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Cpk 和 Ppk 有什么区别?四个过程能力指标的算法、判据与选用

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四个指标算的是同一件事:过程的输出能不能装进规格上下限之间。区别只有一个——分母用哪个标准差。

公式

指标公式标准差
Cp(USL − LSL) / 6σwithin组内(短期)
Cpkmin(USL − μ, μ − LSL) / 3σwithin组内(短期)
Pp(USL − LSL) / 6σoverall总体(长期)
Ppkmin(USL − μ, μ − LSL) / 3σoverall总体(长期)

Cp 和 Pp 只看宽度,不看居中;Cpk 和 Ppk 把偏移算进去了。所以 Cp 很高而 Cpk 很低,说明过程很稳但没调中——这时候该动的是工艺参数,不是设备精度。

为什么会有两个标准差

σwithin 用子组内的波动算(比如每小时的 5 片算一个子组),剔除了子组之间的漂移;σoverall 用全部数据算,把漂移也算进去。同一批数据,σoverall 通常更大,所以 Ppk 通常小于 Cpk。

判据

  • Cpk ≥ 1.33:过程能力可接受,这是绝大多数客户的底线
  • Cpk ≥ 1.67:良好,新项目导入(PPAP)时通常要求到这个水平
  • Cpk ≥ 2.00:高能力,一般只有关键特性才要求
  • Cpk < 1.00:过程不合格,必须改善,不能靠加严检验兜

三个常见错

  • 用 Ppk 冒充 Cpk:客户要 Cpk 报告,拿 Ppk 填上,数值更好看,但掩盖了过程漂移。
  • σ 用 Excel 的 STDEV 一把算:那是 σoverall,算出来的是 Ppk,不是 Cpk。Cpk 要用 R̄/d2 或 s̄/c4 估组内标准差。
  • 不看分布形态就套公式:Cpk 的前提是数据近似正态。遇到偏态或双峰,先做正态性检验,否则算出来的数字没有意义。

延伸阅读:过程能力与 SPC 的实战用法

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