手表零件生產過程中的能力分析

翟樹

摘要：隨著手表行業競爭的不斷加劇，高精度零件的加工，滿足超嚴格的質量要求，生產出世界級質量的產品，這就需要采用先進的技術科學與先進的管理科學。一般說來，先進的技術科學可以改進產品質量指標的絕度值，而先進的管理科學則可以在現有的條件將其波動調整到最小。在手表零件加工中，推進CPK管理就是貫徹先進的科學管理。

關鍵詞：手表；生產能力；科學管理

一、理論推算：

1.正態分布：實踐證明，在一般無某種優勢因素影響的情況下，在機床上用調整法加工一批零件時，得到的實驗曲線與 正態分布曲線接近。正態分布函數：

令

該式為右圖陰影部分的面積。

當z=±3時，即x=μ±3σ 2F（3）=99.73%

說明：隨機變量x落在±3σ范圍內的概率為99.73%，落在此范圍以外的概率僅0.27%。

2.無偏移過程能力指數：

3.有偏移過程能力指數：

以上各公式中：

σ：正態分布隨機變量的標準差；

μ：正態分布隨機變量總體的算術平均值；

Tu 、TI：上下規范界限；

ξ：理論分布中心μ與實際中心M的偏移量，

4.過程能力判斷：

過程能力指數的值越大，表明產品的離散程度相對于技術標準的公差范圍越小，因而過程能力就越高；過程能力指數的值越小，表明產品的離散程度相對公差范圍越大，因而過程能力就越低。因此，可以從過程能力指數的數值大小來判斷能力的高低。從經濟和質量兩方面的要求來看，過程能力指數值并非越大越好，而應在一個適當的范圍內取值。

二、實際應用注意的問題：

1.為了保證實際數據服從正態分布，要求生產過程中人、機、料、法、環、測這六個因素在宏觀上保持不變。同一道工序有多臺相同設備，應分別計算每一臺設備的能力指數；如果同一臺設備加工幾個品種，應選擇典型產品評價；因此只需一段時期（例如一個月）評價一次，不需要每天進行評價。

2.為了保證評價結果的正確性，在采集數據時，應注意：數據個數越多，計算結果越精確；數據抽樣方式應固定，不得摻入人為因素；在加工狀態穩定受控情況下采集數據；

3.采用的測量儀器必須具有滿足評價要求的準確度、分辨率精密度。

三、提高過程能力指數的分析：

過程能力指數的大小反映了生產合格率的高低。現代工業生產對過程能力指數提出了Cp不小于2.0，Cpk不小于1.5的要求，以保證不合格品率不大于3.4×10-6。根據

1.通過優化設計，使零件公差范圍加大，即TU-TL增大，使得Cpk增加；

2.優化工藝條件或更新生產設備，使實際加工數據的分散性盡量小，即減小數據分布的標準偏差σ；

具體措施：提高設備和模具的加工精度，消除生產中的不穩定因素帶來的變化；

加強設備和模具的點檢和保養工作，及時發現可能會在加工中帶來的變化；

方法上的改進減少設備、模具的磨損。

3.優化調整工藝條件，精細操作，是工藝參數分布平均值與規范的中心值之間的偏離盡量小，即減小，使得Cpk增加。減小偏差量是提高CPK的有效途徑。

四、手表零件生產過程中的應用：

1、我們進行工程能力檢查的位置是關鍵尺寸，加工要求精度高。

實例：擺軸前后尖外徑公差T=0.006，如果要求CP=1.33，根據：

；

得出：σ=0.125T=0.125*0.006=0.00075，按這個要求抽取的樣件尺寸范圍要在1/5公差范圍之內；如果要求CP=1.0，抽取的樣件尺寸范圍也要在1/4公差之內。對于設備精度要求相當高。面對這種情況，我們采取的措施是：勤檢勤驗、中差生產，定時調整機床、定期檢查設備，機床關鍵部位使用進口工裝，提高加工過程的穩定性。通過一段時間的調整，目前，車加工的能力指數維持在1.0以上。

2、我們經常使用的測量工具是千分尺，千分尺的誤差就有0.002，所測的零件外徑細到Ф0.09，測量時擰緊力的大小是人為控制，這樣一來，我便懷疑基礎數據的準確性。我們采取的措施是：使用千分窩表測量，避免了使用力不同造成的誤差。這樣，縮小了操作造成實際分布中心與理論分布中心的偏移量。

3、在外協加工時，客戶對我們的過程能力控制有嚴格要求，他們會對每個批次的零件都要進行測試，根據我們的實際條件，我們采取了兩種措施。一種是產品公差帶要求較寬時，我們就把現場的作業指導書的公差T縮減，只要生產出的零件尺寸在我們給出的T內，就可以保證能力指數。另一種情況是公差帶不寬，我們就采取最笨的方法：一方面要求操作者中差調車，另一方面，要求操作者勤檢驗，勤分割，技術員會根據零件尺寸范圍，把小包合成客戶要求的數量，這樣，客戶在檢驗我們能力指數時也能達到要求。

五、結束語：

我們在提高過程能力控制中，做了很多工作，其實最重要的工作還是要提高操作工對提高零件質量的認識。

假設主夾板的每道工序的能力指數為CP=1.33 CPK=1.33則合格率為99.994%，表面上質量水平似乎過分嚴格了，其實，主夾板的工序很長，可以達到100多道，這時，累計合格率將降低為99.994%100=99.40%。我們每道工序的過程能力指數目前還達不到1.33。如果可以達到1.0，合格品率可以達到99.73%，99.73%100=76.31%。

如果讓每一位員工都能懂得這個道理，就沒有人覺得我們現在能力指數控制過嚴了。那么，生產過程控制就會變成員工的自覺行動。

參考文獻：

[1]馬逢時，劉傳冰，六西格瑪管理統計指南【M】，北京：中國人民大學出版社，2007：390-399

[2]馬林，六西格瑪管理【M】，北京：中國人民大學出版社，2004；199-215