기계능력지수 (Cmk)

측정 데이터와 규격 한계로 기계능력지수 계산. 기계능력지수(Cmk)는 기계가 규격 한계(LSL/USL) 내에서 부품을 생산할 수 있는 능력을 측정합니다. 기계 인수를 위해 일반적으로 Cmk >= 1.67이 요구됩니다. Cpk와 달리 단일 기계의 단기 데이터를 사용합니다.

기계능력지수(Cmk)는 기계가 규격 한계(LSL/USL) 내에서 부품을 생산할 수 있는 능력을 측정합니다. 기계 인수를 위해 일반적으로 Cmk >= 1.67이 요구됩니다. Cpk와 달리 단일 기계의 단기 데이터를 사용합니다.

기계 능력 지수(Cmk)란?

Cmk(기계 능력 지수)는 특정 기계가 단기간의 통제된 조건(단일 작업자, 단일 재료 배치, 연속 운전)에서 규격 한계 내의 부품을 얼마나 잘 생산할 수 있는지를 정량화합니다.

Cm은 잠재적 기계 능력(완벽하게 중심이 맞춰진 경우)을, Cmk는 중심 편이를 고려한 실제 능력을 측정합니다. 자동차 산업(VDA 5, AIAG)에서는 Cmk >= 1.67을 요구합니다.

Cmk 연구는 일반적으로 단일 기계 운전에서 50개 연속 측정을 사용합니다. Cmk < 1.67이면 생산 승인 전 정렬, 공구 교체 또는 환경 제어가 필요할 수 있습니다.

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

계산 예시

연삭기 테스트 USL=25.05mm, LSL=24.95mm. 50개 부품: 평균=25.01mm, sigma=0.012mm. Cm=(25.05-24.95)/(6×0.012)=1.39. Cmk=min(1.11, 1.67)=1.11. 평균 편이로 기계 승인 실패(Cmk<1.67).

이 계산기를 사용하는 경우

신규 또는 재건 기계가 서명 및 대금 지급 전에 Cmk ≥ 1.67을 충족하는지 확인하는 기계 수용 시험(런오프) 시
기계 보전 또는 오버홀 후 기계가 원래 능력으로 복원되었는지 확인할 때
기계 공구 벤더의 입찰을 비교할 때 — 견적 공차가 달성 가능한지 확인하기 위해 구매 사양의 일부로 Cmk 연구 요구
Cpk 연구 시작 전 — Cmk가 불충분하면 운전원 기술이나 재료 품질에 관계없이 공정이 능력을 갖출 수 없음
변동원 격리 시 — Cmk가 양호하지만 Cpk가 불량하면 문제는 기계 자체가 아닌 공정 수준 요인(운전원, 재료, 환경)에 있음

흔한 실수

여러 셋업, 운전원, 재료 로트의 데이터 혼합 — Cmk는 기계만의 변동을 격리해야 함; 추가 변동원이 σ를 부풀리고 지수를 감소시킴
50개 연속 부품 미만 사용 — 표준은 단일 중단 없는 운전에서 50개 부품 생산을 요구; 더 작은 표본은 신뢰할 수 없는 추정치 제공
생산 순서대로 부품을 측정하지 않음 — 추세 분석(드리프트, 진동)은 순차 데이터 필요; 무작위 측정 순서는 체계적 기계 거동을 숨김
신규 기계에 Cmk ≥ 1.33 수용 — 표준 임계값은 Cmk ≥ 1.67이며 이는 공정 수준 변동에 대한 안전 마진을 제공하기 위해 의도적으로 Cpk ≥ 1.33 생산 요구보다 높음
비대표 조건에서 연구 수행 — 생산 속도, 이송, 재료 사용; 이상적 실험실 조건의 연구는 실제 기계 능력을 반영하지 않음

결과 해석 방법

Cmk < 1.33은 기계가 사양 내 생산 불가 — 기계를 불합격 처리하거나 벤더에 재작업/조정 요구
Cmk 1.33-1.67은 한계적 — 비핵심 치수에는 수용 가능하지만 표준 기계 수용 임계값을 충족하지 않음
Cmk ≥ 1.67은 표준 수용 기준 충족 — 추가 공정 변동에 대한 마진이 충분한 능력 보유
Cmk > 2.0은 탁월한 기계 정밀도 — 공정 수준 변동원에 대한 충분한 버퍼 제공
Cm >> Cmk이면 기계는 정밀하지만 평균이 편심 — 기계 오프셋을 조정하여 분포를 중심에 맞추고 Cmk 개선

자주 묻는 질문

Cmk와 Cpk의 차이는?

Cmk는 통제된 단기 조건(단일 설정, 작업자, 재료)에서 기계 능력을 측정합니다. Cpk는 모든 변동 원인을 포함한 공정 능력을 측정합니다. Cmk >= Cpk입니다.

Cmk 요구치(1.67)가 Cpk(1.33)보다 높은 이유는?

Cmk는 이상적 조건의 단기 데이터를 사용하므로 기계의 고유 변동만 포착합니다. 전체 생산 시 추가 변동으로 능력이 저하됩니다. 더 높은 Cmk 임계값은 결과 Cpk가 허용 가능하도록 여유를 제공합니다.

기계능력지수 (Cmk)