质量/ 质量工具概念基础更新 2026-10-09
CPK 过程能力指数
CPK 衡量一个稳定过程能否稳定把产品做进规格窗口,同时反映波动与居中程度,关键特性通常要求 ≥1.33。
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是什么
CPK(Process Capability Index)回答一个问题:过程波动相对规格窗口有多宽、中心偏不偏。它是过程"能力"的量化,不是设备参数,也不是检验结果。
公式:
CPK = min[ (USL − μ) / (3σ), (μ − LSL) / (3σ) ]
- USL / LSL:规格上下限,来自设计或客户,不是过程给的
- μ:过程均值;σ:过程标准差
相关概念区别:
| 指数 | 是否看居中 | 数据口径 |
|---|---|---|
| CP / PP | 只看波动宽度 | PP 用长期、CP 用短期 |
| CPK / PPK | 波动 + 居中 | PPK 含组间变异,通常 ≤ CPK |
怎么做 / 关键点
- 先判稳定再算能力:控制图无判异(无 8 条判异信号)才谈得上 CPK,否则数字没意义。
- 取样够量:一般 ≥ 25 组、每组 4–5 点,或 ≥ 100 个数据点;连续生产取序列数据。
- σ 的估算:计量型用子组内标准差(Xbar-R 图用 R̄/d2),而不是整体标准差。
- 对照门槛判定:
| CPK | 水平 | 典型场合 |
|---|---|---|
| < 1.00 | 不足 | 必须立刻改善 |
| 1.00–1.33 | 勉强 | 一般特性可接受下限 |
| ≥ 1.33 | 良好 | 关键特性常规目标 |
| ≥ 1.67 | 优秀 | 汽车/医疗关键特性常见要求 |
| ≥ 2.00 | 六西格玛 | 安全件级超高要求 |
- CPK 与不良率换算(正态、单侧近似):
| CPK | 约合 PPM |
|---|---|
| 1.00 | ≈ 2700 |
| 1.33 | ≈ 63 |
| 1.50 | ≈ 7 |
| 1.67 | ≈ 0.6 |
- 改善顺序:先把均值调到中心(调 μ),再压波动(降 σ)。居中后 CPK 会立刻提升,但追高 CPK 最终靠降 σ。
常见坑
- 拿规格限当控制限:USL/LSL 是规格,UCL/LCL 是过程算出来的,两者完全不同。
- 数据不正态硬算:先做正态性检验,必要时 Box-Cox 变换,否则 CPK 失真。
- 凑数据:删异常点、挑好看子组,客户一复核就崩;口径固定、留原始记录。
- 只算不落因:CPK 低必须分解到 4M1E 具体因素,否则永远只是报表数字。
- CPK 与 PPK 混用:两者数据口径不同,报告里要写清楚用的是哪个。