具有的加工精度。

接觸線是接觸網(wǎng)中最重要的組成部分，其性能的好壞直接決定列車(chē)的最高運(yùn)行速度和列車(chē)的安全。因此，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)其加工精度做了嚴(yán)格的規(guī)定，具體如圖1所示：

標(biāo)稱(chēng)截面積120mm2的尺寸B的要求值是12.90mm，公差是±2%（±0.26mm）。如果用圖表來(lái)表示，如圖2所示。

上下公差中間的綠色區(qū)域部分的范圍是可以發(fā)貨的產(chǎn)品尺寸。這時(shí)，上公差（左圖中的13.16mm）叫做上限規(guī)格值（記為USL）、下公差（左圖中的12.64mm）叫做下限規(guī)格值（記為L(zhǎng)SL） 實(shí)際生產(chǎn)中，即使想要按照目標(biāo)值的尺寸進(jìn)行生產(chǎn)，也會(huì)因?yàn)闇囟?、機(jī)械誤差、技能等原因使尺寸上存在誤差。另外，測(cè)定產(chǎn)品時(shí)也會(huì)有誤差的存在。以要求值為目標(biāo)生產(chǎn)的時(shí)候，多數(shù)產(chǎn)品的實(shí)際測(cè)定的尺寸一般會(huì)如正態(tài)分布所示。如圖3所示

圖3 產(chǎn)品尺寸正態(tài)分布圖

橫坐標(biāo)表示尺寸或者強(qiáng)度等的實(shí)際測(cè)量值，縱坐標(biāo)表示該測(cè)量值的數(shù)量。從圖中可以看出，按照目標(biāo)值做出的產(chǎn)品最多，但同時(shí)也存在目標(biāo)值以外的產(chǎn)品，隨著逐漸偏離目標(biāo)值，測(cè)量值的數(shù)量也逐漸減少，這個(gè)時(shí)候，USL和LSL外部的均為不合格品。那么，為了盡量避免出現(xiàn)不合格品，應(yīng)該怎么做才好呢？首先我們必須了解所做的產(chǎn)品質(zhì)量是怎樣的一個(gè)情況。生產(chǎn)同一產(chǎn)品的3家公司的某一測(cè)量值的頻數(shù)分布如圖4所示。

圖4 A公司 B公司 C公司

由上圖可見(jiàn)，產(chǎn)品合格率最高的是A公司。如果購(gòu)買(mǎi)其他公司的產(chǎn)品，出現(xiàn)不合格品的可能性會(huì)高出很多。這個(gè)時(shí)候A公司的狀態(tài)可以叫做『工序能力高=質(zhì)量好』。將上述3家公司的頻數(shù)分布狀態(tài)數(shù)值化就叫做工序能力指數(shù)、用Cp來(lái)表示。將測(cè)定值的離散程度（標(biāo)準(zhǔn)偏差）用σ表示，工序能力Cp為：

這里的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ可以用下列的公式進(jìn)行運(yùn)算：

其中：X表示測(cè)定值得平均值，Xn表示各個(gè)測(cè)量點(diǎn)的測(cè)量值；σ表示頻數(shù)分布的山形的幅度幅，度越大σ也越大。

這里可以根據(jù)A公司、B公司、C公司的標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算Cp；計(jì)算A公司的工序能力。假設(shè)USL是20、LSL是10、σ是1.0。

A公司和B公司相比，確實(shí)山形小的A公司比B公司的工序能力指數(shù)要高，但是C公司的值也和A公司相同，這是因?yàn)橛?jì)算出的工序能力只計(jì)算了標(biāo)準(zhǔn)偏差，沒(méi)有考慮和目標(biāo)值的偏離程度。這個(gè)時(shí)候，我們可以說(shuō)A公司B公司擁有同樣的工序能力。比如車(chē)床和機(jī)械加工中心這種目標(biāo)值容易變化的情況下，工序能力的比較可以只有標(biāo)準(zhǔn)偏差。那么，在必須考慮和目標(biāo)值的偏差的時(shí)候怎如何考慮為佳呢？這個(gè)時(shí)候可以使用工序能力Cpk。用下列公式計(jì)算Cpk：

這里USL是上限規(guī)格值、LSL是下限規(guī)格值、σ為標(biāo)準(zhǔn)偏差、X是測(cè)量值的平均數(shù)。以C公司的計(jì)算為例：USL=20、LSL=10，X=19，σ=1.0

公司的工序能力Cpk就是0.33。其他公司的計(jì)算如表2所示：

表2 其他公司的Cpk計(jì)算

像這樣把距離中心的偏差程度也考慮進(jìn)去，就是把工序?qū)嵙?shù)值化。

一般情況下，為了改良產(chǎn)品質(zhì)量，在觀察改造和模具尺寸的情況下，可以計(jì)算變更前和變更后的工序能力指數(shù)，數(shù)字上升說(shuō)明質(zhì)量有所提高。觀察批量生產(chǎn)的質(zhì)量的工序能力，可以推測(cè)設(shè)備，工具，材料是否出現(xiàn)問(wèn)題等。工序能力的使用范圍還有很多，只有我們深入研究，將會(huì)給我們的工作帶來(lái)很大的幫助。

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