總確定性總是存在的，因此，真正使一個加工過程盡善盡美、準確無誤大概是辦不到的，至少在確切的意義上不行。但是如果能夠事先了解加工過程的一切不確定性呢？或者已知誤差很小而不會影響規定的零件精度呢？那麼，對這個特定的零件來說，也許可以認為該過程是「完美」的，是可以信賴的，而且這種信賴本身可以產生大量的節約。
傳統上，機床用戶不信賴自己的加工過程，加工后總會使用一個(或者一系列)量具檢查零件是否滿足預期的要求。
但是，假如在加工過程之初使用量具會怎麼樣呢？
換句話說，要是先對過程進行檢驗，使加工車間能夠事先確定該過程能否製造相應的零件，結果會怎樣？
在這種情景下，CMM等獨立測量設備再也不必根據生產流程進行過程監控，而是僅僅在需要驗證的狀況對加工完的零件進行檢驗，獨立地確認過程能力。在其它狀況下，加工過程離了CMM照樣可以繼續生產它所能夠完成的零件。
過程檢測而不是零件檢測的做法現在已經比較普遍，製造商們承認，不但是減少測量次數，而且是準確了解過程能力而避免報廢，使他們可以節約到這樣大的程度。
弗吉尼亞州夏洛茨維爾的GE Fanuc Automation公司有兩個人幫助一些工廠實現了這種檢驗策略，他們是機床維修經理Mark Brownhill和加工解決方案經理Jim Spearman。本文概述他們對測度和優化機加過程能力的一些卓見。
他們說，第一步是找出可變性的來源，即識別加工誤差發生的許多原因。
墨菲法則?
首先，機床本身有許多發生誤差的可能性，一台典型的三軸機床會有21個自由度，它們轉化成21個潛在的誤差源。其次，工件夾緊裝置(夾具、卡具、卡盤、虎鉗、卡爪)增加了更多的自由度。
說到這裡，還有其它過程要素所固有的可變性，刀具、材料以及任何必要的測量和數據輸入都帶來變異的機會。而且，逐項加工之間的變異可能來自零件程序的編寫方式，以及程序員為每個零件選擇一套加工方法的舉動。
上述可變性在加工第一個工件之前就存在了。一按「循環開始」鍵，其它可變性立即生效。設備的重複精度怎樣？工件裝載的一致性如何？接著是切削過程(如刀具磨損或斷刀)造成的變異。
簡而言之，許多因素可能出錯，不過情況是這樣的：誤差源終歸有限，而且可以測量，在許多情況下還能改進。為了實現一個不必監控的過程，自然要找出一切變異性源並盡量加以「糾正」，或許可以按其嚴重程度逐一攻克，然後對依然存在的變異性進行測量，以建立一個性能基準。通過改善和測量過程能力，可以準確地把加工任務預先指派給各台機床。
雖然有許許多多的變異性源，卻屬於兩個基本類別。提到著手解決誤差源的問題，區分它們的類別是有益的。有一些誤差傾向於「系統誤差」，它們是最初加工第一個零件時出現的誤差。再者，有一些誤差傾向於「過程誤差」，這些誤差僅在加工一批零件的過程中生效。第一類誤差影響過程的精度，第二種誤差影響過程的重複精度。
提高加工精度
過程精度所體現的遠遠不止是機床精度，但機床精度是一個基本要素。
機床精度可利用激光干涉儀加以測量。最初，激光測量在整個維護過程幫助改進機床的精度。當機床精度再也不能用這種方式改進時，數據分析便對加工能力特徵化頗有價值了。每項加工件都應該分配(而且始終分配)給具有足夠的實測能力、可以從容不迫地加工該零件的機床。
過程精度的另一影響來自於人為介入以及由此引起的一切變異和出錯機會。在這個意義上，機床維護是與事無補的，為了提高過程精度，往往歸結於設法最大限度地減少人的作用。
此刻，操作員不是唯一的相關人。編程員之間在選擇加工策略上的差異也是一個重要的變異源，但這個源是可控的。為了改善程序設計的一致性，可採用CAM自動化技術，自動識別零件特徵並根據最佳工藝慣例指定刀具路徑。並非一切編程都能夠以這種方式實現自動化，但是採用CAM技術至少可以改進程序設計的一致性。
此外，硬體自動化確實是處理人工操作誤差的對策。在機床上，自動化可以採取多種形式，其中許多不需要增加昂貴的設備，這些可能性包括：
◆自動夾具識別：每個夾具包含一個標識相應零件號的特徵。於是，CNC可以利用這個標識自動確認它所調用的零件程序是正確的，以免發生代價昂貴的錯誤。這種標誌性特徵可以是機器可讀的標籤，如條形碼，也可以是用探頭探測的特徵。例如，不同的夾具帶有不同直徑的標識孔，使CNC的孔徑測量結果能夠判斷CNC應該運行哪個程序號。
◆夾具參考點：可以在夾具上附加一個工藝球，或諸如此類的特徵，以建立工件X/Y/Z參考點。然後，程序可以包括一個探測程序，為的是在開始加工之前查找這個特徵，這樣，操作員再也不必手工測量或輸入工件偏差了。
◆自動傳送刀具數據：應該避免用手輸入刀具補償數據，達到這個目標的一個方法是刀具測量裝置與CNC通過網路直接傳送數據。另一個備選方法是給刀夾配備電子識別標籤，刀具測量結果在標籤上保存足夠的時間讀入CNC。
提高加工重複精度
激光測量是檢驗機床性能的兩種互補方法中的一個，另一個是球杆檢驗法。激光測量儀可以用來建立機床的性能基線，而球杆儀為長時間地監測機床性能提供方便。如果用球杆儀運行30分鐘的檢驗程序，可獲得多種性能數據。定期進行這種檢驗，可以檢查機床的變化或進一步證實機床的性能仍然保持在基線水平。隨著時間的推移，球杆監測模式甚至可以預測機床在什麼時候大概需要進行保養。
這些功能包括：
◆自適應控制：用鈍的刀具吸收較大的電流，因此CNC可以通過測量電流而確定需要換刀的時間。這個功能還允許CNC響應材料特性或切削輪廓的變異：為抵償過大的負載而降低進給率。
◆刀具管理：對指定刀具的平均壽命進行估量以後，就可以利用CNC的刀具管理功能了。CNC跟蹤刀具的使用情況，並在規定的使用壽命達到時自動換刀。
◆工序間檢驗：除了在加工之前尋覓零件，機床探頭也可以在零件加工過程的檢驗中完成許多工作。其實，機床不是不會檢驗自己的工作，例如，用機床探頭可以檢測因刀具磨損或斷裂而造成的誤差。在工件離開機床之前發現這些誤差，更便於誤差修正，探頭測量也許使這種誤差修正可以作為程序的一部分，自動發生。
用球杆儀對機床進行快速檢測可獲得多種性能數據，這種檢查可以進一步證實機床的性能仍在基線範圍以內，也可以用來預測機床大概需要保養的時間。照片由雷尼紹公司提供。
開始行動
實現過程改進的一個問題是分辨哪些事情需要改進，加工過程都有如此之多的東西要改進，竟不知從何處下手。
為了找出特別重要而且值得解決的難題，設法提問一個問題：我的用戶感到什麼東西是質量的關鍵？儘管這個提問可能不止一個答案，至少它能縮小範圍。隨後要問的其它重要問題關係到有待處理的難題是否可以檢測，以及解決辦法是否可行。
一旦找到了問題，解決方案的成功不僅取決於該方案的技術水平，而且取決於該方案得到認可的程度。多方面的股東從開始參與過程改進計劃，是促使相關人接受解決方案的一個途徑。便於確定相關人的提問包括：誰代表工廠說話？誰代表用戶說話？誰對全過程有充分的了解並能闡釋一切重要事項？這些人都應該進入過程改進工作組。
接著，就能比較容易地找到最應該解決的問題了。一旦過程改進工作組取得成功，即設法使加工過程得到了改進，那麼這次成功很可能正好亮出了下一步應該著眼解決的難題。
