过程能力分析是质量改进活动中常被使用的一种质量管理方法。通过过程能力分析,可以衡量实际制造过程能力满足期望要求的程度,衡量结果可以为工程师提供质量改进的方向。在过程能力分析中,通常选择过程能力指数作为分析过程能力的指标。在复杂精密产品制造过程中,产品(或工序)的关键质量往往由轮廓模型来表征,甚至用具有相关关系的轮廓与多变量质量特性来表示。由于轮廓数据的复杂性及轮廓数据与多变量质量特性数据之间的相关性,这些质量特性的过程能力分析变得困难,而且传统的一元及多元过程能力分析方法已无法直接被用于轮廓数据的分析。因此,如何通过构建过程能力指数对此类质量特性的过程能力进行有效的度量和分析,已逐渐变得迫切。国内外的一些学者对简单线性轮廓数据进行了一些过程能力分析方法的研究。但是缺少具有相关关系的轮廓与多变量的过程能力分析方法。本文提出了一种方法来分析具有相关关系的轮廓与多变量的过程能力。该方法是基于由预测轮廓向量和多变量组成的多维向量的过程能力分析方法。首先构建了以轮廓参数为元素的预测轮廓向量,然后基于轮廓与多变量之间的相关关系,把预测轮廓向量与多变量组合成新的多维向量,将具有相关关系的轮廓与多变量问题转化为多元问题进行研究。进一步地,使用了基于区域体积比的过程能力指数对具有相关关系的轮廓与多变量的过程能力进行度量和分析。最后,本文通过仿真不同的过程方差下的情景,来评价所提方法分析过程能力的性能,并使用了一个案例进行研究和分析。仿真研究和案例研究的结果都证明了所提方法的有效性和可用性。