Можете да работите с процес, който се държи перфектно, никога не се отклонява, и въпреки това да изпратите части, които клиентът отказва. Тази разлика — между процес, който е стабилен, и процес, който действително отговаря на спецификацията — е това, което измерва процесната способност. Cp и Cpk са двете числа, които й придават числова стойност, а да знаете разликата между тях е едно от най-полезните неща, които екипът по качеството или производството може да внесе в ежедневната производствена среща.
Това ръководство обяснява Cp и Cpk на прост език, преминава през пример за изчисление, който можете да използвате, и показва как способността се връща към статистическия контрол на процеса и към качествената страна на вашата Обща ефективност на оборудването (OEE).
Процесната способност сравнява естественото разпръскване на вашия процес със ширината на спецификацията, в която трябва да се побере. Спецификацията се задава от клиента или от конструкцията: например вал трябва да е Ø20,00 mm ±0,30 mm. Междувременно вашият процес има собствено разпръскване — нормалната вариация, която произвежда, когато няма проблем. Процесната способност задава прост въпрос: колко удобно разпръскването на процеса се побира в прозореца на спецификацията?
Ако разпръскването на процеса е много по-тясно от спецификацията, имате резерв и малко дефекти. Ако разпръскването е толкова широко, колкото спецификацията или по-широко, ще произвеждате изделия извън спецификацията дори когато нищо необичайно не се случва. Cp и Cpk превръщат това сравнение в едно число.
Cp измерва как ширината на вашия процес се сравнява с ширината на спецификацията, при условие че процесът е перфектно центриран между двете граници. Формулата е Cp = (USL минус LSL) / (6 × стандартно отклонение), където USL и LSL са горната и долната граница на спецификацията.
Cp = 1,0 означава, че разпръскването на процеса точно запълва спецификацията. Cp = 2,0 означава, че спецификацията е два пъти по-широка, отколкото процесът се нуждае — много удобен резерв. Капанът е, че Cp игнорира къде всъщност е центриран процесът. Той ви казва какво би могъл да направи процесът, ако бъде перфектно насочен, а не какво прави в момента.
Cpk отчита центрирането. Той измерва разстоянието от средната стойност на процеса до по-близката граница на спецификацията, изразено в единици от разпръскването на процеса. Тъй като винаги взема по-лошата от двете страни, Cpk спада веднага щом процесът се отклони от центъра, дори ако самото разпръскване остане същото. Затова Cpk е числото, което повечето клиенти искат: то отразява реалността, а не потенциала.
Полезен начин да свържете двете идеи: Cp е размерът на колата, Cpk е дали сте я паркирали в средата на гаража. Малка кола, паркирана зле, пак драска стената.
Представете си, че диаметърът на вал е зададен на 20,00 mm с толеранс ±0,30 mm. Това ви дава:
Вземате проба от линията и установявате, че процесът е центриран около средна стойност 20,10 mm със стандартно отклонение 0,06 mm.
Cp = (20,30 минус 19,70) разделено на (6 × 0,06) = 0,60 разделено на 0,36 = 1,67. Само по разпръскване процесът изглежда силен.
Cpk отчита центрирането. Средната 20,10 е по-близо до USL, отколкото до LSL, така че горната страна определя резултата:
Cpk е по-малкото от двете, така че Cpk = 1,11. Разликата между Cp, който е 1,67, и Cpk, който е 1,11, е цената на работата извън центъра. Ако прецентрирате процеса на 20,00 mm, Cpk ще се повиши до Cp = 1,67 без промяна в оборудването и без намаление на разпръскването. Този единствен извод — че голяма част от способността се губи заради лошо центриране, а не заради излишна вариация — често е най-бързото подобрение по качеството, което може да се постигне на производствения под.
| Cpk | Какво означава | Приблизително ниво на дефекти |
|---|---|---|
| Под 1,00 | Не е способен; произвежда изделия извън спецификация | Високо |
| 1,00 | Едва отговаря на спецификацията, без резерв за дрейф | ~2,700 ppm |
| 1,33 | Често минимално изискване за способен процес | ~63 ppm |
| 1,67 | Силна способност, типична цел в автомобилната индустрия | ~0,6 ppm |
| 2,00 | Ниво на способност Six Sigma | ~2 ppb |
Целите варират според индустрията и според критичността на характеристиката. Доставчиците за автомобилната индустрия често изискват Cpk 1,33 или 1,67 за ключови характеристики, докато не критична размерност може да е приемлива при 1,0. Идеята не е да се преследва универсално число, а да се договори целта с клиента и да се оцени свързания риск.
Числата за способността са достоверни само когато процесът е стабилен. Първо установявате стабилността със статистически контрол на процеса и контролни карти, след което измервате способността. Провеждането на проучване на способността върху нестабилен процес дава число, което означава много малко, защото и разпръскването, и средната стойност все още се променят. Вземете контрол над процеса, потвърдете го и тогава изчислете Cp и Cpk.
Има и свързана двойка, Pp и Ppk, известна като представяне на процеса (process performance). Те използват общата дългосрочна вариация, вместо късосрочната вътре подгрупова вариация, на която се базират Cp и Cpk. Cp и Cpk описват късосрочния потенциал; Pp и Ppk описват как процесът всъщност се е представял за по-дълъг период. Много системи за качество отчитат и двете, а разликата между тях е полезна мярка за това колко се измества процесът във времето.
Способността на процеса е част от качествената страна на OEE. Лошата способност се проявява като загуби по качеството — дефектите и намаленият добив, които са част от Шестте големи загуби. Процес, работещ с Cpk 1,0, тихо ще генерира брак и преправки, които свалят фактора за качество и следователно OEE. Подобряването на способността е един от най-пряките начини да повишите компонента за качество без да пипате наличността или скоростта.
Cp и Cpk са толкова добри, колкото и измерванията, върху които се базират. Ако данните се взимат ръчно, записват се в края на смяна или се изваждат от калибриран уред, който не е правилно калибриран, стандартното отклонение, което изчислявате, е неправилно и всяко число за способност, базирано на него, също е грешно. Това е същата пропаст в качеството на данните, която подкопава ръчното проследяване на OEE. Когато измерванията идват директно от процеса в реално време чрез автоматично улавяне на данни, проучването на способността престава да бъде тримесечен одит и се превръща в жив сигнал, върху който можете да действате.
Затова и тази подготовка е важна преди всяка аналитична или AI инициатива. Чисти, структурирани и надеждни оперативни данни са основата, и дори най-големите производители са научили, че не можете да моделирате или предскажете излизане от проблеми с неточни измервания. Подредете данните първо и способността, SPC и всичко последващо става по-лесно.
Cp измерва само разпръскването на процеса спрямо ширината на спецификацията и предполага, че процесът е перфектно центриран. Cpk отчита и колко далеч от центъра действително работи процесът. Cp е потенциалът; Cpk е реалността. Когато процесът е перфектно центриран, двете са равни, а колкото по-далеч се отклонява процесът от центъра, толкова повече Cpk пада под Cp.
Често срещан минимум за способен процес е Cpk = 1,33, а 1,67 е типична цел за критични характеристики в автомобилната промишленост. Cpk = 1,0 означава, че едва отговаряте на спецификацията без резерв за дрейф. Правилната цел зависи от индустрията и от критичността на характеристиката, така че я договорете с клиента.
Cpk използва късосрочната, вътре-подгрупова вариация и описва потенциалната способност на стабилен процес. Ppk използва общата дългосрочна вариация и описва как процесът всъщност се е представял за по-дълъг период. Обикновено Cpk изглежда по-добре от Ppk, а разликата между тях отразява дрейфове и смени във времето.
Можете да направите изчисленията, но те няма да имат голямо значение. Процесната способност предполага стабилен, предсказуем процес. Ако контролните карти показват, че процесът е извън контрол, първо го стабилизирайте, после измервайте способността.
Cp и Cpk помагат само когато измервателните данни зад тях са точни и актуални. Fabrico улавя производствени и качествени данни директно от вашите машини в реално време, поддържа ги чисти и структурирани и показва загубите в момента, в който се случват — същата основа, на която разчита вашата SPC програма и всяка бъдеща AI инициатива. Запазете кратка демонстрация, за да видите как се картографира върху вашите линии, или започнете с основите на OEE.
Вход
Блог
