CPK过程能力研究

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CPK分析报告模板

CPK分析报告模板一、引言CPK分析是一种统计工具，用于评估过程的稳定性和一致性。

CPK值表示了制程能力，即制程将产生多大比例的符合要求的产品。

CPK值越高，制程能力越强。

本报告旨在对制程的CPK值进行分析，以评估其制程能力。

二、数据采集我们从制程生产的一批产品中随机采集了100个样本，并记录了每个样本的关键尺寸。

这些尺寸均是产品设计规范要求的关键尺寸，对制品的安全性、可靠性及性能有重要影响。

三、数据分析1.过程能力指数（CPK）计算为了计算CPK值，我们首先计算了制程的平均值（μ）和标准差（σ）。

通过对样本数据的计算，我们得出了如下结果：平均值（μ）：10.25标准差（σ）：0.5然后，我们可以计算规格上限（USL）和规格下限（LSL）与制程均值之间的差异，得到cp值：CP = min((μ - LSL) / 3σ, (USL - μ) / 3σ)（USL-LSL）/6σ最后，我们可以计算CPK值：CPK = min(CP, CPU)CPK = min(0.33, 0.33) = 0.332.CPK值解读根据CPK值的大小，可以对制程的质量进行评估：-当CPK<1时，制程能力较弱，存在较大的产品不合格风险。

-当1≤CPK<1.33时，制程能力一般，可能存在产品不合格的风险。

-当1.33≤CPK<1.67时，制程能力良好，产品合格率较高。

-当CPK≥1.67时，制程能力非常好，产品合格率非常高。

根据上述计算结果，我们的制程的CPK值为0.33，表明制程能力较弱，存在较大的产品不合格风险。

需要进一步分析并改进制程，以提高制程能力和产品质量。

四、结论与建议根据CPK分析结果，我们得出以下结论与建议：1.制程能力较弱，存在较大的产品不合格风险。

建议进一步分析可能导致制程能力低下的原因，例如设备问题、工艺问题或操作问题，并采取相应措施予以改进。

2.建议对制程进行持续监控，以确保制程能力的稳定性和一致性。

Cpk_与Ppk_两种过程能力指数的对比分析研究

Cpk 与Ppk 两种过程能力指数的对比分析研究1摘要：在进行统计质量控制的时候，工序能力指数Cpk(Index of Process Capability)与过程能力指数Ppk(Index of Process Performance)是评价过程及改进方向和目标的重要指标，但在实际操作过程中，Cpk 和Ppk 容易被混淆。

本文通过两种指标的定义及计算过程的比较，分析其差异，并利用SPC(Statistical Process Control)统计过程控制软件中这两个指标的应用范围情况进行了示例说明，更为直观地显示了它们的联系与区别。

关键词：Cpk（工序能力指数）； Ppk（过程能力指数）； SPC（统计过程控制）中图分类号：O291. 引言质量管理中数理统计的理论和方法非常重要[1]。

由于每天生产产品的质量，如工件的厚度、表面粗糙度等不断变动的缘故，为了加工出厚度均匀、粗糙度一致的工件，即使对加工环境的温度、湿度，对切削时的进刀量等操作条件做出严格的规定，实际生产出来的产品质量仍然存在波动。

而且上面所列出的加工条件固定不变也是难以办到的事，这些加工条件也存在着一定程度的波动，因此工序质量在各种影响因素制约下，呈现波动特性。

统计方法能够对这些波动的状况及其相互关系进行定量分析，是监控、改进产品质量非常有用的工具。

工序与过程能力指数在质量控制中越来越频繁地使用。

近来随着生产力的高度发展，对产品质量和服务质量的要求不断提高，不合格品率越来越低，而与其对应的过程能力指数要求越来越大。

这反映了生产能力的进步、不合格品率下降、经济效益的提高。

过程能力性能指数Ppk 是在美国克莱斯勒、福特和通用这三大汽车公司制定的QS-9000标准提出的，与过程能力指数Cpk 并列，共称为量度过程的参数[2]。

Cpk 主要用于周期性的过程评价，而Ppk 则用于实时过程性能研究和初始过程能力评估。

目前我国许多企业日常计算的是Ppk，而不少人却误认为是Cpk，于是基本概念的错误带来认识上的混淆。

过程能力CPK

我们控制的SW、TB、CLIPPING 等规格范围都是顾客图纸上的要求，这些要求在我们试作过程中可以通过和顾客协商进行修改。

过程性能或产品参数是由其特征值的设计要求和实际数值之间有多大差额来决定的。

1、过程能力（工序能力）过程能力是指过程的加工质量满足技术标准的能力，它衡量加工内在一致性，是稳态下的最小波动，也就是说在过程稳定的情况下，过程符合规格范围的输出能力。

而生产能力则是指加工数量方面的能力，二者不可混淆。

过程能力取决于质量因素5M1E，而和公差无关。

PROCESS CAPABILITY图1过程能力示意图当过程稳定时，产品的质量特性值有99.73%落在μ±3σ的范围内，这几乎包括了全部的产品，其中μ为质量特性值的总体平均值，σ为质量特性值的总体标准差。

故通常用6倍的标准差（6σ）表示过程能力，它的数值越小，其质量保证能力越强，但并不是6σ越小越好，必须和质量要求相适应，过小的6σ往往是不经济的，可通过对过程能力的定量分析，合理选择经济的工艺方案。

2、过程能力指数影响过程能力的诸因素综合反映在该过程产品质量的分布状况，如果将分布曲线（或直方图）与规格范围画在一起，就可以明确地表示出质量特性值的分布与规格范围之间的关系，如图5-1所示。

图2 分布曲线与规格范围关系图图2中T为规格范围。

当规格范围为T1时，质量特性值分布在规格范围特性值大致符合设计要求；当规格范围为T3时，说明质量特性值分布超出了设计要求。

CPK过程能力分析

CPK过程能力分析CPK（Process Capability Analysis）是一种统计工具，用于衡量一个过程的稳定性和能力，可帮助确定过程是否能够满足客户的需求。

CPK 过程能力分析将过程能力与设定的规范上下限进行比较，以评估过程的能力。

1.概念：-过程能力指数：CPK指数是衡量过程稳定性和能力的指标。

它是基于数据集的标准差和规范上下限之间的距离，用来表示过程的可控性和一致性。

CPK指数越大，说明过程能力越高。

-规格上下限：规格上下限是根据产品或服务的需求，确定的允许变动范围。

过程能力应当能够保持在规格上下限之内，以满足客户的要求。

2.计算方法：-过程能力指数CPK的计算需要使用数据集的平均值、标准差和规范上下限。

通常使用正态分布的近似方法计算CPK。

- CPK计算公式：CPK = min[(USL-μ)/(3σ),(μ-LSL)/(3σ)]，其中USL表示规格上限，LSL表示规格下限，μ表示平均值，σ表示标准差。

3.CPK分析的应用：-制程改善：通过CPK分析，可以确定过程的稳定性和能力，并识别可能导致不良品的特殊原因。

通过改善这些原因，可以提高过程的能力和效率。

-过程控制：CPK过程能力分析可以帮助制定过程控制界限，确保过程稳定，符合规格要求。

通过及时监控过程变异性，并采取控制措施，可以提高过程品质。

-供应商评估：CPK过程能力分析可用于对供应商的能力进行评估。

通过比较供应商的CPK值，可以确定哪些供应商能够满足规格要求，并为采购决策提供依据。

4.CPK分析的局限性：-基于数据的稳定性：CPK分析需要基于大量的数据，来评估过程的稳定性和能力。

如果数据量不足或者不具有代表性，可能会导致CPK值的偏差。

-规格上下限的确定：规格上下限的确定需要考虑产品或服务的需求以及客户的期望。

如果规格上下限不准确或过于宽松，可能会导致对过程能力的误判。

综上所述，CPK过程能力分析是一种重要的统计工具，可以帮助组织评估和改进其过程的稳定性和能力。

过程能力研究——CPK的统计与提升规范

Xxxxxxxxxx 过程能力研究——CPK的统计与提升规范一、目的：为了贯彻预防原则，应用统计技术对过程中的各个阶段进行检察和评估，从而保证持续稳定地提供合格产品。

二、适用范围：适用于统计稳定过程的能力指数，在大规模生产时，常用CPK表达生产线能力指数（每天抽取5个数据，统计连续一个月（25天）的数据来计算CPK）。

三、术语：过程能力：指处于统计稳态下的过程的加工能力。

以该过程产品质量特性值的变异或波动来表示。

CPK：用CPK值表示过程能力满足技术规范的程度，CPK值越大，其过程能力越高，越能够满足技术规范。

四、CPK的统计表使用CPK统计表能够更快更方便准确的计算出CPK值，进而判断所研究的工序过程是否有能力持续稳定地提供合格产品。

1.符号X：样本值；X：样本均值；X ：样本总均值；R ：极差；R :极差平均值；USL ：公差上限； LSL ：公差下限； UCL x ：样本值上控制限； LCL x ：样本值下控制限； UCL R ：极差上控制限； LCL R ：极差下控制限； CPK ：工序能力指数； A2、D3、D4、d2为系数。

2. 计算公式)(X AVE X =)X (X AVE = R A X UCL 2X += R A X LCL 2X -=)(R AVE R =R D UCL R 4=R D LCL R 3=⎪⎪⎭⎫- ⎝⎛-=22/3,/3in pk d R LSL X d R X USL M C 表1为不同组容下的A2、D3、D4、d2系数值。

表13.工序能力判断准则工序能力判断准则按表2规定。

表24.应用步骤A．确定分析的质量特性值；B．收集观测值，每天抽取5个数据，统计连续一个月（25天）的数据来计算；C．判断工序质量是否处于稳定状态，处于稳定状态方可计算工序能力指数；D．将125个随机数据分五组输入“检查记录”栏目内；E．表格自动计算相关数据及Cpk值；F．调整数值轴区间，使其包含UCL x和LCL x的区间；G. 调整极差值轴区间，使其包含UCL R和LCL R的区间；H．不可有目的的人为调整随机数据使其满足某一要求；I．不可随意修改表格中的计算公式及A2、D3、D4、d2系数。

CPK过程能力分析

- 计算方法不同:在CPK的计算中,CP的δ算法与PPK中的PP的δ算法是不同的. δst= δlt=
- 名称不同:Cpk是过程能力指数,Ppk是过程性能指数.
- 实施时机不同:Cpk一般是量产时实施,Ppk一般试生产时实施. 我们默认为稳定状态下连续抽样表征了量产的状况，所以新飞通目前采取了在试产阶段控制Cpk的方式
12
600.4 599.6 600.0 600.8 600.4
13
599.4 599.0 598.4 599.0 599.6
14
598.8 599.2 599.6 598.6 599.8
5
6
598.8 598.8 599.8 599.2 599.4
600.0 600.2 600.2 599.6 599.0
案例-步骤4
用 ppm表示实际DATA脱离规格的程度。
案例-步骤4
只考虑工程的群内变动显示正态分布时，数据表现为脱离规格的预想 ppm
案例-步骤4
对所有DATA的变动值来显示正态分布时， DATA表现脱离规格的预测 ppm
提高过程能力的思路
常犯的错误或常见问题
✓ 工艺过程不处于稳定状态，有异常发生时进行过程性能分析
✓ 样本数量太少，不具备代表意义
✓ 有明显因为各种特殊原因导致的明显有问题的数据，没做剔除而保留下来，影响了整体分析的结果
✓ 对计算结果的意义不了解，没有制定很好的改善措施
回顾与讨论
过程能力分析的前提条件是什么？ CP与CPK，PP与PPK之间的区别是什么？ CPK与PPK之间的区别是什么？ CP>1.67而 CPK<1.0的时候，应该如何处理？ CP<1.0的时候，又该如何处理

过程能力指数(Cpk)在质量管理中的应用与评估

过程能力指数（Cpk）在质量管理中的应用与评估过程能力指数（Cpk）在质量管理中的应用与评估质量管理是一个企业始终追求的目标，而过程能力指数（Cpk）是一种常用于评估过程稳定性和性能的指标。

在质量管理中，Cpk可以用于检测和控制产品或服务的质量，帮助企业实现高品质的生产和服务目标。

本文将介绍Cpk的概念、计算方法以及其在质量管理中的应用和评估。

首先，让我们了解一下Cpk的概念。

Cpk是一种统计指标，用于评估过程的能力和稳定性。

它基于过程的数据，反映了过程中产品或服务产生的偏差程度。

Cpk的计算基于过程的平均值、标准差和规范上下限。

在质量管理中，Cpk用于衡量过程的能力，即过程是否能够满足规定的质量要求。

Cpk的计算方法如下：Cpk = min[(USL –μ) / 3σ, (μ –LSL) / 3σ]其中，USL表示规范的上限，LSL表示规范的下限，μ表示过程的平均值，σ表示过程的标准差。

Cpk值越大，表示过程的能力越高；Cpk值越小，表示过程的能力越低。

Cpk在质量管理中的应用主要包括以下几个方面：1. 过程能力评估：Cpk可以用于评估过程的能力和稳定性。

通过计算Cpk值，企业可以了解到过程是否能够满足规定的质量要求。

如果Cpk值较低，说明过程存在偏差较大的情况，需要进行改进和控制；如果Cpk值较高，说明过程的能力较强，可以继续保持稳定状态。

2. 品质控制：Cpk可以用于控制产品或服务的质量。

通过设定Cpk值的目标或下限，企业可以监测产品或服务的质量水平。

当Cpk值低于目标或下限时，说明产品或服务存在质量问题，需要及时采取措施进行改进和控制。

3. 过程改进：Cpk可以用于指导过程改进。

通过持续监测和分析Cpk值，企业可以找出过程中存在的问题，并采取相应的改进措施。

比如，当Cpk值较低时，可能是因为过程中存在一些不稳定的因素，需要进行变量的控制和调整；或者是因为过程中存在一些特殊因素，需要进行剔除或调整。

PCA-过程能力(CPK)分析

过程能力的应用
▪ 过程能力指数代表了过程能力的高低，过程能力指数越大表明对应的过程能力越高。一般说来对过程能力的评价标准为：
Cpk的取值范围
级别
过程能力的评价
Cpk≥1.67 1.67＞ Cpk≥1.33 1.33＞ Cpk≥1.0 1.0＞Cpk≥0.67 0.67＞Cpk
Ⅰ
过程能力较高
Ⅱ
过程能力充分
•影响过程质量的6个因素（6M）
—人员 —设备 —材料 —方法 —测量 —环境
• 6M导致的变异有两种
—随机性变异 —系统性变异
• 如果过程仅受随机性因素的影响，那么一般情况下,过程质量特征值服从正态分布
PCA-过程能力(CPK)分析
过程能力分析的基本概念
99.73%
±3 过程能力=B= ±3= ±3S
PCA-过程能力(CPK)分析
过程能力分析的基本概念
▪ 过程能力是指过程的一致性，显然，过程的变异是衡量过程质量特征值的一致性的指标
▪ 过程能力指数（CPK）：指过程的加工质量满足技术标准的程度。
▪ 两种变异: • 特定时点的本质或内在变异 • 一段时间内的变异
PCA-过程能力(CPK)分析
过程能力分析的基本概念
PCA-过程能力(CPK)分析
目录
▪ 过程能力分析的目的和步骤 ▪ 如何进行合理抽样 ▪ 过程稳定性分析 ▪ 过程数据正态性分析 ▪ CP/CPK的计算方法和应用方法 ▪ 属性型数据质量统计指标
PCA-过程能力(CPK)分析
过程稳定性分析
过程稳定的意义
一个稳定的过程仅存在随机性变异通过稳定性可以检验是否存在系统性变异,如果存在系统性变异,在进行PCA之前应剔除

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生产能力可能不足。
如何运用过程能力指数进行管理

当Cpk指数值增大，不良品减少，最重要是
产品/零件接近我们的“理想设计数值/目标”，给予顾客最大满足感。

当Cpk指数值开始到达1.33或更高时对检验工作可以减少，减少我们对运作审查成本。

过程能力是以该过程产品质量特性值的变异
或波动来表示的；

根据3σ原理，在分布范围μ ±3 σ内，包含了 99.73%的数据，接近于1，因此以±3 σ，即
6 σ为标准来衡量过程是否具有足够的精确度
和良好的经济特性的。过程能力记为B，则
B= 6 σ
过程 Sigma
估计Sigma R ˆ d2
USL LSL Cp (当USL、LSL都存在时） ˆ 6 1 Cr（或Cpr）（常以百分数表示） Cp
过程能力指数
过程平均值和规格
中心的偏移
USL x （当USL存在时） ˆ 3 x LSL Cpl （当LSL存在时） ˆ 3 USL x x LSL Cpk Min（，） ˆ ˆ 3 3 x （USL LSL）2 k ，称为偏移系数（USL LSL）2 Cpu Cpk也可以这样计算： Cpk Cp（ 1 k)
过程能力研究
内容提要
过程能力的基本概念 Cp、Cpk与Pp、Ppk的含义与区别 Cp、Cpk与Pp、Ppk的计算方法
如何运用过程能力指数进行管理
过程能力的概念
过程能力
指处于统计稳态下的过程的加工能力，是过程内部本身的性能，不考虑规范对过程分布宽度是如何规定的。
过程能力
x 0.5013
R 0.0041
计算得到的标准差σ=0.0019
案例分析

规格宽度（要求）=0.016

ˆ ）=6 工序宽度（6
R =0.0106 d2
Cp=0.016/0.0106=1.5094
案例分析
由于存在一定的偏移，那么我们真正能做到多好呢？ Cpk=min(Cpu,Cpl)=min(1.2612,1.7569)=1.2612 或者 Cpk=Cp(1-K)=1.5094×(1-0.1625)=1.2612

u ,即每单位缺陷数
Cpk与不良数量一览表
Cp 0.60 0.90 1.00 1.33 2.00 4.50 PPM 71800 6900 2700 63 <1(0.0020) <<每十亿有1个零件
如何运用过程能力指数进行管理
当Cpk指数值降低代表要增加：

控制

检查
返工及报废，
在这种情况下，成本会增加，品质也会降低，
修正的过程性能指数
USL LSL Pp (当USL、LSL都存在时） 6 1 Pr （或Ppr）（常以百分数表示） Pp USL x Ppu （当USL存在时） 3 x LSL Ppl （当LSL存在时） 3 USL x x LSL Ppk Min（，） 3 3 USL LSL Ppm 6 S 2 ( x Ta ) 2
过程能力指数Cpm
当规格中心与目标值不重合时的过程能力指数
过程平均值和目标
Cpm
USL LSL
2 2 ˆ 6 ( x Ta )
值的偏移
其中Ta 为目标值
Ppk与Cpk
Cp,Cpk,Cpm

Pp: (Performance of
Process)过程性能指数Ppk:
Pp,Ppk,Ppm
案例分析
我们再来看前面的作控制图的案例：
案例分析
Hale Waihona Puke 过程有一个异常点，是由于偶然因素造成，
调查表明是该检验员当时委托他人代为测量，而这代理人不适于操作精密测量设备，可能
读数不准确，也有可能伪造了数据。

剔除这个异常点，过程是受控的。
剔除异常点数据表
SubNo 1 2 3 4 5 X bar Range SubNo 1 0.498 0.501 0.504 0.503 0.502 2 0.504 0.502 0.505 0.500 0.503 3 0.500 0.499 0.501 0.502 0.504 4 0.499 0.503 0.502 0.503 0.502 5 0.505 0.506 0.506 0.502 0.506 6 0.503 0.501 0.502 0.501 0.500 7 0.503 0.501 0.504 0.501 0.500 8 0.502 0.499 0.502 0.503 0.503 9 0.502 0.502 0.504 0.502 0.500 10 0.504 0.502 0.501 0.503 0.503 11 0.503 0.498 0.501 0.501 0.502 12 0.500 0.501 0.499 0.498 0.501 13 0.504 0.503 0.503 0.499 0.496 0.501 0.008
案例分析
我们实际做得有多好呢？
Pp=1.3699 Ppk=1.1411
这说明我们还可以做得更好
计数型的过程能力评价

对于p,np图, 过程能力是通过过程平均不合品率 p 来表示,当所有点都受控后才计算该值.
对于c图,过程能力为 c ,即固定容量n的样本的缺陷数的平均值. 对于u图,过程能力为的均值.
0.505 0.5014 0.5018 0.5018 0.004 18 0.499 0.500 0.502 0.500 0.501 0.003 19 0.501 0.500 0.502 0.500 0.500 0.004 20 0.505 0.505 0.500 0.501 0.502 0.004 21 0.501 0.502 0.499 0.499 0.500 0.500 0.003
1 0.501 2 0.502 3 0.500 4 0.500 5 0.501 X bar Range
0.5008 0.4998 0.002 0.006
0.501 0.4996 0.5004 0.5006 0.5026 0.002 0.005 0.003 0.002 0.005
案例分析
根据这24个子组计算得：
0.502 0.5026 0.004 22 0.501 0.502 0.504 0.500 0.503 0.502 0.004 0.003 23 0.502 0.501 0.502 0.499 0.502 0.501 0.003
0.501 0.4998 0.005 24 0.501 0.499 0.503 0.502 0.500 0.501 0.004 0.003 25 0.499 0.503 0.501 0.497 0.502 0.500 0.006
0.5016 0.5028 0.5012 0.5018 0.006 14 0.005 15 0.499 0.503 0.497 0.501 0.499 0.005 16 0.502 0.500 0.501 0.502 0.500 0.004 17 0.497 0.499 0.500 0.502 0.500
S ˆ c4
计算Sigmam
S
2 ( x x ) i1 i
m 1 k个子组，每个子组容量为n，则m k * n
,
Cp、Cpk与Pp、Ppk的含义与区别
规格宽度

Cp指数=
工序宽度

Cp:(Capability of Process)过程能力指数 Cpk:修正的过程能力指数