CPK过程能力分析报告方法

过程能力分析过程能力也称工序能力，是指过程加工方面满足加工质量的能力，它是衡量过程加工内在一致性的，最稳态下的最小波动。当过程处在稳态时，产品的质量特性值有99.73%散布在区间[μ-3σ，μ+3σ]，(其中μ为产品特性值的总体均值，σ为产品特性值总体原则差)也即几乎所有产品特性值都落在6σ的范围内﹔因此，一般用6σ表达过程能力，它的值越小越好。为何要进行过程能力分析进行过程能力分析，实质上就是通过系统地分析和研究来评估过程能力与指定需求的一致性。之因此要进行过程能力分析，有两个重要原因。首先，我们需要懂得过程度量所可以提供的基线在数量上的受控性;另一方面，由于我们的度量计划还相称"不成熟"，因此需要对过程度量基线进行评估，来决定与否对其进行改动以反应过程能力的改善状况。根据过程能力的数量指标，我们可以对应地放宽或缩小基线的控制条件。工序过程能力分析工序过程能力指该工序过程在5M1E正常的状态下，能稳定地生产合格品的实际加工能力。过程能力取决于机器设备、材料、工艺、工艺装备的精度、工人的工作质量以及其他技术条件。过程能力指数用Cp、Cpk表达。非正态数据的过程能力分析措施当需要进行过程能力分析的计量数据呈非正态分布时，直接按一般的计数数据过程能力分析的措施处理会有很大的风险。一般处理方案的原则有两大类:一类是设法将非正态数据转换成正态数据，然后就可按正态数据的计算措施进行分析;另一类是根据以非参数记录措施为基础，推导出一套新的计算措施进行分析。遵照这两大类原则，在实际工作中成熟的实现措施重要有三种，目前简要简介每种措施的操作环节。非正态数据的过程能力分析措施1:Box-Cox变换法非正态数据的过程能力分析措施2:Johnson变换法非正态数据的过程能力分析措施3:非参数计算法当第一种、第二种措施无法合用，即均无法找到合适的转换措施时，尚有第三种措施可供尝试，即以非参数措施为基数，不需对原始数据做任何转换，直接按如下数学公式就可进行过程能力指数CP和CPK的计算和分析。右侧公式中，Xa是数据X分布的a分位数，例如X0.005表达随机变量X分布的0.005(即0.5%)分位数。

过程能力分析

1、什么是过程能力指数

过程能力指数也称工序能力指数，是指工序在一定期间里，处在控制状态(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、工艺措施和生产环境等五个基本质量原因综合作用的过程，也就是产品质量的生产过程。产品质量就是工序中的各个质量原因所起作用的综合体现。对于任何生产过程，产品质量总是分散地存在着。若工序能力越高，则产品质量特性值的分散就会越小；若工序能力越低，则产品质量特性值的分散就会越大。那么，应当用一种什么样的量，来描述生产过程所导致的总分散呢?一般，都用6σ(即μ＋3σ)来表达工序能力：

工序能力＝6σ

若用符号P来表达工序能力，则：

P＝6σ

式中：σ是处在稳定状态下的工序的原则偏差

工序能力是表达生产过程客观存在着分散的一种参数。不过这个参数能否满足产品的技术规定，仅从它自身还难以看出。因此，还需要另一种参数来反应工序能力满足产品技术规定(公差、规格等质量原则)的程度。这个参数就叫做工序能力指数。它是技术规定和工序能力的比值，即工序能力指数=技术规定／工序能力

Cp=T/6σ

T——公差σ——总体原则差（或用样本原则差S）

当分布中心与公差中心重叠时，工序能力指数记为Cp。当分布中心与公差中心有偏离时，工序能力指数记为Cpk。运用工序能力指数，可以协助我们掌握生产过程的质量水平。2、过程能力指数的意义

制程能力是过程性能的容许最大变化范围与过程的正常偏差的比值。

制程能力研究在於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规定的水准之上，作为制程持续改善的根据。

当我们的产品通过了GageR&R（量具的再现性和反复性）的测试之后，我们即可开始Cpk值的测试。CPK值越大表达品质越佳。

CPK=min（（X-LSL/3s），（USL-X/3s））3、过程能力指数的计算公式

CPK=Min[(USL-Mu)/3s,(Mu-LSL)/3s]

4、过程能力指数运算措施

过程能力指数运算有5种计算措施：

直方图(两种绘图措施)；

散布图(直线回归和曲线回归)（5种）；

计算剩余原则差；

排列图(自动检索和排序)；

波动图(单边控制规范，也可以是双边控制规范)。

5、过程能力指数的指标

1.过程能力指数Cp、Cpk

我们常常提到的过程能力指数Cp、Cpk是指过程的短期能力。Cp是指过程满足技术规定的能力，常用客户满意的偏差范围除以六倍的西格玛的成果来表达。

Cp=（容许最大值-容许最小值）/（6*σ)

因此σ越小，其Cp值越大，则过程技术能力越好。

Cpk是指过程平均值与产品原则规格发生偏移的大小，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种，再除以三倍的西格玛的成果来表达。Cpk=MIN(容许最大值-过程平均值，过程平均值-容许最小值）/（3*σ)

2.过程能力指数Pp、Ppk

与Cp、Cpk不一样的是，过程能力指数Pp、Ppk是相对长期的过程能力，规定其样本容量大，其公式同Cp、Cpk同样，但σ是所有样本的原则偏差，即等于所有样本的原则差S。

6、同Cpk息息有关的两个参数：Ca,Cp.

Ca:制程精确度。Cp:制程精密度。

过程能力指数,制程精确度,制程精密度三者的关系

Cpk=Cp*(1-｜Ca｜)

Cpk是Ca及Cp两者的中和反应，Ca反应的是位置关系(集中趋势)，Cp反应的是散布关系(离散趋势)

7、过程能力指数的应用

1当选择制程站别Cpk来作管控时，应以成本做考量的首要原因，尚有是其品质特性对后制程的影响度。

2.计算取样数据至少应有20~25组数据，方具有一定代表性。

3.计算Cpk除搜集取样数据外，还应知晓该品质特性的规格上下限(USL，LSL)，才可顺利计算其值。

4.首先可用Excel的“STDEV”函数自动计算所取样数据的原则差(σ)，再计算出规格公差(T)，及规格中心值(u).规格公差＝规格上限－规格下限；规格中心值＝（规格上限+规格下限）/2；

5.根据公式：Ca=(X-U)/(T/2)，计算出制程精确度：Ca值(x为所有取样数据的平均值)

6.根据公式：Cp=T/6σ，计算出制程精密度：Cp值

7.根据公式：Cpk=Cp(1-|Ca|)，计算出制程能力指数：Cpk值8.Cpk的评级原则：（可据此原则对计算出之制程能力指数做对应对策）

A++级Cpk≥2.0特优可考虑成本的减少

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，但应竭力提高为A＋级

B级1.33＞Cpk≥1.0一般状态一般，制程原因稍有变异即有产生不良的危险，应运用多种资源及措施将其提高为A级

C级1.0＞Cpk≥0.67差制程不良较多，必须提高其能力

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。

8、过程能力判断

过程能力指数的值越大，表明产品的离散程度相对于技术原则的公差范围越小，因而过程能力就越高；过程能力指数的值越小，表明产品的离散程度相对公差范围越大，因而过程能力就越低。因此，可以从过程能力指数的数值大小来判断能力的高下。从经济和质量两方面的规定来看，过程能力指数值并非越大越好，而应在一种合适的范围内取值。

9、过程能力指数案例分析服务是一种无形的产品，对其怎样进行质量控制呢？在工业质量管理的措施里，有一种指标叫做过程能力指标Cpk，表达生产的部件与设计界线规定的范围的吻合程度，我们发现，把它应用在服务业上，也是一种很好的控制措施。下面就以某银行为例子，来阐明它的应用。

某银行在营业高峰期时，顾客的等待时间至少是4分钟，银行承诺最多11分钟要办理完其所有业务，这是银行对过去的业务经验的总结，同步认为，一般的平均等待时间是8分钟，这反应了其职工处理业务的平均速度和平均纯熟程度。在某个高峰时段银行办理了50位客户业务，每位客户的等待时间如下(为了便于计算0.5表达半分钟)：

9.5，6.0，8.0，8.5，10.5，8.5，10.0，9.0，6.0，9.5，8.0，8.5,7.5，9.0,8.5,10.0,7.5,9.0,6.5,9.5,8.0,8.5,10.0,7.0,7.0，9.5，8.5,9.0，8.0，8.0，11.0，7.5，8.5，6.5，10.5，8.0，7.0，9.0，8.5，9.0，8.0，8.0，6.5，7.5，8.5，8.5，7.0，7.5，9.0，9.0

从这些数据可以看出银行实现了对顾客的承诺，每位顾客的等待时间都不超过11分钟，与否可以说该银行的服务质量到达了原则？部门经理应当怎样评价本银行的的业务处理能力呢？首先，我们要对这些数据作分析处理，如上图。从图中我们可以得到，直方图表达数据的频度，数据的分布大体上是服从正态分布的，且曲线中值偏向右侧。

USL和LSL分别表达的是服务规定范围的上限和下限，在本案例中就是11分钟和4分钟，即落在这个界线内的顾客等待时间都是合适的。一般对于USL和LSL的获得，可以有两种措施。一是固有的原则，例如，某钢板厚度控制在6.4到5.6毫米为合格品，这就是原则；此外一种是以往的经验的总结，例如根据某种经验，处理某些业务，根据正常的程序，一般要3到8天等等。

使用记录软件可以计算出样本数据的平均值和原则差分别是8.36和1.165，我们用与S来表达，在数学上它们分别是与a的无偏估计值。接下来让我们看一下它们的现实意义。

平均值=8.36分，反应了曲线的位置，是位置参数。这个数字对于顾客来说，它反应了在该银行办理业务的平均等待时间；对该银行来说，他反应了该部门的平均效率；而对于其职工来说，它反应了职工办理业务的平均纯熟程度。

而原则差S反应了顾客等待时间，即银行服务速度的波动性，波动导致差异，这是服务质量变异的属性。差异的扩大会导致失控，在失控状态下，也许会导致业务的阻碍和客户的不满与埋怨。因此，对于S当然是越小越好，由于它越小表达数据越集中，越靠近平均值，也就是时间长度的差异不大；假如S越大，就表达变化范围越大，也就是差异很大，很也许会导致服务质量变异。

顾客等待的原则差S=1.165分，它的意义就是:在平均值的正负三个S的分钟里，即从4.5分钟到12分钟，大概有99.73%顾客等待的时间在这个界线范围内。

有了这些数据，我们可以用过程能力指数Cpk进行评价。

过程能力指数Cpk本来指企业生产合格品能力的大小，在本案例中Cpk指银行对顾客履行承诺的能力大小。一般将Cpk分为五个等级，以便针对不一样的状况采用不一样的措施来改善质量。特级：Cpk>1.67，这时服务能力过高，企业可以考虑放宽质量规定；一级：1.33<Cpk<1.67，那就是服务能很好地满足原则，是一种理想的状态；二级：1.00<Cpk<1.33,可以认为服务质量是正常的,企业应当加强服务质量的控制和提高，以到达理想的状态；三级：0.67<Cpk<1.00,服务质量较差，企业应当采用措施，加强对服务提供质量的控制与管理；四级：Cpk<0.67，企业服务质量严重局限性，需要改善，假如Cpk越小，那么服务很也许已经严重失控。

Cpk的计算公式如下：带入本案例数据计算出Cpk为0.76，该企业服务质量处在第三级，从管理层面来讲，表达服务质量局限性，应立即采用措施改善。假如碰到这种状况，我们应当怎样处理呢?管理者可以把曲线尽量向规定的中心位置移动。本案例中，一般顾客的平均等待时间是8分钟，可以说这是根据以往经验得到的平均效率，是正常的程序运作可以到达的，而顾客实际上平均的等待时间是8.36分，偏离了0.36。因而质量曲线体现出向右偏移的现象，这样就会导致偏移出规定的范围。因此，我们应当尽量把平均时间向中心位置(8分)靠近，即缩短顾客等待时间。产生顾客等待现象的主线原因是服务现场的抵达者数量超过系统的处理能力，因此，减少等待时间的最佳方案是消除主线原因，这一般需要对既有的生产和人力资源方略进行重新考察。由于这样的变化也许需要花钱，因此商业银行管理人员必须高度重视服务质量和顾客满意度，把费用与提供应顾客更快服务的竞争优势联络起来。

鉴于此，我们拟将对减少顾客等待时间的方略浅述如下

（一）加强员工培训，规范工作程序

管理者可以通过加强对员工的培训与监督，尤其是效绩较差的员工，来改善服务质量，同步管理者应当建立一套规范的工作程序，使服务过程原则化，并且制定碰到特殊状况时的处理方式，以免顾客流失。此外，银行可向顾客提供“怎样减少等待时间”宣传手册，提醒顾客高峰期的时间，并鼓励他们在不拥挤的非高峰时间寻求服务，那个时候服务会更快、更舒适。

（二）切实推行随机动态服务系统，实现服务时间的最优配置

一般情形下，商业银行提高服务水平自然就会减少顾客等待费用，但却常常增长了服务机构的成本。为处理这个问题，有必要切实推行随机动态服务系统，最大程度缩短顾客等待时间，使商业银行的服务时间到达最优配置。其中要重点考虑和处理如下两个方面的内容:(1)性态问题。指多种顾客排队系统的概率规律性，研究队伍长度分布、等待时间分布和高峰期顾客分布等；（2）服务系统的记录推算。即判断一种给定的排队系统符合哪种模型，服从于哪种记录分布规律。

（三）改善窗口设置方式和采用叫号措施

银行营业厅需要改善服务窗口设置方式，即不应所有设置为综合窗口和让顾客不加区别地排队，而是应根据顾客类别（如根据顾客办理业务种类不一样分为现金业务、非现金业务、理财业务等，根据顾客办理业务额大小分为大额业务和小额业务等）分设不一样服务窗口和让不一样顾客分别排在不一样价置。另一方面，采用号码排队构造，即顾客抵达银行营业厅后，通过号票打印机获得号码，当叫到自己所持号码时即到服务台接受服务。此种排队构造有效地减少了顾客的体力成本和精神成本，可以保证“先到先服务”，顾客隐私和安全得到最大程度保障，从而受到顾客极大欢迎。

（四）创新服务手段，提高服务效率

信息技术的飞速发展使银行逐渐变化了以柜面服务为主的营业方式，而侧重于服务体系的建设，以低成木高效率的“机构+鼠标”的方式发展，以实体银行的信誉、信用和基本功能为平台，延伸虚拟网点，从而收到“1+1>2”的效果。例如扩展自助设备功能，以便服务一般客户。自助设备相对于柜面服务来说，操作简朴快捷，是服务一般客户口常存取款、代缴费等业务的重要手段，并且能有效减轻柜面的人流压力，使需要办理复杂业务的客户能更快地得到服务。运用互联网技术开通网上银行服务，不仅减少了的运行成本，还克服了时间和空间上的障碍，使顾客金融交易和服务可在任何时间、任何地点进行。管理者结合上述手段，通过详细的措施实现改善，缩短顾客的等待时间，提高服务效率。当部门可以稳定到达指标时，管理者可以调整LSL与USL的值或中心值，例如，管理者可以把USL的值调到10分钟，计算得Cpk为0.47,显然减少，管理者需要深入加强措施来提高效率。通过这样不停的调整，可以使服务原则得到不停改善与提高，并且在实际操作上加以配合，才可以到达顾客所意想不到的高效率与满意度。同步这是一种以数据和现实分析驱动的管理措施，它可以应用到诸多地方，例如，餐饮、物流、零售等服务业，协助我们改善和提高服务质量。

10、测量误差对过程能力指数的影响任一制造过程的输出值(零件的特性值)都要通过一种测量系统获得测量数据,诸多记录学家与质量管理专家长期的实践与研究得出,测量数据X是由零件的基准值Xp和测量误差ε两部分叠加而成的,即:

X=Xp+ε(1)

这就是测量数据的构造式。对式(1)两边求方差,可得:

(2)