CPK制程能力分析
制程能力分析Cpk
製程能力分析所用的指標為何？ 製程能力分析所用的指標為何？
名詞解釋： 名詞解釋： 1. 2. 3. Cpk (Ppk) : 製程能力指標 Ppk) Cp (Pp) : 製程能力比 Process Capability Ratio --- 精密度 Pp) Ca (Pa) : 準確度 Pa)
DPPMLT YieldLT CpkLT
93.3% 91.9% 90.3% 88.5% 86.4% 84.1% 81.6% 78.8% 75.8% 72.6% 69.1% 65.5% 61.8% 57.9% 54.0% 50.0% 46.0% 42.1% 38.2% 34.5% 30.9% 27.4% 24.2% 21.2% 18.4% 15.9% 13.6% 11.5% 9.7% 8.1% 0.50 0.47 0.43 0.40 0.37 0.33 0.30 0.27 0.23 0.20 0.17 0.13 0.10 0.07 0.03 0.00 -0.03 -0.07 -0.10 -0.13 -0.17 -0.20 -0.23 -0.27 -0.30 -0.33 -0.37 -0.40 -0.43 -0.47
5 9.2
6 4.37 8.38 5.5 7.59 4.4 6.1
10 4.7 6.0
No of obs 2
5.7 15.2 3.9 11.8 5.6 5.2 9.6 1.7 4.8 5.4
4.9 13.3 5.0 4.9 3.4 6.3
5.2 15.0 2.5
Cpk制程能力分析表
製 程 能 力 分 析 表
等級 A B C D Ca 工程準確度 |Ca| 12.5﹪ 12.5﹪ |Ca| 25﹪ 25﹪ |Ca| 50﹪ 50﹪ |Ca| 等級評定後之處置原則 作業員遵守作業標準操作，繼續維持。 有必要時盡可能改善為 A 級。 作業員可能看錯規格，不按作業標準操作，須加強 訓練，檢討規格及作業標準。 應採取緊急措施，全面檢討所有可能影響的因素， 必要時得停止生產。
Cpk 值愈大，綜合製程能力愈佳。Cpk 目標值＝1.33，Cpk＝Cp × （1－Ca）
1. 樣本一般需搜集 100 至 250 個數據（若一組為 5 個數據，應搜集 20 至 50 個搜集組） 。 2. 單邊規格（只有上限或下限）就沒有 Ca，故以 Cp 來判定，且 Cpk 亦無法計算。 3. 如製程能力無法改善，規格也不能修改時，則在該工程之後設置檢查站，進行 100﹪檢驗 避免不良品流入下一工程。 4. 6的定義為 Cp 2、Cpk 1.5、ppm ＝ 3.4，如此則顧客可以得到充分的滿意。
Ca（偏差）之絕對值愈小，製程準確度愈高。Ca 目標值＝10﹪ 等級 A B C D Cp 工程精密度 1.33 Cp 1.00 Cp 1.33 0.67 Cp 1.00 Cp 0.67 等級評定後之處置原則 此一工程甚為穩定，可以將規格容許差縮小，可勝 任更精密的工作。 表示尚佳，要設法維持，不要使其變壞。 本工程能力不足，有改善必要，必要時檢討規格及 作業標準。 應採取緊急措施，對產品加以分類，全面檢討可能 因素，必要時停止生產。
制程能力分析 Cpk Cp Ca
CPK (Process Capability Index )的定义：制程能力指数；CPK的意义：制程水平的量化反映;（用一个数值来表达制程的水平）制程能力指数：是一种表示制程水平高低的方便方法，其实质作用是反映制程合格率的高低。
与CPK相关的几个重要概念：USL (Upper Specification Limit): 即规格上限;LSL (Lower Specification Limit): 即规格下限;C (Center Line）：规格中心;=(X1+X2+……+Xn)/n 平均值；(n为样本数)T=USL-LSL：即规格公差；δ（sigma）为数据的标准差。
标准差是一组数据平均值分散程度的一种度量。
一个较大的标准差，代表大部分数值和其平均值之间差异较大；一个较小的标准差，代表这些数值较接近平均值。
例如，A、B两组各有6位学生参加同一次语文测验，A组的分数为95、85、75、65、55、45，B 组的分数为73、72、71、69、68、67。
这两组的平均数都是70，但A组的标准差约为17.08分，B组的标准差约为2.16分，说明A组学生之间的差距要比B组学生之间的差距大得多。
(Excel中的“STDEV”函数自动计算所取样数据的标准差(σ) )样本: 从总体中随机抽取的若干个个体的总和称为样本。
组成样本的每个个体称为样品。
样本标准偏差S: 因为标准偏差是用数据整体计算，所以当数据量大太时，就不便以操作,而且不符合现场需要。
所以一般情况下, 会用样本标准偏差S来代替σ。
S ≈σCa (Capability of Accuracy)：制程准确度，Ca 衡量的是“实际平均值“与“规格中心值”的一致性;1.对于单边规格，不存在规格中心，因此也就不存在Ca;2.对于双边规格:Ca等级评定及处理原则：A: 作业员依作业标准.继续维持.B: 有必要时.尽可能改为A级.C: 作业员可能看错规格或未照作业标准操作,应加强训练, 检讨规格及作业标准.D: 应采取紧急措施.全面检讨可能影响因素.必要时停产.准确度Ca Capability of Accuracy:代表制程平均值偏离规格中心值之程度。
CPK 制程能力分析讲解
CPK为什么要定1，1.33，1.67，这几个值？CPK：Complex Process Capability index 的缩写，是现代企业用于表示制程能力的指标。
现今下产品的质量要求越来越高，产品的质量也不是仅仅能保证在公差范围内就能满足要求，因此对产品的质量关注从原来的被动检查产品尺寸转换到对产品加工过程的控制，那么如何来评价某个过程对产品加工质量的控制能力，利用统计学的原理按照一定的时间规律、抽样方案对加工生产出的产品进行数据统计，通过计算其产品数据的离散度、标准差等数据来表达这个过程中产品的质量波动情况，CPK就在这种情况应运而生。
CPK用数值来表示，该值反映的是制造加工过程控制能力的大小，数值越大表示该过程的控制能力越好，产品的一致性越好，产品的尺寸变化波动越小越靠近中间值；而数值越大表示该过程的控制能力越差，产品的一致性越差，产品的尺寸变化波动越大离散度越大，甚至容易超出两边极限公差。
CPK的计算数据由至少125组数据组成，抽取的数据也有一定的要求（每5件为一组连续数据，每组之间按一定的时间间隔进行），抽取数据时制程必须是无任何异常状态下进行，所以CPK值反应的是某个制程在正常工作状态下的过程控制能力。
下面分别用4张正态图、柱状图辅助理解这样更直观一些（两侧的竖直线表示产品的尺寸极限，中间的竖直线表示产品的中间值）：上图的CPK值为0.656，接近0.67，从柱状表示可以看出，虽然产品的尺寸都在极限范围以内，但大部分的产品数据分列在靠近极限值的两端，产品的离散度大；如果某过程的CPK计算数值在0.67左右，意味作该过程的控制能力并不稳定，具有超出产品极限的风险，如果数值小于0.67，加工过程中可能已经有超差极限值得产品存在。
上图的CPK值为1.078，与CPK值为0.656的图形对比可以看出，产品的尺寸的波动范围比前一副图约小一点，更趋近中间值。
因此当CPK值增大时，该图反应出的过程控制能力就比CPK值为0.656的过程控制能力要好，那么产品超差两端极限的情况也就更小。
CPK制程能力分析
1
名詞介紹
USL:產品之規格上限 LSL:產品之規格下限 u:規格中心值 N X /N 樣本算術平均(平均值): X Σ i=1 N ( X i )2 / N :母體標準差: i 1 n s:樣本標準差: ( X i )2 / n 1 i 1 T:規格公差=規格上限-規格下限(USL-LSL) 平衡公差:18.0 ±0.5 不平衡公差:18.0 +0.5/–0.2 or 18.0 +0.3/ –0.5 PPM(Parts Per Million):每百萬個單位的不合格數
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Cpk = Min ( Cpku ,Cpkl )
= Cp ( 1 - Ca )
Cpku =
USL -X
3σ
LSL
Cpkl =
x u
USL
X - LSL
3σ
-∞ -3σ -2σ -1σ TARGET +1σ +2σ +3σ
+∞
6
Ca/Cp/Cpk等級判定
等級
A B
Ca
0 ≦ Ca < 0.0625
0.0625 < Ca ≦ 0.125
(18.4-18.1)2+(17.6-18.1)2+ (17.9-18.1)2 +….+ (18.3-18.1)2
σ=
9
=0.2981
T=18.5 -17.5=1
Ca = (18.1-18.0)/0.5=0.2……………... B級 Cp = 1/(6× 0.2981)=0.559…………….. D級 Cpk = 0.559 × (1-0.2)=0.4472…………D級 結論:此產品須大大的改善才可符合現代化的要求.
CPK 制程能力分析
– 單邊規格 : 品質特性的合格範圍僅定上限或下 限者稱為單邊規格
•1、 中间高，两边低，左右对称；两边伸向无穷远。 •2、与横坐标所围成区域的面积为 1； •8
制程能力分析的基础
正态分布概率：
•0.34 0.34
•P(u-1σ<X<u+1σ)=0.6827 •P(u-2σ<X<u+2σ)=0.9545 •P(u-3σ<X<u+3σ)=0.9973 •P(u-6σ<X<u+6σ)=0.9999966
CPK值越大表示品质越佳。
•Cpk 基础
1. Cpk的中文定义为：制程能力指数，是某个工程或制程水准的
量化反应，也是工程评估的一类指标。 2. 同Cpk息息相关的两个参数：Ca , Cp.
Ca: 制程准确度。 Cp: 制程精密度。 3. Cpk, Ca, Cp三者的关系： Cpk = Cp * ( 1 - ｜Ca｜)，Cpk是
(σ)，再计算出规格公差(T)，及规格中心值(u). 规格公差＝规
格上限－规格下限；规格中心值＝（规格上限+规格下限）/2；
•Cpk 基础
7. 依据公式：Ca=(X-U)/(T/2) ， 计算出制程准确度：Ca值 (x为7
所有取样数据的平均值) 8. 依据公式：Cp =T/6σ ， 计算出制程精密度：Cp值 9. 依据公式：Cpk=Cp(1-|Ca|) ， 计算出制程能力指数：Cpk值 10. Cpk的评级标准：（可据此标准对计算出之制程能力指数做
{ } (1) CPK = Min CPU ,CPL
(2)
CPK
=
USL - LSL - 2 ±3
制程能力知识分析讲解
4.制程能力指数Cpk
Cpk是综合Ca和Cp两者之指数，其计算公式:
Ca＝( X－μ)/ ( T / 2 )
Cp＝规格容许差/ 3σ
＝规格公差/ 6σ＝( T/ 2 ) /3σ
Cpk＝( 1－| Ca | )×Cp
由上述可知:
1.当Ca＝0，Cpk＝Cp
2.单边规格时，Cpk＝Cp
二、制程能力分析在什么时候实施是正确的?
12.5％＜|Ca|25％
如有必要时，尽可能改进为A级。
25％＜|Ca |50％
作业员可能看错规格不按SOP操作或检讨规格及作业标准。
50％＜|Ca|
应采取紧急措施，全面检讨有可能影响之因素，必要时得停止生产。
*对策方法是以制造单位为主、技术/品管单位为辅。
2.制程精确度Cp (Capability ofprecision)
制程能力指数cpkcpk是综合cacp两者之指数其计算公式cp由上述可知单边规格时cpkcp二制程能力分析在什么时候实施是正确的正如前面所提到制程能力的评估必须要在制程稳定后才能实施也就是xr管制图已显示制程在稳定的统计管制状态下非机遇原因已经被发现经过分析与矫正以及防止再发而且继续保持在统计管制状态因此回忆过去我们所做的可以发现到一些问题
经过分析与矫正，以及防止再发)，而且继续保持在统
计管制状态下。
要多少个样本数才能显示出制程的稳定性？理论
要求最好有25个以上的样组，才具代表性。请大家注
意！这里所提到的25个以上的样组数是针对管制图而言，并不是指Cpk。
所以只要能了解制程的稳定性，即使n＝2 ~ 5
也能计算Cpk，但是唯一前提是必须先用计量值管制图，来持续观察制程稳定(必要时采取矫正行动)。
cpk制程能力分析课件
C = min C ,C Lower
Upper
pk
pl
pu
specification specification
C pl
=
X - LSL
3s ST
C
pu
=
USL
3s
-
ST
X
Potential capability
Cp = 2.0
Real capability
Cpk = 2.0
Cp = 2.0
Cpk = 1
Ppu
=
USL
3s
-
LT
X
Increase in the number of rejects
Lower
Upper
specification specification
Potential capability
Pp = 1.5
Real capability
长期与短期
Long Term vs Short Term
Lot 3
Lot 5
gm/bulb
Lot 2
短期数据 Short Term Studies
Lot 4
长期数据 Long Term Study
DS產品處第六梯 6Sigma GB種子訓練教程
Page:5
定義與術語
制程能力隨 時間延續而 產生變化
Page:14
計量值分析
制程能力分析----- 計量值數據
基本術語及定義:
目標值(Target)
每一種可量測的特性, 都會有一個想要的績效 水準,就是通常所說的目標值.專案過程中的目 標值應與顧客的CTQ保持一致.
例如: 體溫------- 36.8℃
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論兩個重要的問題： 1.製程是否有維持良好”統計管 制狀態”的能力。 2.是否具有產出符合工程規格零 件的製程能力
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製程能力與規格
第一種情況：6 USL LSL
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製程能力與規格
第二種情況：6 USL LSL
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製程能力與規格
18.4，17.6，17.9，18.3，18.2， 17.7，18.5，18.0，18.1，18.3
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應用實例
【例】：溫室的相對濕度最好介 於65到85之間，在某星期隨機抽 樣溫室濕度資料如下：60, 78, 70, 84, 81, 80, 85, 60, 88, 75。試找出此溫室的濕度製程能 力比，並解釋之。
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應用實例
【例】：某公司車削工程中某種 心軸直徑之規格為 32 0.05mm，
其一月份之車削實績經求出 X 3 為32.02 0.04mm 試求此工程之準 確度指數K。
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製程能力指數
Cpk之計算：
Cpk (1 Ca ) Cp
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等級 A B C D
製程能力指數
分級基準
1.33 Cpk 1.67 1.00 Cpk 1.33
0.67 Cpk 1.00
Cpk 0.67
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應用實例
某一工廠生產電錶玻璃外殼，其 公差為180.5mm，若實際從產品 中抽出測量之數值如下，求其Ca， Cp及Cpk值。
磐英科技(寧波)有限公司
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製程能力
製程能力 製程能力是製程除去所有外在 原因的影響，而能發揮出來的 實際能力。
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製程能力
定義：一切機械設備，或自品 質設計，原材料、製程管制至 出廠檢驗等一連串的製程都已 充分的標準化，及在管制狀態 下操作所能發揮的品質、產量、 成本等能力。
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第三種情況：6 USL LSL
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製程準確度
製程準確度 Ca (Capability of Accuracy) 比較製程實際平均值與規格中 心值之一致性。
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製程準確度
Ca之計算：
Ca=
實際中心值 規格中心值 規格公差的一半
100 %
=
X U T
100%
2
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等級 A B C D
製程準確度
分級基準
Ca 12.5%
12.5% Ca 25.0% 25.0% Ca 50.0% 50.0% Ca
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製程精密度
製程精密度 Cp (Capability of Precision) 衡量製程之變異寬度與規格公 差範圍相差之情形。
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製程精密度
Cp之計算：
Cp=
規格公差 6個標準差
T
6
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等級 A B C D
製程精密度
分級基準
1.33 Cp 1.67
1.00 Cp 1.33 0.67 Cp 1.00
Cp 0.67
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製程能力指數
製程能力指數 Cpk 產品實際分配，用到的容差， 以這一數值和3來比，則其意 義和T比6相類似。