Máy tính Cpk

Cpk là gì?

Cpk (Chỉ số năng lực quá trình) định lượng mức độ phù hợp của quá trình trong giới hạn quy cách. Nó xem xét cả độ phân tán (biến động) và độ lệch tâm so với phạm vi quy cách.

Cp đo năng lực tiềm năng (nếu quá trình hoàn toàn ở giữa), trong khi Cpk đo năng lực thực tế bằng cách xem xét khoảng cách từ trung bình quá trình đến giới hạn quy cách gần nhất. Cpk từ 1.33 trở lên thường được yêu cầu trong ngành ô tô (AIAG) và bán dẫn.

Khác với Ppk sử dụng độ lệch chuẩn tổng thể (dài hạn), Cpk sử dụng độ lệch chuẩn trong nhóm con (ngắn hạn), giúp hiểu năng lực quá trình cố hữu.

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

Ví dụ tính toán

Quá trình có USL = 10.0, LSL = 9.0, trung bình = 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. Quá trình đạt năng lực nhưng lệch về phía giới hạn trên.

Khi nào sử dụng máy tính này

• Trong nộp hồ sơ PPAP khi khách hàng yêu cầu bằng chứng năng lực quy trình ngắn hạn trên kích thước quan trọng
• Sau thay đổi quy trình (công cụ, vật liệu hoặc thiết lập mới) để xác minh quy trình vẫn đáp ứng yêu cầu năng lực
• Khi thiết lập biểu đồ kiểm soát SPC — Cpk xác nhận quy trình có năng lực trước khi bắt đầu giám sát
• Trong đánh giá năng lực nhà cung cấp để đánh giá liệu quy trình sản xuất của nhà cung cấp có thể đáp ứng nhất quán thông số kỹ thuật
• Khi quyết định giữa cải tiến quy trình và nới lỏng thông số — Cpk định lượng quy trình cách xa đáp ứng thông số bao nhiêu

Những sai lầm thường gặp

• Sử dụng độ lệch chuẩn tổng thể thay vì độ lệch chuẩn trong nhóm con — điều này cho Ppk chứ không phải Cpk; phân biệt này rất quan trọng để hiểu năng lực cố hữu vs dài hạn
• Tính Cpk từ dữ liệu không chuẩn mà không chuyển đổi — Cpk giả định phân phối chuẩn; dữ liệu lệch cần chuyển đổi Box-Cox hoặc phân tích năng lực phi chuẩn
• Thu thập tất cả dữ liệu từ một thiết lập hoặc khoảng thời gian ngắn — Cpk là ngắn hạn nhưng vẫn nên bao gồm biến động tự nhiên trong nhóm con; thu thập ít nhất 25 nhóm con
• Bỏ qua Cp khi Cpk có vẻ chấp nhận được — nếu Cp cao hơn nhiều so với Cpk, quy trình lệch tâm; căn giữa có thể cải thiện đáng kể tỷ lệ đạt
• Báo cáo Cpk từ mẫu nhỏ không có khoảng tin cậy — với ít hơn 50 điểm dữ liệu, Cpk thực có thể khác đáng kể so với ước tính điểm

Cách diễn giải kết quả

• Cpk < 1.0 nghĩa là phân tán quy trình vượt quá phạm vi thông số — dự kiến hơn 0.27% (2,700 PPM) khuyết tật ở phía yếu hơn
• Cpk = 1.0-1.33 đạt năng lực biên — quy trình nằm trong thông số nhưng biên độ an toàn ít; cần cải tiến hoặc kiểm soát chặt hơn
• Cpk = 1.33-1.67 đáp ứng yêu cầu tiêu chuẩn ngành — phù hợp sản xuất liên tục theo hướng dẫn AIAG
• Cpk > 1.67 cho thấy năng lực xuất sắc — biên độ đủ cho quy trình mới, kích thước an toàn quan trọng hoặc yêu cầu cụ thể của khách hàng
• Khi Cpk << Cp, quy trình lệch tâm đáng kể — điều chỉnh trung bình thường dễ hơn và rẻ hơn giảm biến động

Tiêu chuẩn & Tài liệu tham khảo liên quan

• AIAG SPC Reference Manual, Phiên bản 2 — Định nghĩa phương pháp tính Cpk và tiêu chí chấp nhận cho nhà cung cấp ô tô
• ISO 22514-2 — Phương pháp thống kê ước tính năng lực quy trình bao gồm yêu cầu lấy mẫu và khoảng tin cậy
• VDA Volume 4 — Tiêu chuẩn ngành ô tô Đức yêu cầu Cpk ≥ 1.33 cho sản xuất hàng loạt và Cmk ≥ 1.67 cho nghiệm thu máy
• AS9100D (Hàng không vũ trụ) — Quản lý chất lượng yêu cầu nghiên cứu năng lực quy trình cho đặc tính then chốt

Câu hỏi thường gặp

Giá trị Cpk chấp nhận được là bao nhiêu?

Cpk >= 1.33 là tiêu chuẩn ngành cho quy trình hiện có. Với quy trình mới hoặc quan trọng về an toàn, Cpk >= 1.67 thường được yêu cầu. Cpk = 1.0 nghĩa là quy trình vừa khít giới hạn đặc tính, với khoảng 0.27% khuyết tật (2700 PPM).

Sự khác biệt giữa Cp và Cpk là gì?

Cp đo năng lực tiềm năng giả định quy trình hoàn toàn ở trung tâm. Cpk đo năng lực thực tế bằng cách tính đến mức trung bình đã lệch khỏi trung tâm. Cpk luôn <= Cp. Khi Cpk = Cp, quy trình hoàn toàn ở trung tâm.