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过程能力指数是指过程能力满足产品质量标准要求（规格范围等）的程度。也称工序能力指数，是指工序在一定时间里，处于控制状态（稳定状态）下的实际加工能力。它是工序固有的能力，或者说它是工序保证质量的能力。这里所指的工序，是指操作者、机器、原材料、工艺方法和生产环境等五个基本质量因素综合作用的过程，也就是产品质量的生产过程。
Cp, Cpk, Pp 和 Ppk都是用来体现过程能力的指标，它们是用来测量过程能力的指数（process capability index），不是过程能力本身。
定义：
USL（上限）
USL（Upper Specification Limit）：规格上限
LSL（下限）
LSL（Low Specification Limit）：规格下限
T（规格公差）
公差之和
x̄平均值
Cp
过程能力指数Cp是表征过程固有的波动状态，即技朮水平。它是在过程的平均值μ与目标值M重合的情形。
具体表达式：
因此，质量特性值分布的总体标准差σ越小，过程能力指数越大，表明加工质量越高，但这时对设备及操作人员的要求也高，加工成本越大，所以对Cp值的选择应该根据技朮与经济的综合分析来决定。
Cpu
只有规格上限和规格中心的规格：
Cpl
只有规格上限和规格中心的规格：
Ca（制程准确度）
Ca (Capability of Accuracy)：制程准确度。 Ca 在衡量 ”实际平均值“ 与 “规格中心值” 之一致性。
单边规格
不存在规格中心，因此也就不存在Ca。
双边规格
σ特指质量特性值分布的总体标准差
Cpk
Cp适用于过程输出的平均值与目标值重合的情形，但事实上目标值与平均值重合情形较为少见；因此，引入一个偏移度K，即过程平均值x̄与目标值M的偏离过程。
Cpk是指过程平均值与产品标准规格发生偏移（ε=M-x̄）的大小，常用客户满意的上限偏差值减去平均值和平均值减去下限偏差值中数值小的一个，再除以3σ的结果来表示。
具体表达式：
通常状况下，质量特性值分布的总体标准差σ是未知的，所以可以采用样本标准差s代替。
Cpk指数意义
| 等级 |
范围 |
评价 |
说明 |
| A++级 |
Cpk≥2.0 |
特优 |
可考虑成本的降低 |
| A+ 级 |
2.0>Cpk≥1.67 |
优 |
应当保持之 |
| A 级 |
1.67>Cpk≥1.33 |
良 |
能力良好，状态稳定，但应尽力提升为A+级 |
| B 级 |
1.33>Cpk≥1.0 |
一般 |
状态一般，制程因素稍有变异即有产生不良的危险，应利用各种资源及方法将其提升为A+级 |
| C 级 |
1.0>Cpk≥0.67 |
差 |
制程不良较多，必须提升其能力 |
| D 级 |
0.67>Cpk |
不可接受 |
其能力太差，应考虑重新整改设计制程。 |
Pp、Ppk
PP （PerformanceIndex of Process）不考虑过程有无偏移，容差范围除以过程性能。
Ppk （Preliminaryprocess Capability）考虑过程有偏差时，样本数据的过程性能。
PP、PPK的公式与Cp、Cpk相同，区别为标准差的计算方式不同。PP、PPK的σ是全部样本的标准偏差，即等于所有样本的标准差S。
PP、PPK通常用来与cp及Cpk对比，度量和确认内改进的优先次序。
示例：
一、案例背景
某工厂生产一种零件，其直径规格要求为 10±0.2mm。现从生产线上随机抽取了 50 个零件进行测量，得到以下数据（单位：mm）：
| 9.92 |
9.95 |
9.98 |
10.02 |
10.05 |
10.01 |
9.97 |
10.03 |
9.99 |
10.04 |
| 9.96 |
10.06 |
10 |
9.94 |
10.07 |
9.93 |
10.08 |
9.91 |
10.1 |
9.9 |
| 10.09 |
9.89 |
10.11 |
9.88 |
10.12 |
9.87 |
10.13 |
9.86 |
10.14 |
9.98 |
| 10.02 |
10.01 |
9.97 |
10.03 |
9.99 |
10.04 |
9.96 |
10.06 |
10 |
9.94 |
| 10.07 |
9.93 |
10.08 |
9.91 |
10.1 |
9.9 |
10.09 |
9.89 |
10.11 |
9.88 |
二、计算过程
-
计算平均值 x̄：
-
计算标准差 σ：
-
确定规格上限 USL 和规格下限 LSL：
-
计算 Cp、Cpk：
效果图如下：
数据来源：百度
准备工作
软件：
Finebi=6.1
数据：
某工厂生产一种零件，其直径规格要求为 10±0.2mm
注:此栗子使用的是6.1 版本，其它版本未进行测试，理论上适用于V5.0 、V6.0以上版本，大家可自行进行测试。
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