CPK的详细计算方法

CPK的计算及分析方法

来源:太友科技—

1、CPK

CPK：Complex Process Capability index 的缩写，汉语译作工序能力指数，也有译作工艺能力指数过程能力指数。工序能力指数，是指工序在一定时间里，处于控制状态(稳定状态)下的实际加工能力，是现代企业用于表示制程能力的指标。制程能力强才可能生产出质量、可靠性高的产品。

制程能力指标是一种表示制程水平高低的方法，其实质作用是反映制程合格率的高低。它是工序固有的能力，或者说它是工序保证质量的能力。对于任何生产过程，产品质量总是分散地存在着。若工序能力越高，则产品质量特性值的分散就会越小；若工序能力越低，则产品质量特性值的分散就会越大。

制程能力的研究在于确认这些特性符合规格的程度，以保证制程成品的良率在要求的水准之上，可作为制程持续改善的依据。而规格依上下限有分成单边规格及双边规格。只有规格上限和规格中心或只有规格下限和规格中心的规格称为单边规格。有规格上下限与中心值，而上下限与中心值对称的规格称为双边规格。

2、CPK值越大表示品质越佳。

CPK = Min（CPKu,CPKl)

USL (Upper specification limit): 规格上限。

LSL (Low specification limit): 规格下限。

ˉx = (x1+x2+...+xn) / n: 平均值。

T = USL - LSL : 规格公差。

U = (USL + LSL) / 2：规格中心。

CPKu = | USL-ˉx | / 3σ

CPKl = | ˉx -LSL | / 3σ

3、同CPK息息相关的两个参数：Ca，Cp.

Ca:制程准确度。在衡量「实际平均值」与「规格中心值」之一致性。对于单边规格，因不存在规格中心，因此不存在Ca；对于双边规格，

Ca=(ˉx-C)/(T/2)。

Cp: 制程精密度。在衡量「规格公差宽度」与「制程变异宽度」之比例。对

于单边规格,只有上限和中心值，Cpu = | USL-ˉx | / 3σ。只有下限和中心值，Cpl = | ˉx -LSL | / 3σ对于双边规格：Cp=(USL-LSL) / 6σ4、Cpk, Ca, Cp三者的关系：

Cpk = Cp * ( 1 - |Ca|)，Cpk是Ca及Cp两者的中和反应，Ca反应的是位置关系(集中趋势)，Cp反应的是散布关系(离散趋势)

5、计算取样数据至少应有20~25组数据，方具有一定代表性。

6、计算Cpk除收集取样数据外，还应知晓该品质特性的规格上下限(USL，LSL)，

才可顺利计算其值。

7、首先可用Excel的“STDEVP”函数自动计算所取样数据的标准差(σ)，再计

算出规格公差(T)，及规格中心值(U). 规格公差T=规格上限－规格下限；规格中心值U=（规格上限+规格下限）/2；

8、依据公式：Ca=(X-U)/(T/2) ，计算出制程准确度：Ca值 (X为所有取样数

据的平均值)

Ca的评级标准及处理：

9、依据公式：Cp =T/6σ，计算出制程精密度：Cp值

Cp的评级标准及处理：

10、依据公式：Cpk=Cp(1-|Ca|) ，计算出制程能力指数：Cpk值

Cpk的评级标准：（可据此标准对计算出之制程能力指数做相应对策）

以上是对CPK计算公式的讲解，从上面分析可知，如果计算靠人工去计算CPK值来做制程能力指数分析的话，那将会是非常繁琐的一件工作，而且人工计算容易产生误差，而且效率也会大大降低。现在可以直接用QSmart SPC软件来做，QSmart SPC 数据分析彩自动分析的方式，在数据采集到系统后，系统会进行自动的分析（包含各类控制图分析、CPK工序能力分析等）并对问题点进行报警，用户只需点击相关的图表，查看及分析相应的问题，无需进行复杂的分析操作，可以大大提高品质管理中的分析效率。

人工计算CPK值，需要人工录入一组数据到Excel表格中进行分析，这样的工作非常繁琐， QSmart SPC 软件支持自动数据采集、数据文件导入以及手工录入方式等方式。

自动数据采集方式：

QSmart SPC 软件数据采集功能可以从设备PLC或是仪器的RS232或RS485等串口中直接读取数据，完全实现数据的自动采集，通过QSmart SPC系统的接口设置功能，用户设置通讯参数后，即可将数据直接送入SPC数据中。

移动数据采集方式：

为满足用户现场数据采集的需求，太友科技配合系统的需要，同时提供数据采集装置以满足现场数据采集的需求，硬件产品的特点为：占用空间小、低功耗，可实现移动数据采集，同时可实现无线传输：

数据文件导入方式：

QSmart SPC 通过独有的导入方式，满足用户各类文件格式的导入，目前支持的格式包括：.txt、.mdb、.xls、.csv、.html、.xml、.pdf等格式，特别是针对2D,2.5D等测量仪器数据。

数据库导入方式：

通过与其它数据库建立连接，实现数据共享及分析控制，如ERP数据库等。

手工录入方式：

对于无法进行自动数据采集的数据，QSmart SPC 提供快速方便的手工录入模式供用户输入数据，用户可用批量复制的方式进行人工录入。

QSmart SPC 软件还具有工序能力（CPK）多图分析对比功能，我们都知道，工序能力指数是评估工序生产合格能力的重要参数，同时也是指导进行品质改善的重要分析方法，太友科技SPC统计过程控制系统能自动分析每一工序或参数的CPK，并同时进行相应的评估：

之所以要做CPK工序能力分析，就是为了发现问题并进行分析，以便采取有效措施来改进产品品质问题，从而保证产品的质量。QSmart SPC 软件系统同样具有这样一种功能，可以对工序分析数据生成报表功能，对于存在潜在问题的工序以高亮背景颜色进行显示，在报表中点击存在问题的一行数据，可进行详细数据查看界面，进去分析具体的原因，如下图所示：

以上主要是介绍CPK工序能力的计算方法，以及如何利用SPC软件来自动分析CPK工序能力，如需了解更多如何利用SPC软件来做品质管理分析的内容，可以查看更多关于太友科技QSmart SPC 统计过程控制系统的介绍：

/jian/SPCMonitor.asp?id8002