JMP 5.0 CPK Training,Becky Meng June 05, 2010,Design. Build. Ship. Service.,2021/8/6,2,制程能力是什么,制程能力: 就是一个制程在固定的生产因素(条件)及稳定管制下所展现的品质能力 固定的生产因素(条件): 如设计的品质、模治具、机器设备、作业方法与作业者的训练、作业照明与环境、 检验设备、检验方法与检验者的训练.等等皆属之 稳定管制 :就是以上因素加以标准化设定后，并彻底实施后，且该制程之测定值，都是在稳定的管制状态之 下，此时的品质能力才可说是该制程的制程能力 制程能力一般包括以下三个参数： 1).制程准确度Ca (Capability of accuracy) 2).制程精确度Cp (Capability of precision ) 3).制程能力指数 CPK (Complex Process Capability index),2021/8/6,3,制程准确度Ca (Capability of accuracy),制程准确度Ca (Capability of accuracy):凡从制程中所获得之数据(实际)，其 平均值( x ) 与 规格中心值() 之间偏差的程度，称为制程准确度Ca。
Ca = T SU SL 规格上线 规格下线 SU: Standard upper SL: Standard lower 由上述可知: 1).平均值( x ) 愈接近 规格中心值() 愈好 (尽量趋近或相等) 2).所以Ca值愈小愈好 (尽量趋近于0) 3).惟群体呈左右对称之常态分布时，才能使用Ca做制程能力分析单边公差时，Ca为0) 4).正值() 时表示偏高；负值() 时表示偏低2021/8/6,4,制程精确度Cp (Capability of precision) :规格界限与实际制程界限之比值. 从制程中全数检验或随机抽样 (一般样本 n 须在 50个以上 ) 所计算出来之样本标准差(x )，再乘以sqrt(n/(n-1)，以推定实际群体标准差() X:平均數=X/n,所有數據集合之重心. :標準差 所有數據點與平均數之平均距離 Cp 由上可知: 1).若T 6 时， Cp 值愈大离散趋势都在规格内） 2).Cp 值愈大愈好（尽量大于1以上） 3).若T 6 时， Cp 值愈小表示目前的生产条件，不适合此精密度之产品) 4). Cp 与 Ca成反比Cp愈大愈好，Ca则反之),制程精确度Cp (Capability of precision),1,),(,1,2,-,-,=,=,n,X,X,n,i,i,2021/8/6,5,制程能力指数 CPK,制程能力指数CPK (Complex Process Capability index) :是现代企业用于表示制程能力的指数. CPK ( 1 | Ca | ) Cp 由上可知: 1).当 Ca 0 ， CPK Cp 2).单边规格时，CPK Cp CPK既考虑过程的离散度，又考虑过程的居中度，因此一般比CP小，当平均值与规格中心值重合时，说明居中度为0，Ca0，此时CP=CPK。
cpk 小于0意味着偏出上下限 有等于0的情况，就是分布的中心落在上限或者下限 相等的时候是理想情况，就是分布的中心线与目标值重合 CPK的意义： 1 可以协助设计者了解产品可制性，防止设计与制造脱节； 2 为分辨生产线上每一部机器之制程能力与操作者技术之优劣，这些资讯可以提供人员 教育训练参考与机器之维修参考2021/8/6,6,CPK与PPK的区别,CPK: Complex Process Capability index PP: Preliminary process PPK: Preliminary process index PPK代表初期工序能力，应用于试产阶段和工序不稳定的情况下数据为全部数据，但在标准上比CPK要更严一级，也就是要求CPK1.33，则要求PPK1.67 CPK的前提是一个稳定的过程，因此应该在量产之后做 PPK是初始能力，应该在量产之前做 关于CPK与PPK的关系，这里引用QS9000中PPAP手册中的一句话：“当可能得到历史的数据或有足够的初始数据来绘制控制图时（至少100个个体样本），可以在过程稳定时计算CPK 对于输出满足规格要求且呈可预测图形的长期不稳定过程，应该使用PPK。
2021/8/6,7,CPK 是否能监测连续生产制程,假设同一测量员，采用随机抽样的手法，抽样区域可能落在群体上，不同的位置，自然会产生不同的结果，只要结果是在规格内我们都会允收当然以少数样本的成绩代表群体的真实面貌，会有风险；如好批误判坏批，坏批误判好批这里所要表达的是，在制程稳定下，抽样实值有变化是属于正常现象，只是我们自己了不了解这个变化，究竟是属于系统(共同因变异)或是突发(特殊因变异)事件所产生的 所以我们用某段时间的制程能力，并不足以代表整个制程是在稳定状态下只能了解某段时间的制程能力是否符合要求(规格)，无法了解到连续生产的制程有何变化2021/8/6,8,执行CPK分析前的准备步骤,1. 确定制造流程 : 确定流程(图)，订定QC工程表，列出管制之生产条件、品质特性等 2. 制造流程解析 : 利用QC手法，将制程各作业单元的变异因素加以掌握，并可得知制程所处的状态 3. 决定管制项目 : 依制程之生产条件、品质特性、制程现况来决定管制项目 4. 实施标准化 : 订定各项标准，并对相关人员实施各项标准之教育与训练 5. 控制图的运用 : 应先建立解析用控制图，评估控制界限，再实施控制用控制图，持续观察制程的 稳 定性与异常矫正。
6. 制程能力分析 : 收集数据，进行分析，以了解是否符合规格或客户要求，如不能符合，立即采取矫 正行动 7. 制程之持续控制: 除非有证据显示制程平均值或全距值发生变化，否则仍然使用原控制界限，不能随 意修改2021/8/6,9,控制图,控制图又称为管制图第一张控制图诞生于1924年5月16日，由美国的贝尔实验所的休哈特(W.A.Shewhart)博士在首先提出管制图使用後，管制图就一直成为科学管理的一个重要工具，特别方面成了一个不可或缺的管理工具它是一种有控制界限的图，用来区分引起的原因是偶然的还是系统的，可以提供系统原因存在的资讯，从而判断生产过于受控状态 控制图的主要用途有：分析判断生产过程是否稳定；及时发现生产中异常情况，预防不合格品产生；检查生产设备和工艺装备的精度是否满足生产要求；对产品进行质量评定2021/8/6,10,正常的控制图，大多数的点集中在中心线之附近，向上下控制限分布愈少，在接近控制界限之点最少，且点是随机散布的控制图判读,2021/8/6,11,判读图例,水平位置的渐变(Steady change):工业上最常见,UCL,CL,LCL,可能原因:,1.工具或模具之磨损 2.设备的逐渐恶化 3.温度或湿度的逐渐变化 4.仪器中有灰尘堆积 5.作业员产生疲劳,厌烦或疏忽等原因 6.材料的逐渐改变,2021/8/6,12,水平位置的突变(Jump),CL,LCL,UCL,可能原因:,1.机器设备或制造流程做有意或无意的改变 2.作业员为新手而无经验 3.较大的原料差异 4.机器的局部故障,2021/8/6,13,重复周期(Recurring cycle):,UCL,LCL,CL,可能原因:,1.工作环境(如温度)之周期性变化 2.工作者的疲劳 4.原料之特性具有季节性变化 5.机器功能的定期调整,2021/8/6,14,CPK测试条件,之前我们已经讨论到，制程能力的评估必须要在制程稳定后，才能实施，也就是 X-R 控制图 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，并经过分析与矫正，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 50个以上的样组， 才具代表性这里所提到的50个以上的样组数是针对控制图而言，并不是指CPK 所以只要能了解制程的稳定性，即使n50也能计算CPK，但是唯一前提是必须先用计量值控制图 来持续观察制程稳定 (必要时采取矫正行动)以上所探讨的角度，是从产品制程上出发，若是谈论 到单一的模具、机器、设备.等等，一般是连续取样 100pcs以上来计算2021/8/6,15,分析时机,对于需进行CPK分析的测量系统,一般在以下四种情况下要进行CPK分析 (1)当新产品开发，要评估制程能力时，如：生产机器制造新产品能力 (2)顾客要求项目制程能力指数不得低于某一标准时 (3)当生产机器已设定，产品试做时，宜先评估制程能力 (4)购买新机器或就旧机器翻修后，需重新评估制程能力2021/8/6,16,判断标准,制程准确度Ca A |Ca|12.5 作业员遵守SOP操作并达到规格之要求，所以持续维持 B 12.5 |Ca| 25 如有必要时，尽可能改进为A级 C 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 D 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。
制程精确度Cp A Cp1.33 甚为稳定，可考虑将规格公差缩小或此制程可胜任更精密之工作 B 1.00 Cp 1.33 有发生不良品的危险，必须加以注意，并设法维持不要使其变坏及迅速追查 C 0.83 Cp 1.00 检讨规格及作业标准，可能本制程不能胜任如此精密的工作 D Cp 0.83 应采取紧急措施，全面检讨有可能影响之因素，必要时应停止生产 3 制程能力指数 Cpk A+ Cpk2.0 特优: 可考虑成本的降低 A+ 2.0 Cpk 1.67 优: 应当保持之 A 1.67 Cpk 1.33 良: 能力良好，状态稳定，但应尽力提升为A级 B 1.33 Cpk 1.0 一般: 状态一般，制程因素稍有变异即有产生不良的危险，应利用各种资源 及方法将其提升为 A级 C 1.0 Cpk 0.67 差: 制程不良较多，必须提升其能力 D 0.67 Cpk 不可接受: 其能力太差，应考虑重新整改设计制程,2021/8/6,17,设零件规格为3.5mm0.1mm, 今在产线抽测5个材料, 量测值如下 : 3.52, 3.53, 3.57, 3.54, 3.53, 则Ca值计算如下 : =3.50, T=3.6-3.4=0.2, X(3.523.533.573.543.53)/5=3.538 Cp值计算如下： = = (3.5383.52)+ (3.5383.53)+ (3.5383.57)+ (3.5383.54)+ (3.5383.53)/4 =0.0192 = CPK值计算如下： CPK = (1|Ca|) Cp =(1-0.38)*1.73=1.07 制程能力一般,%,38,1,.,0,038,.,0,2,/,2,.,0,50,.,3,538,.,3,Ca,=,-,=,-,1,),(,1,2,-,-,=,n,X,X,n,i,i,73,.,1,6,0192,.,0,2,.,0,Cp,=,*,=,CPK计算范例,2021/8/6,18,Step 1: 点击FileOpen Data File, 选择需要打开的数据文件,点击 “Open” 键.,JMP 5 CPK 计算步骤,2021/8/6,19,Step 2: 点击 QC Capability,2021/8/6,20,Step 3: 将需要进行CPK分析的参数添加到Y.Columns栏目. 点击OK键.,2021/8/6,21,Step 4: 在弹出的对话框中“Lower Spec Limit”一栏输入参数对应的下限值，“Upper Spec Limit” 栏输入上限值，“Target”输入目标值，点击OK键,2021/8/6,22,CPL: 制程标准值与规格下限之间。