Cpk与Ppk之差异

  • 格式:pdf
  • 大小:469.68 KB
  • 文档页数:13

BSI 5th Floor, No.39, Ji-Hu Road Nei-Hu Dist., Taipei 11492, Taiwan T: +886-2656-0333 F: +886-2656-0222 www.bsigroup.tw
ISO/TS 16949 全球汽車產業品質管理系統
Page 8
5. 組內變異與組間變異: 有了前面一些基本名詞與定義的了解,我們接著來看 Cpk / Ppk 的差異。從其公式我們就可了解一 二:
C
p

USL LSL 6
Ca ) * Cp 3 3
X
使用管制圖 估計標準差
R
ISO/TS 16949 全球汽車產業品質管理系統
Page 2
或是同種原料內的變動、機器的震動所引起的變動、熟手作業員的變動,這些對工廠來說是一 種正常的變動,也是無法避免的變動。 在製程管制時,想要將此種變動減少或去除,是非常不經濟的。 特殊原因: 可避免的原因、人為的原因、異常原因、一般性原因、局部性原因,不可讓其存 在,必須追查原因,採取必要行動,使製程恢復正常管制狀態,否則會造成莫大損失。例如: 不遵守操作標準操作。 雖然照操作標準操作,但因各種標準不完善,以致無法控制變異原因。 使用不合格的原料或材料。 機械發生故障或異常磨損。 作業員疲勞或情緒欠佳。 我們可以用下圖再描述普通原因與特殊原因:
d

OR
S
2
c

4
Estimated Sigma 只包含組內之變異
R-bar 是管制圖中每個小組(subgroup)的級距加總除以小組數的平均值。 R-bar=(R1+R2+R3+ ….+Rn) / n 所代表之意義為”組內變異”。例如於一分鐘內從製程機器跑出來的產品, 隨機抽取五件,此五件的最大差異是為極距(R) ,代表製程先天的能力, 其變異的原因為普通原因。也代表是一個短期變異。 組內變異=普通原因
BSI 5th Floor, No.39, Ji-Hu Road Nei-Hu Dist., Taipei 11492, Taiwan T: +886-2656-0333 F: +886-2656-0222 www.bsigroup.tw
ISO/TS 16949 全球汽車產業品質管理系統
Page 4
穩定狀態 (處於非受控) Out of control Case-3 需鑑別特殊原因 的變異並改善之 Case-4 需減少普通與 特殊原因
ISO/TS 16949 全球汽車產業品質管理系統
Page 5
製程能力與指數: 對製程進行能力研究是為了建立製程的能力,其目的是生產出符合要求的零組件。 能力指數,Cp 和 Cpk,是一種測定製程能力的方便有效的方法。 Cp:製程能力 確定的只是分布能力,但不能確定製程的平均值相對與規定極限的位置。 確定製程符合規定要求的能力 Cpk:製程能力指數 說明製程在規定範圍之內的分布位置。以及製程範圍與規定要求範圍的關係。所用的是所觀察 數據的最差狀態。 計算公式: Ca (Capability of accuracy) 準確度指標 : Ca = X-To / [(SU-SL)/2] = X-To / (T/2) To :規格中心 SU :規格上限 SL :規格下限 T :公差 (SU-SL) Cp (Capability of precision) 精密度指標 : Cp = (SU-SL) / 6 = T / 6 Cpk 綜合評價指數 : Cpk = Cp * ( 1 - Ca ) Pp 與 Ppk 的公式和 Cp/Cpk 一樣,只是兩者的 計算方式有差異。將於下文再做細部說明。 下圖可用來說明 Ca/Cp/Cpk 之間的關連性。
精確度 準確度
( Cp )
A C
( Ca )
B BSI 5th Floor, No.39, Ji-Hu Road Nei-Hu Dist., Taipei 11492, Taiwan
T: +886-2656-0333 F: +886-2656-0222 www.bsigroup.tw
D
A差 B好 C差 D好
A差 B差 C好 D好
ISO/TS 16949 全球汽車產業品質管理系統
Page 7
4. 標準差σ: 在機率統計中最常使用作為統計分佈程度(statistical dispersion)上的測量。標準 差定義為變異數的算術平方根,反映組內個體間的離散程度。測量到分佈程度的結果,原則上 具有兩種性質:(1)為非負數值,(2)與測量資料具有相同單位。 簡單來說,標準差是一組數值自平均值分散開來的程度的一種測量觀念。一個較大的標準差, 代表大部分的數值和其平均值之間差異較大;一個較小的標準差,代表這些數值較接近平均 值。 例如,兩組數的集合 {0, 5, 9, 14} 和 {5, 6, 8, 9} 其平均值都是 7 ,但第二個集合具有較小的標 準差。 標準差可以當作不確定性的一種測量。例如在物理科學中,做重複性測量時,測量數值集合的 標準差代表這些測量的精確度。當要決定測量值是否符合預測值,測量值的標準差佔有決定性 重要角色:如果測量平均值與預測值相差太遠(同時與標準差數值做比較),則認為測量值與 預測值互相矛盾。這很容易理解,因為如果測量值都落在一定數值範圍之外,可以合理推論預 測值是否正確。 下圖顯示一個常態分布曲線,一般會以σ為單位距離,做出機率的分配。深藍區域是距平均值 小於一個標準差之內的數值範圍。在常態分佈中,此範圍所佔比率為全部數值之 68% 。 根據 常態分佈,兩個標準差之內(深藍,藍)的比率合起來為 95% 。根據常態分佈,三個標準差 之內(深藍,藍,淺藍)的比率合起來為 99% 。
ISO/TS 16949 全球汽車產業品質管理系統
Insert Date :2011/01/15 Page 1
Cpk 與 Ppk 之差異探討
撰文:BSI 英國標準協會產品經理 劉昱廷 (Benson Liu) 一、前言 Cpk 與 Ppk 是一對雙胞胎兄弟,長相相似但個性不同。人們在使用時經常有以下的疑問: ․ ․ ․ ․ Ppk 研究是用於試量產階段? Cpk 研究是用於量產階段? 特殊特性皆需做 Cpk 或 Ppk 研究嗎? 相同一組數據同時計算 Cpk 與 Ppk,通常 Ppk 會大於 Cpk? 因為之前美國三大車廠要求 Ppk≧1.67,Cpk≧1.33 ? ․ 不管如何,要看到 Ppk≧1.67,Cpk≧1.33 才能提交 PPAP 給客戶?
ISO/TS 16949 全球汽車產業品質管理系統
BSI 5th Floor, No.39, Ji-Hu Road Nei-Hu Dist., Taipei 11492, Taiwan T: +886-2656-0333 F: +886-2656-0222 www.bsigroup.tw
ISO/TS 16949 全球汽車產業品質管理系統
Page 6
目標線
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
目標線

預測
? ? ?
預測
時間
時間
大小
大小
製程中有特殊原因的變異
製程中只有普通原因
特殊原因佔製程問題的15% 由製程人員來尋找根因及矯正措施 又稱¨局部缺失改善¨
普通原因佔製程問題的85% 需要管理階層來努力消除 又稱¨系統缺失改善¨
BSI 5th Floor, No.39, Ji-Hu Road Nei-Hu Dist., Taipei 11492, Taiwan T: +886-2656-0333 F: +886-2656-0222 www.bsigroup.tw
ISO/TS 16949 全球汽車產業品質管理系統
Page 3
2. 製程穩定性與製程能力: 穩定性與能力是兩個不同的特性,以下圖表示:
在管制狀態下 (特殊原因已消除)
時間 大小 失去管制 (有特殊原因存在)
前面三個常態分布曲線顯示製程不穩定,故不同時間所呈現的中心,分布曲線之形狀都不一 樣,故我們無法知道明天會如何,此時若去計算 Cpk / Ppk 也沒有參考價值,因每天的分布曲 線不同,製程能力數據都不一樣,不知要相信哪一個? 會如此是因為存在特殊原因。故稱此情 況為 “製程不受控 out of control","製程不穩定 not stable" 或稱為 "不可預測 not predictable"。 若消除了特殊原因,就會變成上圖後面那三個常態分布曲線,每次的中心點和分布曲線幾乎都 固定。我們稱此情況為 “製程受控 in control","製程穩定 stable" 或稱為 "可預測 predictable"。在此情況下去計算製程能力指數才有意義,才有可信度。故接著用下圖來說明 製程能力:
規格下限
規格上限 在管制狀態下 且製程能力足夠 時間 (共同原因的變異減少)
大小 在管制狀態下 但製程能力不夠 (共同原因的變異太大)
製程能力是加工過程符合顧客需求的一種能力,亦即過程的輸出結果位於所規定的範圍內。 製程能力是當製程處於穩定狀態,並且所有非正常的因素已被消除的情況,製程的表現情況。 以上圖前三個常態分布曲線,但過於扁平,製程能力會較低。而後三個常態分布曲線較為高 瘦,顯示其較為集中在中心點附近,製程能力會較高。 上圖六個分布曲線都是處在製程受控情況下。 穩定性與能力的矩陣表說明如下: 穩定性 能力 製程的能力符合規 定的要求 製程的能力不符合 規定的要求
․ 每次 APQP(新產品開發)都需進行 Cpk 或 Ppk 研究嗎? 即使產品特性都是一樣? 要了解兩者之間的差異,我們需要先了解其家庭背景: 製程統計管制之基本概念: ‧ 普通原因(common cause)與特殊原因(special cause) ‧ 製程穩定性(stability)與製程能力(capability) ‧ 製程精密度(precision)與準確度(accuracy) ‧ 標準差 σ ‧ 組內變異(variation within subgroup)與組間變異(variation between subgroup) 然後我們才能充分理解為何會有這 Cpk/Ppk 兩孿生兄弟的出現。 二、製程統計管制之基本概念 1. 普通原因與特殊原因: 品質變異之形成原因; 一般在製造過程中,無論是多精密的設備、環境,其品質特性一定都會有變動,決無法做到完 全一樣的製品;而引起變動的原因可分為兩種:一種為普通原因,一種為特殊原因。 普通原因: 不可避免的原因、非人為的原因、偶然原因、一般性原因,是屬於管制狀態的變 異。 它可能是由很多微小的原因引起的,而每一個原因所引起的變動都很微小。