设备能力指数Cmk计算器｜OEE与设备效能工具
这个工具解决什么问题
预测性维护的前提是趋势可算。这工具先把趋势量的口径固定下来。
设备验收/大修放行专用：同一台设备分两组数据 —— 连续 50 件（短期，算 Cm/Cmk） 与 跨天 100 件（长期，算 Cp/Cpk）；用组内 σ / 总 σ 的比值定位问题属于 「重复性差」还是「稳定性差」，并按 Cmk ≥ 1.67 判定是否放行。
输入数据格式
数据文件 cmk_measurements.csv，列顺序为：machine、group、seq、value_mm。
示例首行：CNC-01,short,1,9.9787
示例输出（真实运行结果节选）
设备能力指数 Cmk 分析报告
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规格：10.00 ± 0.15 mm（LSL=9.85 / USL=10.15）
短期样本：连续 50 件/机台（算 Cm/Cmk）｜长期样本：跨天 100 件/机台（算 Cp/Cpk）
判读门槛：设备验收 Cmk ≥ 1.67；量产过程 Cpk ≥ 1.33
【一、各机台能力汇总】
机台 短期均值 长期均值 Cm Cmk Cp Cpk
CNC-01 9.9988 10.0052 1.78 1.76 1.83 1.76
CNC-02 10.0070 9.9989 1.49 1.42 1.73 1.72
CNC-03 10.0085 10.0164 2.07 1.95 0.80 0.71
【二、逐台诊断：重复性差 还是 稳定性差？】
判据：σ_短期(相邻件差分估计) 与 σ_长期(整体) 之比 ——
比值≈1 → 偏差来自设备重复性；比值≪1 → 来自长期漂移/换型/环境。
CNC-01：σ_短期=0.0281，σ_长期=0.0274，比值=1.03；均值漂移 +0.0064 mm
→ 重复性主导（工装刚性/伺服/夹具重复定位）；Cmk=1.76，Cpk=1.76（差 0.00）
CNC-02：σ_短期=0.0335，σ_长期=0.0288，比值=1.16；均值漂移 -0.0081 mm
→ 重复性主导（工装刚性/伺服/夹具重复定位）；Cmk=1.42，Cpk=1.72（差 -0.30）
CNC-03：σ_短期=0.0241，σ_长期=0.0624，比值=0.39；均值漂移 +0.0080 mm
→ 长期漂移主导（热变形/刀具磨损/来料批次/班次差异）；Cmk=1.95，Cpk=0.71（差 1.24）
【三、放行判定】
CNC-01：Cmk 1.76 ≥ 1.67；Cpk 1.76 ≥ 1.33 → 放行
CNC-02：Cmk 1.42 < 1.67；Cpk 1.72 ≥ 1.33 → 不准放行
CNC-03：Cmk 1.95 ≥ 1.67；Cpk 0.71 < 1.33 → 不准放行
解决什么问题
把 Cmk 当 Cpk 用是设备验收最常见的错误 —— 短期连续加工当然好，真正的问题是 「过夜、换班、温漂之后还稳不稳」。本工具强制区分短期能力与长期能力， 并给出偏移方向与幅度，避免「验收能过、量产就爆」。
使用方法
python cmk_calculator.py # 示例数据（3 台机台） python cmk_calculator.py 我的.csv
目标值与规格在脚本头部 TARGET / LSL / USL 处修改。
输入格式（CSV，UTF-8）
· group：short（连续加工，定能力）或 long（跨天/跨班，定稳定性）
输出说明
· cmk_measurements.csv：示例数据（首次运行自动生成） · cmk_report.txt：短期 Cm/Cmk、长期 Cp/Cpk、组内/总 σ 分解、放行判定、 未达标项的整改方向
适用场景
新机台验收、大修后放行、换型首件确认、设备能力对标。
注意事项
Cmk 用短期连续数据估 σ（组内变异），Cp/Cpk 用长期数据（含时间变异）； 两者不可互替。判定门槛一般 Cmk ≥ 1.67（关键尺寸 2.0），低于门槛不要放行， 而是先做重复性/稳定性根因排查。
可调参数与计算口径
脚本顶部集中了主要阈值与常量：CSV_NAME="cmk_measurements.csv"、REPORT_NAME="cmk_report.txt"。改完直接重跑即可，不必改动计算逻辑。
会生成哪些文件
运行后除控制台输出外，还会生成：cmk_measurements.csv、cmk_report.txt。
脚本里的主要处理步骤
within_sigma()：组内标准差（pooled）：多子组时按 MR/子组内变异估计；本例子组=连续 50/100 件，
以上步骤在脚本中是分开的函数，可以单独调用或按需替换其中一段，不必整体重写。
工具中出现的字段与提示
- 设备能力指数 Cmk 分析报告
- 规格：%.2f ± %.2f mm（LSL=%.2f / USL=%.2f）
- 判读门槛：设备验收 Cmk ≥ %.2f；量产过程 Cpk ≥ %.2f
- 【一、各机台能力汇总】
- 短期均值
- 长期均值
- 【二、逐台诊断：重复性差 还是 稳定性差？】
- 判据：σ_短期(相邻件差分估计) 与 σ_长期(整体) 之比 ——
- 重复性主导（工装刚性/伺服/夹具重复定位）
- 长期漂移主导（热变形/刀具磨损/来料批次/班次差异）
- 重复性与漂移兼有
- → %s；Cmk=%.2f，Cpk=%.2f（差 %.2f）
- 【三、放行判定】
- 合计 %d 台，其中 %d 台不达标。
- 【四、不达标机台的整改方向】
- 无。全部机台满足放行要求。
- %s：先做「重复性」——夹具重复定位精度、主轴/导轨间隙、夹紧变形。
- %s：先做「稳定性」——温控与热平衡时间、刀具/耗材寿命管理、
其余字段以界面与示例报告为准。
下载与文件清单
压缩包内包含：主程序脚本、示例数据文件、示例输出报告、中文说明文档，以及同主题 AI 提示词一套。解压后按说明运行即可，示例数据可直接试跑。
主程序文件：cmk_calculator.py。
本站工具免费下载，无需注册。工具为 Python 脚本，Python 3.8 及以上环境可直接运行，核心功能尽量不依赖第三方库。
常见问题
输入数据要准备成什么样？
按 示例首行中的列顺序准备即可，共 4 列：machine、group、seq、value_mm。列为空或格式不符时结果会失真，建议先用示例数据试跑一遍。
跑完最该关注哪几项？
报告按 一、各机台能力汇总、二、逐台诊断：重复性差 还是 稳定性差？、三、放行判定、四、不达标机台的整改方向、五、结论 等部分组织，其中判定结论与建议部分直接对应下一步动作。
阈值可以改成我们自己的标准吗？
可以，脚本顶部已把主要阈值与常量集中声明，按自己产线的标准修改后重跑即可，不需要改计算逻辑。
附赠的提示词怎么用？
把提示词与自己的数据一起交给大模型，可以让它按同一套口径帮你改写分析流程或扩展报告字段。
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本工具归在 OEE与设备效能工具包，全部工具见 工具资源包下载页。
