组间/组内能力分析 的组间/组内 (B/W) 能力

对于随组间/组内能力分析提供的每个组间/组内能力度量,查找定义和解释指导。

Cp(组间/组内)

Cp 是对过程组间/组内能力的度量。Cp 是用于比较下列两个值的比率:
  • 规格展开 (USL– LSL)
  • 基于组间/组内标准差的过程单侧展开(6-σ 变异)
Cp 将基于过程的变异而非其位置来评估能力。

解释

可使用 Cp 评估您过程的组内/组间能力。组间/组内能力表示在消除导致子组间/内变异以及整体过程变异的系统根源后,您的过程能够实现的能力。

由于 Cp 不考虑过程的位置,因此它表明在过程处于中心位置的情况下过程可以获得的能力。总体上讲,Cp 值越高,过程的能力越大。Cp 值低,表明需要改进过程。

低 Cp

在此例中,规格展开小于整体过程展开。因此,Cp 值低 (0.40),并且过程的能力差(根据它的变异)。

高 Cp

在此例中,规格展开显著大于整体过程展开。因此,Cp 值高 (1.80),并且整体过程能力高(根据它的变异)。

您可以将 Cp 与其他值进行比较,以获取有关过程能力的更多信息。
  • 将 Cp 与基准值进行比较以评估过程的潜在能力。许多行业使用基准值 1.33。如果 Cp 比基准值低,则考虑如何通过减少过程变异来改进过程。

  • 比较 Cp 和 Pp。如果 Pp 比 Cp 大得多,则除子组之间/之内的变异外,过程中可能存在其他系统性变异源。
  • 比较 Cp 和 Cpk。如果 Cp 和 Cpk 大致相等,则过程位于两个规格限制之间的中心位置。如果 Cp 和 Cpk 不同,则过程未处于中心位置。

警告

由于 CP 指数不考虑过程的位置,它并不表示过程与规格限所限定的目标区域的接近程度。例如,以下图形显示了两个具有相同 Cp 值的过程,但其中一个过程落在规格限内,而另一个则没有。

Cp = 3.13
Cp = 3.13

如需进行完整而准确的分析,请结合其他能力指数(如 Cpk)使用这些图形,以便根据数据得出有意义的结论。

CPL(组间/组内)

CPL 是对过程的组间/组内能力的度量。CPL 是用于比较下列两个值的比率:
  • 从过程均值到规格下限 (LSL) 的距离。
  • 基于组间/组内标准差的过程单侧展开(3-σ 变异)
因为它将同时考虑过程平均值和过程展开,所以 CPL 将计算过程的变异(子组间/内)和位置。

解释

可使用 CPL 相对于规格下限评估过程的组内/组间能力。组间/组内功能表示在消除导致子组间/内变异以及过程变异的系统根源后,您的过程能够实现的功能。

总体上讲,CPL值越高,表示过程在其分布下侧尾部的能力越高。CPL 值越低,表明可能需要改进过程。

低 CPL

在此例中,过程均值到规格下限 (LSL) 的距离小于单侧过程展开。因此,CPL 值 (0.66) 低,并且过程的组间/组内能力差(相对于其规格下限)。

高 CPL

在此例中,过程均值到规格下限 (LSL) 的距离大于单侧过程展开。因此,CPL 值 (1.68) 高,并且过程的组间/组内能力良好(相对于其规格下限)。

您可以将 CPL 与其他值进行比较,以获取有关过程能力的更多信息。
  • 将 CPL 与基准值进行比较以评估过程的潜在能力。许多行业使用基准值 1.33。如果 CPL 低于基准值,则考虑如何改进您的过程,例如减少其变异或改变其位置。

  • 如果您同时具有规格上限和规格下限,则将 CPL 与 CPU 进行比较。如果 CPL 不近似地等于 CPU,则过程不在中心位置。
    CPL = 0.92,CPU = 4.37

    当 CPL < CPU 时,过程更有可能产生违反规格下限的缺陷单元。

    CPL = 4.37,CPU = 0.92

    当 CPU < CPL 时,过程更有可能产生违反规格上限的缺陷单元。

CPU(组间/组内)

CPU 是对过程组内/组间能力的度量。CPU 是用于比较下列两个值的比率:
  • 过程均值到规格上限 (USL) 的距离
  • 基于组间/组内标准差变异的过程单侧展开(3-σ 变异)
因为同时考虑到过程展开和过程均值,所以 CPU 将计算过程的变异(子组间/子组内)和位置。

解释

可使用 CPU 相对于规格上限评估您过程的组内/组间能力。组间/组内功能表示在消除导致子组间/内变异以及过程变异的系统根源后,您的过程能够实现的功能。
低 CPU

在此例中,过程均值到规格上限 (USL) 的距离小于单侧过程展开。因此,CPU 值 (0.66) 低,并且过程的组间/组内能力差(相对于其规格上限)。

高 CPU

在此例中,过程均值到规格上限 (USL) 的距离显著大于单侧过程展开。因此,CPU 值 (2.76) 高,并且过程的组间/组内能力良好(相对于其规格上限)。

您可以将 CPU 与其他值进行比较,以获取有关过程能力的更多信息。
  • 将 CPU 与基准值进行比较以评估过程的潜在能力。许多行业使用基准值 1.33。如果 CPU 低于基准值,则考虑如何改进您的过程,例如减少其变异或改变其位置。

  • 如果您同时具有规格上限和规格下限,则将 CPL 与 CPU 进行比较。如果 CPL 不近似地等于 CPU,则过程不在中心位置。
    CPL = 0.92,CPU = 4.37

    当 CPL < CPU 时,过程更有可能产生违反规格下限的缺陷单元。

    CPL = 4.37,CPU = 0.92

    当 CPU < CPL 时,过程更有可能产生违反规格上限的缺陷单元。

CPK(组间/组内)

Cpk 是对过程组间/组内能力的度量,等于 CPU 和 CPL 中的最小值。Cpk 是用于比较下列两个值的比率:
  • 从过程均值到最近规格限(USL 或 LSL)的距离
  • 基于子组间/子组内标准差的过程单侧展开(3-σ 变异)
Cpk 同时评估过程的位置和变异(子组间/子组内)

解释

使用 CPK 评估组间/组内能力,同时考虑其位置和展开。组间/组内能力表示在消除导致子组间/内变异以及整体过程变异的系统根源后,您的过程能够实现的能力。

总体上讲,Cpk 值越高,过程的能力越高。Cpk 值低表明可能需要改进过程。

低 CPK

在此示例中,从过程均值到最接近的规格限的距离小于单侧过程展开。因此,CPK 值低 (0.66),并且过程的组间/组内能力较差。

高 CPK

在此示例中,从过程均值到最接近的规格限的距离大于单侧过程展开。因此,CPK 值高 (1.68),并且过程的组间/组内能力较好。

您可以将 CPK 与其他值进行比较,以获取有关过程能力的更多信息。
  • 将 Cpk 与基准值(代表可接受的过程最小值)进行比较。许多行业使用基准值 1.33。如果 Cpk 低于基准值,则考虑如何改进您的过程,例如减少其变异或改变其位置。

  • 比较 CPK 和 PPK。如果 CPK 比 PPK 大得多,则除子组间/内变异外,过程中可能存在其他系统性变异源。例如,工具磨损是一个系统性变异源,可能导致制造过程的组间/组内能力 (CPK) 高于整体能力 (PPK)。
  • 比较 Cp 和 Cpk。如果 Cp 和 Cpk 大致相等,则过程位于两个规格限制之间的中心位置。如果 Cp 和 Cpk 不同,则过程未处于中心位置。

警告

Cpk 指数只表示过程曲线的一侧,不会度量过程曲线另一侧的过程执行情况。

例如,下列图形显示了两个具有相同 Cpk 值的过程。但是,一个过程违反了两个规格限,另一个过程只违反了规格下限。

Cpk = min {CPL = 4.58, CPU = 0.93} = 0.93
Cpk = CPL = CPU = 0.93

如果过程中具有同时超出两个规格限的不合格部件,可考虑使用其他指数(如基准 Z 值),以便更加完整地评估过程的能力。

置信区间 (CI)、下限 (LB) 和上限 (UB)

置信区间是能力指数的可能值范围。置信区间由下限和上限定义。界限是通过确定样本估计值的误差幅度来计算的。下限定义可能小于能力指数的值。上限定义可能大于能力指数的值。

注意

要显示置信区间,必须在执行能力分析时单击 选项 并选择 包括置信区间。Minitab 会显示 Cp、Pp、Cpk、Ppk、Cpm 和基准 Z 值的置信区间或置信界限。

解释

由于数据样本是随机的,所以从过程中收集的不同样本不可能产生相同的能力指数估计值。要计算过程中的能力指数实际值,需要分析过程中生产的所有项的数据,这是不可行的。您可以使用置信区间来确定能力指数的可能值范围。

在置信水平为 95% 的情况下,您可以 95% 地确信能力指数的实际值包含在置信区间内。也就是说,如果从过程中收集 100 个随机样本,可以期望约 95 个样本生成含有能力指数实际值的区间。

置信区间有助于评估样本估计值的实际意义。如果可能,基于过程知识或行业标准将置信界限与基准值进行比较。

例如,一家公司对 Ppk 使用最低基准值 1.33 定义有能力的过程。通过使用能力分析,公司获得 Ppk 估计值 1.46,这表明该过程有能力。要进一步评估此估计值,他们显示 Ppk 的 95% 置信下限。如果 95% 置信下限大于 1.33,则他们可以非常自信地认为该过程有能力,即使考虑到将影响估计值的随机抽样变异也是如此。

组间/组内能力的 Z.LSL

Z.LSL(组间/组内)是介于过程均值和规格下限 (LSL) 的标准差数目。它是基于组间/组内过程性能通过使用子组间/内标准差计算的。

注意

要显示基准 Z 值度量,您必须在执行能力分析时单击 选项 并将能力统计量的默认输出更改为基准 Z 值。

解释

可使用 Z.LSL(组间/组内)评估过程的相对于其规格下限的组间/组内西格玛能力。

总体上讲,Z.LSL 值越高,表示过程在其分布下侧尾部的能力越高。Z.LSL 值低表明可能需要改进过程。如果可能,基于过程知识或行业标准将 Z.LSL 值(组间/组内)与基准值进行比较。如果 Z.LSL 值低于您的基准值,则考虑如何改进过程。

组间/组内能力的 Z.USL

Z.USL(组间/组内)是介于过程均值和规格上限 (USL) 的标准差数目。它是基于组间/组内过程性能通过使用子组间/内标准差计算的。

注意

要显示基准 Z 值度量,您必须在执行能力分析时单击 选项 并将能力统计量的默认输出更改为基准 Z 值。

解释

可使用 Z.USL(组间/组内)评估过程的相对于其规格上限的组间/组内西格玛能力。

总体上讲,Z.USL 值越高,表示过程在其分布上侧尾部的能力越高。Z.USL 值低表明可能需要改进过程。如果可能,基于过程知识或行业标准将 Z.USL 值(组间/组内)与基准值进行比较。如果 Z.USL 值低于您的基准值,则考虑如何改进过程。

组间/组内能力的基准 Z 值

基准 Z 值(组间/组内)是标准正常分布(用于将估计的过程中缺陷品率转换为上侧尾部概率)的百分位数。它是基于潜在(组间/组内)过程性能通过使用子组间/内标准差计算的。

过程的缺陷落在两个规格限上。子组间/子组内的标准差由刻度标记显示。

如果您将所有缺陷都放在分布的右尾上,然后测量从中心(红线)到定义了总缺陷的点的子组间/子组内标准差数,您就会得到基准 Z(子组间/子组内)值。

注意

要显示基准 Z 值,您必须在执行能力分析时单击 选项 并将能力统计量的默认输出更改为基准 Z 值。

解释

可使用基准 Z 值(组间/组内)评估过程的组间/组内西格玛能力。

总体上讲,基准 Z 值越高,过程的能力越高。基准 Z 值低表明可能需要改进过程。如果可能,基于过程知识或行业标准将基准 Z 值(组间/组内)与基准值进行比较。如果基准 Z 值(组间/组内)低于您的基准值,则考虑如何改进过程。

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