彭光勝

摘 要：隨著我國電氣化高速鐵路的快速發(fā)展，對接觸網(wǎng)產(chǎn)品的需求越來越大，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)今競爭條件如此激烈的情況下，一個公司的工序能力體現(xiàn)一個公司的實(shí)力。本文主要介紹了工序能力的計(jì)算，通過實(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。

關(guān)鍵詞：工序能力；計(jì)算；實(shí)例

中圖分類號：TN405 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：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，也就是說在操作者、機(jī)器設(shè)備、原材料、操作方法、測量方法和環(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的最高運(yùn)行速度和列車的安全。因此，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中對其加工精度做了嚴(yán)格的規(guī)定，具體如圖1所示：

標(biāo)稱截面積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，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LSL） 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)，也會因?yàn)闇囟取C(jī)械誤差、技能等原因使尺寸上存在誤差。另外，測定產(chǎn)品時也會有誤差的存在。以要求值為目標(biāo)生產(chǎn)的時候，多數(shù)產(chǎn)品的實(shí)際測定的尺寸一般會如正態(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)際測量值，縱坐標(biāo)表示該測量值的數(shù)量。從圖中可以看出，按照目標(biāo)值做出的產(chǎn)品最多，但同時也存在目標(biāo)值以外的產(chǎn)品，隨著逐漸偏離目標(biāo)值，測量值的數(shù)量也逐漸減少，這個時候，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)量是怎樣的一個情況。生產(chǎn)同一產(chǎn)品的3家公司的某一測量值的頻數(shù)分布如圖4所示。

圖4 A公司 B公司 C公司

由上圖可見，產(chǎn)品合格率最高的是A公司。如果購買其他公司的產(chǎn)品，出現(xiàn)不合格品的可能性會高出很多。這個時候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來表示。將測定值的離散程度（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表示測定值得平均值，Xn表示各個測量點(diǎn)的測量值；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，沒有考慮和目標(biāo)值的偏離程度。這個時候，我們可以說A公司B公司擁有同樣的工序能力。比如車床和機(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)值的偏差的時候怎如何考慮為佳呢？這個時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，可以推測設(shè)備，工具，材料是否出現(xiàn)問題等。工序能力的使用范圍還有很多，只有我們深入研究，將會給我們的工作帶來很大的幫助。

參考文獻(xiàn)

[1] 工序能力與工序能力指數(shù)，中國農(nóng)業(yè)機(jī)械出版社.

[2] 陸首群.質(zhì)量工程學(xué)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990

[3] 程控，革揚(yáng). MBPii/ER..P原理與應(yīng)用[M].北京：清華大學(xué)出版社，2002.