生產製程中何時該監控Cpk?何時使用Ppk呢?

Cpk與Ppk都是衡量產品製程能力的指標,不過很多人搞不懂Ppk與Cpk兩者有何差異。

以下是幾個Ppk與Cpk的常見問題整理:

1、Ppk與Cpk有何差異?

2、何時該使用Ppk?又何時該使用Cpk指標呢?

3、Ppk與Cpk的管制基準要求應該定多少?

4、Ppk、Cpk與「管制圖」有什麼關係?

1. Ppk與Cpk有何差異?

Ppk 與Cpk其實都代表產品的製程能力,只是計算時所採用的標準差不一樣。Ppk採用全變異(包含組內與組間變異),而Cpk採用組內變異。Ppk計算Pp,而Cpk計算Cp。更詳細的計算公是及解釋請參考【到底管制圖中CPK與PPK意義上的不同?如何計算?】一文。

2. 何時使用Ppk?又何時使用Cpk?

在尚未確定製程是否穩定的時候,例如新產品試產階段、有設計變更的階段,建議使用Ppk。

當產品經過解析管制圖分析,確認製程穩定之後,建議則採用Cpk管制。

3. Ppk與Cpk的管制基準應該定多少才合理?

Ppk與Cpk的管制基準,並沒有硬性規定。根據北美三大汽車廠SPC技術手冊,一般要求Ppk≧1.67,Cpk≧1.33。若客戶有要求時,必須根據客戶要求訂定。

下面的判斷標準來自傳統對Cpk的要求,詳細可以參考【製程能力介紹 ─ Cpk之統計製程能力解釋】一文。Ppk就是往上加一級對了,因為Ppk的值計算出來同常都比Cpk來得高。

Cpk之等級評估

等級 範           圍   解                                釋
A Cpk 2.00 製程能力很足夠,不必特別檢查,即可達ppm(百萬分之一)的水準。Cpk=2.0時不良率為0.0020ppm
B 2.00 Cpk 1.33 製程能力足,不必檢查,維持現狀即可。
Cpk=1.66時不良率約為0.6358ppm
C 1.33 Cpk 1.00 製程能力普通,可維持 2 個月現狀,需尋找改善對策,在此期間,須抽樣檢查,注意是趨勢是否變差。
Cpk=1 時約有2700ppm不良率Cpk=1.33時不良率為66.08ppm
D 1.00 Cpk 製程能力不足,需急速尋求改善,此期間需全數檢查。

4. Ppk、Cpk與管制圖有何關係?

  1. Ppk與Cpk所計算出來的數值會有差異,一定發生在有分組抽樣的時候,也通常發生在執行管制圖的時候,否則就不會分組了。當抽樣的數值不分組時,Ppk=Cpk。
  2. 當我們解析同一份管制圖上的樣本數據時,如果計算的Ppk與Cpk的值差異越大時,代表製程就越不穩定;相反的,對於穩定的製程,Ppk與Cpk的值差異不大。這裡所謂的不穩定指的不是超規,而僅僅只是管制圖內的比較值。因為Ppk代表總體長期指標(包含組內與組間變異),而Cpk代表短期組內變異指標,當兩者相差越大時,表示組間變異大。
  3. 當管制圖顯示製程穩定,表示組間變異受到控制,此時,全變異與組內變異的差別不大,所以計算出來的Ppk與Cpk差異就比較小。
  4. 製程不穩定,不代表Ppk或Cpk一定超出基準(1.67或1.33),因為這兩個製程能力指標的大小其實都跟「規格」訂定有關,同樣的量測數據,當規格定得越寬時, Ppk與Cpk都會跟著變大,反之則同時變小。不過要注意:管制圖的管制界限與規格無關。這點,請參考管制圖的說明。
  5. 當Ppk與Cpk都達到要求(1.67或1.33)時,製程也不一定就是穩定或不穩定。理由與第3項與第4項相同。這裡指的是管制圖的穩定或不穩定。

以上的第2、3點說明當管制圖趨於穩定狀況時,會反應在Ppk, Cpk的差異變小,而第4、5點則說明管制圖穩定與否跟Ppk, Cpk是否達到基準並沒有一定的必然關係。

不過有一點是肯定的,當新產品的Ppk≧1.67(或達到客戶要求)、管制圖的製程是穩定的、Cpk長期又都能夠達到1.33(或達到客戶要求)以上,這樣的製程絕對可以令大多數的客戶滿意。


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