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Prozessfähigkeitsindex (Cpk)

1980
Quality control engineer analyzing process capability index in manufacturing.

(Abbildung dient nur zur Veranschaulichung)

Der Cpk-Wert ist ein statistisches Maß für die Fähigkeit eines Prozesses, innerhalb der vom Kunden definierten Spezifikationsgrenzen Ergebnisse zu liefern. Im Gegensatz zu Regelkarten, die die Stabilität erfassen, quantifiziert der Cpk-Wert die Prozessfähigkeit. Er misst, wie zentriert der Prozess innerhalb der Spezifikationsgrenzen liegt und berücksichtigt die Prozessstreuung. Ein höherer Cpk-Wert deutet auf einen leistungsfähigeren Prozess hin. Die Formel lautet: [latex]C_{pk} = minleft[frac{USL – mu}{3sigma}, frac{mu – LSL}{3sigma}right][/latex].

Während Regelkarten Aufschluss darüber geben, ob ein Prozess stabil und vorhersagbar ist, zeigen sie nicht, ob er die Kundenanforderungen tatsächlich erfüllt. Hier kommen Prozessfähigkeitsindizes ins Spiel, wobei Cpk einer der am häufigsten verwendeten ist. Cpk schließt die Lücke zwischen der „Prozessstimme“ (Mittelwert μ und Standardabweichung σ) und der „Kundenstimme“ (obere Spezifikationsgrenze, USL, und untere Spezifikationsgrenze, LSL). Der Index wird berechnet, indem der Abstand zwischen dem Prozessmittelwert und der nächstgelegenen Spezifikationsgrenze ermittelt und durch das Dreifache der Prozessstandardabweichung (die die Hälfte der natürlichen Prozessstreuung darstellt) dividiert wird.

Der Buchstabe „k“ in Cpk gibt an, wie gut der Prozessmittelwert im Verhältnis zu den Spezifikationsgrenzen zentriert ist. Ein perfekt zentrierter Prozess hätte seinen Mittelwert genau in der Mitte zwischen der oberen und unteren Spezifikationsgrenze. Verschiebt sich der Prozessmittelwert näher an eine der Grenzen heran, sinkt der Cpk-Wert, selbst wenn die Streuung des Prozesses gleich bleibt. Dies liegt daran, dass das Fehlerrisiko steigt, je näher sich der Prozessmittelwert einer Spezifikationsgrenze nähert. Ein Cpk-Wert von 1,0 bedeutet, dass der Prozess die Spezifikationen gerade noch erfüllt (bei einer Normalverteilung ist ein geringer Anteil an Fehlern zu erwarten). Viele Branchen, insbesondere die Automobilindustrie, fordern einen Cpk-Wert von 1,33 oder sogar 1,67, um ein hohes Qualitätsniveau zu gewährleisten und einen Puffer für mögliche Prozessabweichungen zu schaffen.

UNESCO Nomenclature: 1209
- Statistik

Typ

Abstraktes System

Störung

Wesentliche

Verwendung

Weitverbreitete Verwendung

Vorläufer

  • Statistische Prozesskontrolle (SPC)
  • Konzept der Spezifikationsgrenzen im Ingenieurwesen
  • Theorie der Normalverteilung
  • Standardabweichung als Maß für die Streuung

Anwendungen

  • Lieferantenqualitätssicherungsprogramme
  • Produktdesign und Toleranzeinstellung
  • Auswahl von Prozessverbesserungsprojekten (Six Sigma)
  • Benchmarking der Fertigungsleistung
  • Validierung von Prozessänderungen

Patente:

NA

Potenzielle Innovationsideen

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Bezogen auf: cpk, Prozessfähigkeit, Spezifikationsgrenzen, USL, LSL, Six Sigma, Qualitätskennzahl, Prozessleistung, Zentrierung, Variation.

Historischer Kontext

Prozessfähigkeitsindex (Cpk)

1980
1980
1980
1980
1986-01-01
1990
1990
1975-06-01
1980
1980
1980
1982-07-01
1988-06-01
1990
1993

(wenn das Datum unbekannt oder nicht relevant ist, z. B. „Strömungsmechanik“, wird eine gerundete Schätzung seines bemerkenswerten Auftretens bereitgestellt)

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