Índice de Capacidad de Máquina (Cmk)

¿Qué es el índice de capacidad de máquina (Cmk)?

Cmk (Índice de Capacidad de Máquina) cuantifica qué tan bien una máquina específica puede producir piezas dentro de los límites de especificación bajo condiciones controladas a corto plazo.

Cm mide la capacidad potencial, Cmk la real considerando el descentrado. La industria automotriz (VDA 5, AIAG) requiere Cmk >= 1,67.

Un estudio Cmk típicamente usa 50 mediciones consecutivas. Si Cmk < 1,67, se necesitan ajustes antes de la aprobación de producción.

Formula: Cm = (USL - LSL) / (6 x sigma) Cmk = min( (USL - media)/(3 x sigma), (media - LSL)/(3 x sigma) )

Ejemplo de cálculo

Prueba de rectificadora USL=25,05mm, LSL=24,95mm. 50 piezas: media=25,01mm, sigma=0,012mm. Cm=1,39. Cmk=min(1,11; 1,67)=1,11. Máquina no aprobada (Cmk<1,67).

Cuándo usar esta calculadora

• Durante pruebas de aceptación de máquinas (run-off) para verificar que una máquina nueva o reconstruida cumple Cmk ≥ 1.67 antes de la firma y el pago
• Después del mantenimiento o revisión de máquinas para confirmar que la máquina ha sido restaurada a su capacidad original
• Al comparar ofertas de proveedores de máquinas herramienta — requiera estudios Cmk como parte de la especificación de compra para asegurar que las tolerancias cotizadas sean alcanzables
• Antes de iniciar un estudio Cpk — si Cmk es insuficiente, el proceso nunca será capaz independientemente de la habilidad del operador o la calidad del material
• Al aislar fuentes de variación — si Cmk es bueno pero Cpk es malo, el problema está en factores del nivel de proceso (operadores, materiales, ambiente), no en la máquina misma

Errores comunes que se deben evitar

• Mezclar datos de múltiples configuraciones, operadores o lotes de material — Cmk debe aislar la variación solo de la máquina; cualquier fuente de variación adicional infla σ y reduce el índice
• Usar menos de 50 piezas consecutivas — el estándar requiere 50 piezas producidas en una sola corrida ininterrumpida; muestras más pequeñas dan estimaciones poco confiables
• No medir las piezas en orden de producción — el análisis de tendencias (drift, oscilación) requiere datos secuenciales; el orden de medición aleatorio oculta el comportamiento sistemático de la máquina
• Aceptar Cmk ≥ 1.33 para máquinas nuevas — el umbral estándar es Cmk ≥ 1.67, que es intencionalmente más alto que el requisito Cpk ≥ 1.33 de producción para proporcionar un margen de seguridad para la variación del nivel de proceso
• Realizar el estudio bajo condiciones no representativas — use velocidades, avances y materiales de producción; un estudio bajo condiciones ideales de laboratorio no refleja la capacidad real de la máquina

Cómo interpretar los resultados

• Cmk < 1.33 significa que la máquina no puede producir dentro de especificación — rechace la máquina o requiera retrabajo/ajuste del proveedor
• Cmk 1.33-1.67 es marginal — la máquina podría ser aceptable para dimensiones no críticas pero no cumple el umbral estándar de aceptación de máquinas
• Cmk ≥ 1.67 cumple el criterio de aceptación estándar — la máquina tiene capacidad suficiente con margen para variación adicional del proceso
• Cmk > 2.0 indica excelente precisión de la máquina — proporciona un margen cómodo para fuentes de variación del nivel de proceso
• Si Cm >> Cmk, la máquina es precisa pero la media está descentrada — ajuste el offset de la máquina para centrar la distribución y mejorar Cmk

Estándares y referencias relacionados

• VDA Volumen 5 — Estándar automotriz alemán para capacidad de procesos de medición, incluyendo requisitos y metodología Cmk
• AIAG SPC Reference Manual — Incluye procedimientos de estudio de capacidad de máquinas para calificación de proveedores automotrices
• ISO 22514-3 — Metodología de estudios de rendimiento de máquinas incluyendo requisitos de tamaño de muestra y procedimientos de prueba
• DIN 8602 — Estándar alemán para metodología de pruebas de aceptación de máquinas utilizado por fabricantes de máquinas herramienta

Preguntas frecuentes

¿Cuál es la diferencia entre Cmk y Cpk?

Cmk mide capacidad de máquina bajo condiciones controladas; Cpk mide capacidad de proceso incluyendo todas las fuentes de variación. Cmk >= Cpk siempre.

¿Por qué el requisito de Cmk (1,67) es mayor que Cpk (1,33)?

Cmk usa datos a corto plazo en condiciones ideales, capturando solo la variación inherente de la máquina. En producción plena, variaciones adicionales degradan la capacidad. El umbral Cmk más alto proporciona margen para Cpk aceptable.