เครื่องคำนวณ Cpk

Cpk คืออะไร?

Cpk (ดัชนีความสามารถกระบวนการ) วัดปริมาณว่ากระบวนการเข้ากับขีดจำกัดข้อกำหนดได้ดีเพียงใด โดยพิจารณาทั้งการกระจาย (ความแปรปรวน) และการเลื่อนจากศูนย์กลางเทียบกับช่วงข้อกำหนด

Cp วัดความสามารถที่มีศักยภาพ (หากกระบวนการอยู่ตรงกลางสมบูรณ์) ในขณะที่ Cpk วัดความสามารถจริงโดยพิจารณาว่าค่าเฉลี่ยกระบวนการอยู่ห่างจากขีดจำกัดข้อกำหนดที่ใกล้ที่สุดเท่าใด Cpk 1.33 หรือสูงกว่ามักเป็นข้อกำหนดในอุตสาหกรรมยานยนต์ (AIAG) และเซมิคอนดักเตอร์

ต่างจาก Ppk ที่ใช้ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานรวม (ระยะยาว) Cpk ใช้ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานภายในกลุ่มย่อย (ระยะสั้น) จึงมีประโยชน์ในการทำความเข้าใจความสามารถกระบวนการที่แท้จริง

Formula: Cp = (USL - LSL) / (6 x σ) Cpk = min( (USL - ค่าเฉลี่ย) / (3 x σ), (ค่าเฉลี่ย - LSL) / (3 x σ) )

ตัวอย่างการคำนวณ

กระบวนการมี USL = 10.0, LSL = 9.0, ค่าเฉลี่ย = 9.6, σ = 0.1 Cp = (10.0 - 9.0) / (6 x 0.1) = 1.67 Cpu = (10.0 - 9.6) / (3 x 0.1) = 1.33 Cpl = (9.6 - 9.0) / (3 x 0.1) = 2.00 Cpk = min(1.33, 2.00) = 1.33 กระบวนการมีความสามารถแต่เลื่อนไปทางขีดจำกัดบน

เมื่อใดควรใช้เครื่องคำนวณนี้

• ระหว่างการยื่น PPAP เมื่อลูกค้าต้องการหลักฐานความสามารถกระบวนการระยะสั้นบนมิติวิกฤต
• หลังจากเปลี่ยนแปลงกระบวนการ (เครื่องมือ วัสดุ หรือการตั้งค่าใหม่) เพื่อยืนยันว่ากระบวนการยังคงตรงตามข้อกำหนดความสามารถ
• เมื่อตั้งค่าแผนภูมิควบคุม SPC — Cpk ยืนยันว่ากระบวนการมีความสามารถก่อนเริ่มการเฝ้าติดตาม
• ระหว่างการรับรองซัพพลายเออร์เพื่อประเมินว่ากระบวนการผลิตของผู้ขายสามารถตรงตามข้อกำหนดของคุณได้อย่างสม่ำเสมอ
• เมื่อตัดสินใจระหว่างการปรับปรุงกระบวนการและการผ่อนคลายสเปก — Cpk วัดปริมาณว่ากระบวนการห่างจากการตรงตามสเปกแค่ไหน

ข้อผิดพลาดที่พบบ่อยที่ควรหลีกเลี่ยง

• ใช้ค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานรวมแทนค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานภายในกลุ่มย่อย — สิ่งนี้ให้ค่า Ppk ไม่ใช่ Cpk ความแตกต่างนี้สำคัญมากสำหรับการเข้าใจความสามารถภายในเทียบกับระยะยาว
• คำนวณ Cpk จากข้อมูลที่ไม่เป็นปกติโดยไม่แปลง — Cpk สมมติว่าข้อมูลเป็นปกติ สำหรับข้อมูลเบ้ ใช้การแปลง Box-Cox หรือการวิเคราะห์ความสามารถแบบไม่เป็นปกติ
• เก็บข้อมูลทั้งหมดจากการตั้งค่าเดียวหรือช่วงเวลาสั้น — แม้ Cpk เป็นระยะสั้น แต่ควรรวมความแปรผันธรรมชาติภายในกลุ่มย่อย เก็บอย่างน้อย 25 กลุ่มย่อย
• ละเลย Cp เมื่อ Cpk ดูเป็นที่ยอมรับ — หาก Cp สูงกว่า Cpk มาก กระบวนการเยื้องศูนย์และการปรับศูนย์สามารถปรับปรุง yield ได้อย่างมาก
• รายงาน Cpk จากตัวอย่างเล็กโดยไม่มีช่วงความเชื่อมั่น — ด้วยจุดข้อมูลน้อยกว่า 50 จุด Cpk ที่แท้จริงอาจแตกต่างอย่างมากจากค่าประมาณจุด

วิธีตีความผลลัพธ์

• Cpk < 1.0 หมายถึงการแพร่กระจายของกระบวนการเกินช่วงสเปก — คาดว่าจะมีข้อบกพร่องมากกว่า 0.27% (2,700 PPM) ด้านที่อ่อนกว่า
• Cpk = 1.0-1.33 มีความสามารถเล็กน้อย — กระบวนการพอดีกับสเปกแต่มีส่วนต่างความปลอดภัยน้อย ต้องปรับปรุงหรือควบคุมให้เข้มงวดขึ้น
• Cpk = 1.33-1.67 ตรงตามข้อกำหนดอุตสาหกรรมมาตรฐาน — เหมาะสมสำหรับการผลิตต่อเนื่องตามแนวทาง AIAG
• Cpk > 1.67 บ่งชี้ความสามารถดีเยี่ยม — มีส่วนต่างเพียงพอสำหรับกระบวนการใหม่ มิติวิกฤตด้านความปลอดภัย หรือข้อกำหนดเฉพาะของลูกค้า
• เมื่อ Cpk << Cp กระบวนการเยื้องศูนย์อย่างมาก — การปรับค่าเฉลี่ยมักง่ายกว่าและถูกกว่าการลดความแปรผัน

มาตรฐานและเอกสารอ้างอิงที่เกี่ยวข้อง

• AIAG SPC Reference Manual ฉบับที่ 2 — กำหนดวิธีคำนวณ Cpk และเกณฑ์การยอมรับสำหรับซัพพลายเออร์ยานยนต์
• ISO 22514-2 — วิธีทางสถิติสำหรับการประมาณความสามารถกระบวนการรวมถึงข้อกำหนดการสุ่มตัวอย่างและช่วงความเชื่อมั่น
• VDA Volume 4 — มาตรฐานอุตสาหกรรมยานยนต์เยอรมันที่ต้องการ Cpk ≥ 1.33 สำหรับการผลิตซีรีส์และ Cmk ≥ 1.67 สำหรับการยอมรับเครื่องจักร
• AS9100D (การบินและอวกาศ) — การจัดการคุณภาพที่ต้องการการศึกษาความสามารถกระบวนการสำหรับลักษณะสำคัญ

คำถามที่พบบ่อย

ค่า Cpk ที่ยอมรับได้คือเท่าไร?

Cpk >= 1.33 เป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมสำหรับกระบวนการที่มีอยู่ สำหรับกระบวนการใหม่หรือที่เกี่ยวข้องกับความปลอดภัย มักต้องการ Cpk >= 1.67 Cpk = 1.0 หมายความว่ากระบวนการพอดีกับขีดจำกัดสเปก โดยมีของเสียประมาณ 0.27% (2700 PPM)

Cp กับ Cpk ต่างกันอย่างไร?

Cp วัดความสามารถเชิงศักยภาพโดยสมมติว่ากระบวนการอยู่ตรงกลางอย่างสมบูรณ์ Cpk วัดความสามารถจริงโดยพิจารณาว่าค่าเฉลี่ยเบี่ยงเบนจากจุดกลางมากเพียงใด Cpk จะน้อยกว่าหรือเท่ากับ Cp เสมอ เมื่อ Cpk = Cp กระบวนการอยู่ตรงกลางอย่างสมบูรณ์