手表零件生产过程中的能力分析

翟树

摘要：隨着手表行业竞争的不断加剧，高精度零件的加工，满足超严格的质量要求，生产出世界级质量的产品，这就需要采用先进的技术科学与先进的管理科学。一般说来，先进的技术科学可以改进产品质量指标的绝度值，而先进的管理科学则可以在现有的条件将其波动调整到最小。在手表零件加工中，推进CPK管理就是贯彻先进的科学管理。

关键词：手表；生产能力；科学管理

一、理论推算：

1.正态分布：实践证明，在一般无某种优势因素影响的情况下，在机床上用调整法加工一批零件时，得到的实验曲线与 正态分布曲线接近。正态分布函数：

令

该式为右图阴影部分的面积。

当z=±3时，即x=μ±3σ 2F（3）=99.73%

说明：随机变量x落在±3σ范围内的概率为99.73%，落在此范围以外的概率仅0.27%。

2.无偏移过程能力指数：

3.有偏移过程能力指数：

以上各公式中：

σ：正态分布随机变量的标准差；

μ：正态分布随机变量总体的算术平均值；

Tu 、TI：上下规范界限；

ξ：理论分布中心μ与实际中心M的偏移量，

4.过程能力判断：

过程能力指数的值越大，表明产品的离散程度相对于技术标准的公差范围越小，因而过程能力就越高；过程能力指数的值越小，表明产品的离散程度相对公差范围越大，因而过程能力就越低。因此，可以从过程能力指数的数值大小来判断能力的高低。从经济和质量两方面的要求来看，过程能力指数值并非越大越好，而应在一个适当的范围内取值。

二、实际应用注意的问题：

1.为了保证实际数据服从正态分布，要求生产过程中人、机、料、法、环、测这六个因素在宏观上保持不变。同一道工序有多台相同设备，应分别计算每一台设备的能力指数；如果同一台设备加工几个品种，应选择典型产品评价；因此只需一段时期（例如一个月）评价一次，不需要每天进行评价。

2.为了保证评价结果的正确性，在采集数据时，应注意：数据个数越多，计算结果越精确；数据抽样方式应固定，不得掺入人为因素；在加工状态稳定受控情况下采集数据；

3.采用的测量仪器必须具有满足评价要求的准确度、分辨率精密度。

三、提高过程能力指数的分析：

过程能力指数的大小反映了生产合格率的高低。现代工业生产对过程能力指数提出了Cp不小于2.0，Cpk不小于1.5的要求，以保证不合格品率不大于3.4×10-6。根据

1.通过优化设计，使零件公差范围加大，即TU-TL增大，使得Cpk增加；

2.优化工艺条件或更新生产设备，使实际加工数据的分散性尽量小，即减小数据分布的标准偏差σ；

具体措施：提高设备和模具的加工精度，消除生产中的不稳定因素带来的变化；

加强设备和模具的点检和保养工作，及时发现可能会在加工中带来的变化；

方法上的改进减少设备、模具的磨损。

3.优化调整工艺条件，精细操作，是工艺参数分布平均值与规范的中心值之间的偏离尽量小，即减小，使得Cpk增加。减小偏差量是提高CPK的有效途径。

四、手表零件生产过程中的应用：

1、我们进行工程能力检查的位置是关键尺寸，加工要求精度高。

实例：摆轴前后尖外径公差T=0.006，如果要求CP=1.33，根据：

；

得出：σ=0.125T=0.125*0.006=0.00075，按这个要求抽取的样件尺寸范围要在1/5公差范围之内；如果要求CP=1.0，抽取的样件尺寸范围也要在1/4公差之内。对于设备精度要求相当高。面对这种情况，我们采取的措施是：勤检勤验、中差生产，定时调整机床、定期检查设备，机床关键部位使用进口工装，提高加工过程的稳定性。通过一段时间的调整，目前，车加工的能力指数维持在1.0以上。

2、我们经常使用的测量工具是千分尺，千分尺的误差就有0.002，所测的零件外径细到Ф0.09，测量时拧紧力的大小是人为控制，这样一来，我便怀疑基础数据的准确性。我们采取的措施是：使用千分窝表测量，避免了使用力不同造成的误差。这样，缩小了操作造成实际分布中心与理论分布中心的偏移量。

3、在外协加工时，客户对我们的过程能力控制有严格要求，他们会对每个批次的零件都要进行测试，根据我们的实际条件，我们采取了两种措施。一种是产品公差带要求较宽时，我们就把现场的作业指导书的公差T缩减，只要生产出的零件尺寸在我们给出的T内，就可以保证能力指数。另一种情况是公差带不宽，我们就采取最笨的方法：一方面要求操作者中差调车，另一方面，要求操作者勤检验，勤分割，技术员会根据零件尺寸范围，把小包合成客户要求的数量，这样，客户在检验我们能力指数时也能达到要求。

五、结束语：

我们在提高过程能力控制中，做了很多工作，其实最重要的工作还是要提高操作工对提高零件质量的认识。

假设主夹板的每道工序的能力指数为CP=1.33 CPK=1.33则合格率为99.994%，表面上质量水平似乎过分严格了，其实，主夹板的工序很长，可以达到100多道，这时，累计合格率将降低为99.994%100=99.40%。我们每道工序的过程能力指数目前还达不到1.33。如果可以达到1.0，合格品率可以达到99.73%，99.73%100=76.31%。

如果让每一位员工都能懂得这个道理，就没有人觉得我们现在能力指数控制过严了。那么，生产过程控制就会变成员工的自觉行动。

参考文献：

[1]马逢时，刘传冰，六西格玛管理统计指南【M】，北京：中国人民大学出版社，2007：390-399

[2]马林，六西格玛管理【M】，北京：中国人民大学出版社，2004；199-215