制程能力CPK PPK分析和总结

1、制程能力分析制程能力研究在于确认这些特性符合规格的程度，以保证制程成品不符规格的不良率在要 求的水平之上，作为制程持续改善的依据。制程能力研究的时机分短期制程能力研究及长 期制程能力研究，短期着重在新产品及引附J程的试作、初期生产、工程变更或制程设备改 变等阶段；长期以量产期间为主。制程能力指标s或Cpk之值在一产品或制程特性分配 为常态且在管制状态下时，可经由常态分配之机率计算，换算为该产品或制程特性的良率 或不良率，同时亦可以几Sigma来对照。计数值统计数据的数量表示缺点及不良(Defects VS. Defectives)缺点代表一单位产品不符要求的点数，一单位产品不良可能有一个缺点或

2、多个缺点，此为 计点的质量指针。例如描述一匹布或一铸件的质量，可用每公尺棉布有几个疵点，一铸件 外表有几个气孑虚砂眼来表达，无尘室中每立方公尺含微粒之个数，一片河有几个零 件及几个焊点有缺点，一片按键有儿个杂质、包风、印刷等缺点，这些都是以计点方式表 示一单位产品的特性值。不良代表一单位产品有不符要求的缺点，可能有一个或一个以上， 此将产品分类为好与坏、良与不良及合格与不合格等所谓的通过一不通过(Go-No Go)的衡 量方式称为计件的质量指针。例如单位产品必须以二分法来判定质量，不良的单位产品 必须报废或重修，这是以计件方式来表示一单位产品的特值。每单位缺点数及每百万机会缺点数(DPU VS

3、. DPM0)一单位产品或制程的复杂程度与其发生缺点的机会rr直接的关系，越复杂容易出现缺点; 反之越简单越不容易出现缺点。因此 以每单位缺点数(DPU)来比拟复杂程度不同的产品或 制程质量是不公平的，在管理上必须增加一个衡量产品或制程复杂程度的指标，Six Sigma以发生缺点的机会(Opportunities)来衡量。DPU是代表每件产品或制程平均有几个缺点，而DPM0是每检查一百万个机会点平均有几 个缺点。一个机会点代表产品或制程可能会出现缺点的机会，它可能是一个零件、特性、 作业等等。先进的Six Si那么推广机构建义以下几个规那么依其复杂程度来计算一个产品或 制程出现缺点的机会数(O

4、pportunities)。单位缺点数(DPU) ： DPU=总缺点数/总检验单位数二Defects/Units一般产品只要有一个缺点就应视为不良品，但是一个不良品可能有一个以上的缺点，因此 以平均每件几个缺点较能完全表示质量，以DPI (Defects Per Unit)为单位。DPMO=(总缺点数/总缺点机会数)X D =Defet (Og)ortiniti.eyUnit X Uiit X R一般不同产品的每件检点数不同，检点数愈多，出现缺点的机会越多，DPU就可能愈大， 以DPI的大小来比拟产品质量的好坏似乎不太合理，除非这些产品的复杂程度差不多，因 此用总出现缺点的机会数数与总缺点数之

5、比来比拟质量会客观一点，以DPMO(Defects Per Million ()port uni ties)为单位。DPU是代表每件产品或制程平均有几个缺点，而DPM0是每检查一百万个机会点平均有几个缺点。一个机会点代表一产品或制程可能会出现缺点的机会，它可能是一个号件、特性、 作业等等。制程能力指数Ca或k （准确度；Accuracy）：表示制程特性中心位置的偏移程度，值等于零，即不偏移。值越大偏移越大，越小偏移 越小。制屣度 Ca（Capability of Accuracy） 标准公式：（USL - LSL）/2简易公式：T=USL-LSL二规格上限-规格下限二规格公差PS.单边规格（设

6、计规格）因没有规格中心值，故不计算Ca制造规格将单边规格公差调整为双边规格，如此方可计算CaCa（k） = （Xbar - ）/（T/2） =（实绩平均值一规格中心值）/ （规格公差/ 2）T=USLLSL=规格上限一规格下限=规格公差PS制程特性定义单边规格（设计规格）因没有规格中心值，故不计算Ca制造规格将单边规格公差调整为双边规格，如此方可计算Ca当Ca= 0时，彳院量测制程之实绩平均值与规格中心相同；无偏移当Ca= 1时，代表量测制程之实绩平均值与规格上或下限相同；偏移100%评等参考：ca值愈小，品质愈佳。依Ca值大小可分为四级制ft密度 Cp (Capability of Prec

7、ision)等级Ca值处理原那么A0 W |Ca| W 12.5%维持现状B12.5% W |Ca|W 25%改进为A级C25% W |Ca|W 50%立即检讨改善D50% 三 |Ca| W 100%采取紧急措施，全面检讨制程能力指数Cp、Pp、CPU、CPL （精密度；Precision）：表示制程特性的一致性程度, 值越大越集中，越小越分散。Cp 二双边能力指数(长期)USL - LSL r USL-LSL6扇/心或 -6/qCp 二双边能力指数(长期)Pp USL-LSL63，：双边绩效指数(短期)Cpu二 USL-033：单边上限能力指数cplJ-lsl33：单边下限能力指数USL：特

8、性值之规格上限；即产品特性大于USL在工程上将造成不合格 LSL：特性值之规格下限；即产品特性小于LSL在工程上将造成不合格公：制程平均数估计值；即制程目前特性值的中心位置3：制程标准差估计值；即制程目前特性值的一致程度PS.制程特性定义单边规格(设计规格)因没有规格上限或下限没有规格下限Cp = CPU = Cpk没有规格上限Cp = CPL = Cpk综合制程能力指数Cpk：同时考虑偏移及一致程度。Cpk= (1 - k) x Cp 或 MIN CPU, CPLPpk= (1 - k) x Pp 或 MIN PPU, PPL)K = |Ca|=(X-M)/ (V2)PS.制程特性定义单边规

9、格(设计规格)因没有规格上限或下限没有规格下限Cp = CPU = Cpk没有规格上限Cp = CPL = Cpk 评等参考当Cpk值愈大，代表制程综合能力愈好。等级判定：依Cpk值大小可分为五级估计制程不良率ppm：等级Cpk值处理原那么A+1.67 W Cpk无缺点考虑降低本钱A1.33 至 Cpk 至 1.67维持现状B1三 Cpk 三 1.33有缺点发生C0. 67 Cpk 1立即检讨改善DCpk = 0.67采取紧急措施，进行质 量 改善，并研讨规 格制程特性分配为常态时，可用标准常态分配右边机率估计。等级处理原等级处理原那么无规格界限时p=* * *ISLD=* * *ISLP=

10、火 *单边上限(USL)P= P Z Zis.USLD=* * *IS.p= %单边下限(LSL)p= * * *J = PZ z 凶.LSLP- P-区p= P Z ZISLUSL双边规格(USL, LSDr：= PZ yp = P +P 区Z = CPU x 3, Z = CPL x 3IS,LSI估计标准差(Estimated Standard Deviatiai).当STD NPE二TOTAL；制程变异存有特殊原因及共同原因时，以此估计标准差。s=6=JZ (与一兄)7伽7.当STB CPE=sbar/c4；使用XBAR-s管制图分析制程,制程显示在管制状态下且特性的分配为常态时，以此

11、估计标准差。5 =仇7=5/匕4； E/=(Z%)%i-1 v j-1/ /j.13.3.3.当 STD TYPE3.当 STD TYPE=Rbar/d2 ；使用XBAR-R；姻分析制程，制程显示在管制状态下且特性的分配为常态时，以此估计标准差。s = 6云& = R力；氏=? & i-1组标准差组标准差(Subgioup Standard Deviation):组标准差(Subgioup Standard Deviation)组标准差(Subgioup Standard Deviation):苗=隹(又一卜)2/_1)标准差平均卜二样榴数 组中位数(Subgroup Median):区=XM

12、ED中位数平均中位数平均中位数平均中位数平均中位数平均i-l中位数平均i-l组全距(Subgroup Range):比=Xmax XminR =T RJk全距平均勺 简易公式估计标准差(Estimated Standard Deviation)1.当STD TYHMUIAL；制程变异存有特殊原因及共同原因时，以此估计标准差。u =_X)2/(T)2.2.2.当 STD TYPE2.当 STD TYPE:sbar/c4；使用XBAR-s胭分析制程，制程显示在管制状态下且特性的分配为常态时，以此估计标准差。0= sbar / c43.当STD TYPE=Rbar/d2 ；使用XBAR-R管制图分析

13、制程,制程显示在管制状态下旦特性 的分配为常态时，以此估计标准差。0= Rbar / d2(X一)2组标准差(Subgroup Standard Deviation) s =、 n - 1i标准差平均sbar=Es/k k=样本组数 i组中位数(Subgroup Med ian)应=XMED中位数平均组全距(Subgroup Range) Ri = Xmax Xmin全距平均 Rbar = R / k制程能力分析图(Process (ability Analysis)数据常因测定单位不同，而无法相互比拟制程特性在质量上的好坏。因此定义出质量指 针来衡量不同特性的质量，在丁业h是彳睫要的一件事情

14、。制程能力指数是依特性值的规 格及制程特性的中心位置及i致程度，来表示制程中心的偏移及制程均匀度。基本上，制 程能力分析必须先假设制程是在管制状态下进行，也就是说制程很稳定，以及特性分配 为常态分配；如此，数据的分析才会有合理的依据。制程能力指数卬、Pp、CPU、（PL （精密度Precision）：表示制程特性的一致性程度，值越大越集中，越小越分散。Cn_USL-LSL 小 USL-LSL- 6 jp - -7-豆,心或%心：硼能加数（长ffi）Pp USL-LSL63：双边绩效指数（短期）Cpu 二 USLf33：单边上限能力指数二 U LSL38：单边下限能力指数USL：特性值之规格上限；即产品特性大于USL在工程h将造成不合格LSL：特性值之规格下限；即产品特性小于LSL在工程k将造成不合格 公：制程平均数估计值；即制程目前特性值的中心位置3：制程标准差估