• Ppk、Cpk都很好,为什么控制图还是有异常?

    做SPC分析,经常会遇到这样的问题:

    Ppk、Cpk都好,甚至都大于2了,为什么我们的控制图还是有异常?

    如果不搞清楚这个问题,就会进一步认为:

    • 是不是规格限太严格了?
    • 是不是判异规则用得太多或者太严格了?
    • CPK那么高了,控制图异常就不管了 ,把报警关了。

    这怎么说呢,这是因为没有很好的理解cpk和控制图的概念,以为都是SPC的东西一定是相关联的。

    一、概念上不同

    一个看的是质量能力水平,一个是看质量稳定性,目的是不一样的。

    过程能力

    是衡量质量水平和我们定义的规格限的偏离的程度,下面两个图认真看就知道cpk代表什么意思。

    image.png

    控制图

    是衡量质量过程的稳定状态,和过去相比是否出现偏移,是通过控制限等来衡量的,如超过3sigma,也有通过连续n个点上升的系统性偏移。

    image.png

    并且控制限是通过数据的均值和标准差计算的,在计算上,和规格限没有任何关系的。

    规格限不是控制限

    规格限是定义的,是客户的质量要求,是判断是否合格的标准

    控制限是控制图中用均值和标准差计算的,是用于判断控制图是否稳定的(即使手工指定控制限也是一样的作用)

    更容易理解

    我们有一组数据,自然有它的均值和标准差和控制图判异,我们不改变这组数据,控制图判异是不会改变的,比如只要我们把规格限从原来的100±1改为100±5,很明显CPK PPK就会变大了,改为100±50,CPK要上天了。但不影响控制图判异。

    真的不影响吗?

    反过来看,控制图异常点多少是会影响CPK的大小的。

    异常点越多,说明标准差越大,而标准差越大,CPK PPK自然就越少

    “控制图异常越多 → 标准差越大 → Cpk/Ppk越小”通常成立,但不是严格的一一对应关系。因为有一些异常并不一定会是标准差变大导致的。

    该问题同样适用:

    控制图上的点超规格限了,怎么还不会超控制限

    控制图的点都不合格了,但怎么还不会超控制图

    最后

    所以,Ppk、Cpk很好,但控制图仍然有异常,这并不矛盾。

    Cpk、Ppk关注的是过程能力,回答的是:当前过程的波动相对于规格要求来说,能力够不够。

    控制图关注的是过程稳定性,回答的是:过程有没有出现异常波动、趋势、偏移等特殊原因。

    最简单的理解方式就是:

    同样一组数据,把规格限放宽,Cpk/Ppk可以变得很大,但控制图不会发生任何变化。

    因为规格限是我们定义的质量要求,而控制限来自过程本身,两者并不是一回事。

    反过来,控制图中的异常又可能影响过程的均值和标准差,进而影响Cpk/Ppk。尤其当异常导致过程波动增大时,Cpk/Ppk通常也会随之下降。但这种关系并不是简单的“异常越多,Cpk就一定越低”,因为趋势、连续同侧等一些系统性异常,并不一定会显著增大标准差。

    因此,做SPC分析不能只盯着一个漂亮的Cpk/Ppk数字。

    Cpk/Ppk高,说明过程有能力;控制图稳定,才说明这个能力处于稳定、可预测的状态。

    真正理想的过程,不只是能力好,还应该过程稳定

    这也是为什么即使Cpk已经大于2,控制图中的异常依然值得我们关注。

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