9.2.4　工序质量控制

工序质量控制是指为了预防产品或服务缺陷，运用统计技术对生产过程，尤其是关键工序，进行质量控制，使得产品或服务能够稳定地保持在设计标准规格范围内。工序质量控制的作用在于管理者清楚地知道什么时候停工干预，什么时候无需停工干预，其前提在于对工序能力(process capability)的测定。工序能力是指工序满足产品设计规格或者消费者要求的能力。然而，即使工序完全处于统计控制下(稳定的)，生产出的产品或服务仍然不能保证完全符合设计规格。

很多因素影响工序能力，导致工序质量变异，例如设备、工艺流程、物料、员工知识能力、工作环境等。这些因素总体上可以分为系统性因素和随机性因素。在理想情况下，影响工序能力的因素只有随机性因素。这样，工序质量近似的服从正态分布。正态分布的特性可以由均值μ和标准差σ来描述。σ越大，表明工序质量变异越大，工序能力越小;反之，工序质量变异越小，工序能力越大。工序能力的测量指标一般有工序能力比率(C_p)和工序能力指数(C_pk)两种。

1.工序能力比率

工序能力比率(C_p)用来衡量工序能力。具有较高能力的工序，其工序质量必须处于标准规格的上下限之间，这通常意味着工序质量也处于样本均值±3个标准差之内。工序能力比率由标准规格的上下限之差与样本6个标准差的比来表示，如式9-2所示:

具有较高能力的工序，其C_p的值应该大于等于1。如果C_p小于1，这意味着实际工序质量不处于产品设计规格所允许的公差范围内。C_p等于1表明1000个产品中有2.7个不在设计规格范围内。在摩托罗拉公司的六西格玛管理模式下，其C_p等于2，即每百万个产品有3.4个不在设计规格范围内。

工序能力比率考核了实际工序质量的精度和公差要求，是生产过程的综合性指标。但是工序能力比率无法反映工序质量均值收敛于设计规格均值的程度。

2.工序能力指数

当工序质量均值与设计规格公差中心不重叠时，C_p就无法准确地反映工序能力。因此，C_p只能在理想条件下衡量工序能力。在实际运用中，常常采用C_pk来计算工序能力。C_pk用来测量所生产的产品或服务的实际值与设计规格的差异程度，如式9-3所示:

工序能力被指定为偏离工序质量均值±3个标准偏差。当C_pk等于1时，工序质量集中在标准规格上下限之间，仅有0.27%的不合格产品。根据工序能力指数的大小，工序能力可以划分为以下五个等级:C_pk≥1.67，特级，工序能力过高;1.67＞C_pk≥1.33，一级，工序能力充分;1.33＞C_pk≥1，二级，工序能力一般;1＞C_pk≥0.67，三级，工序能力不够;0.67＞C_pk，四级，工序能力严重不足。美国和日本制造企业普遍采用工序能力指数，将C_pk控制在1.33左右。