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Cp、Cpk 和 Pp、Ppk的区别是什么?这是个质量过程控制领域反复被问及的话题。它们的区别不仅仅是公式上的不同,能否起到预测过程水平才是它们本质的区别!
很多人把Cp、Cpk、Pp、Ppk统一叫做过程能力指数。这种叫法是有误导性的。实际上能力指数是指Cp、Cpk,英文表示为Capability Index 。而Pp、Ppk的英文表示为Performance Index,可以叫做表现指数或性能指数。
这是不是在抠字眼?这绝对不是抠字眼,这种表述不仅严谨,而且与他们实际表示的含义一致:Cp、Cpk之所以叫做能力指数,是因为它们的一个前提是过程稳定,即我们所说的过程只有普通原因波动,过程是可预测的;而Pp、Ppk没有这个前提,它表示了过程过去的表现情况,没有预测用途。
这点很容易理解,生活中,凡是我们提到能力时,都是期望能够以这个能力为标准预测未来,从而做出相应决策。而且用于评价能力水平的信息一定是一个稳定过程输出的信息,谁也不会相信一个基于异常过程输出的信息评价出来的能力。
计算公式的区别主要是公式分母中的Sigma不同,能力指数Cp、Cpk公式中,使用的是估算的Sigma,它跟分组有关,也叫短期sigma,计算公式为:
(其中d2是与子组大小有关的纠偏因子,需要查表获得);Pp、Ppk使用的是用全部数据计算出来的样本标准差s。Cp、Pp没有考虑过程偏移,Cpk、Ppk考虑了过程偏移。
指数间的关系
四个指数间的关系如上图所示。图的顶部可以认为是过程处于稳定可预测状态的实际过程能力;图的底部是过程在不可预测状态下的实际过程表现;图的左边表示过程中心没有偏离规格中心;图的右边表示过程中心偏离规格中心。
因此,图的顶部关注过程的潜能,图的底部描述了过程的表现或性能。当过程运行越接近于它的所有潜能,底部过程性能指数的取值就越接近顶部过程能力指数的取值。
同时,左边的指数表示过程表现偏离规格目标,右边的指数考虑到过程收影响而偏离目标的情况。当过程表现越接近规格目标时,右边的指数取值就越接近左边指数取值。
可见,当一个过程处于稳定可预测状态,而且与规格目标无偏离时,这四个指数表述的是一件事。这时候四个指数的取值会十分接近。(注意是十分接近,而不是相等。想想为什么?)
思考:如果过程稳定但有偏离,此时四个指数会是什么情况?
因此,Cp与Ppk之间的差别表示过程目前的表现到过程充分发挥其潜能的改进机会。
实际应用中常见问题
只看Cpk
由于Cpk考虑了过程偏离,实际生产环境下,过程总是有偏离,所以很多企业只看Cpk。通过上面的分析,可以看出没有和Cp的对比,你无法判断偏移情况。
不看控制图,只看Cp、Cpk指数
很多企业抛开控制图,只看汇总的能力指数。通过上面的分析可知,能力指数的一个前提过程稳定,如何判断过程稳定,除了控制图没有更好的方法。如果抛开控制制图看指数,往往会出现下一点中所述问题。
Cp、Cpk非常大,Pp、Ppk非常小
这种情况往往是过程处于失控状态,而使用者有没有绘制控制图只看指数,此时Cp、Cpk是理想状态下的值,而Pp、Ppk是真实表现。所以如不通过改进措施使过程处于稳定状态,就只能看Pp、Ppk的值。(其实很多企业已经发现这个问题,因为他们的Cp、Cpk公式用的就是Pp、Ppk的公式。)