공정능력지수(cpk)는 무엇일까요

공정능력은 공정에 있어서 품질상의 달성능력을 가르키는 것으로 자연공차라고 하며,그 공정이 최상을 이루고 있을때 제품의 변동이 어느 정도인가를 나타내는 표시량입니다.

 

1. 프로세스가 관리상태에 있을 때, 그 공정에서 산출되는 품질 변동이 어느 정도 인지를 나타내는 양.

2. 외부원인에 방해됨이 없이 수행되는 프로세스에서 산출되는 output의 품질 분포로 자연공차(Natual Toleranve) 라고함.

3. 규격한계(Specification Limits)에 대비하여 프로세스가 수행하는 능력이 얼마인지를 나타낸 것.


A. 단기 공정능력

공정에 외부적인 영향(온도변화, 작업자 변화, 원재료 Lot의 변화 등) 이 없다고 판단되는 짧은 기간의 공정능력 장기 공정능력


B. 장기 공정능력

공정에 외부적인 영향이 있다고 판단되는 충분히 긴 기간 동안의 공정능력



C. 군내변동 : 각 부분군 내에서 발생하는 산포

우연원인에 의한 변동의로서 일상업무로서는 통제가 불가능한 변동.
일반적으로 프로세스의 산포에 영향을 미침.
주로 기술적인 요인에 의하여 발생.
프로세스의 사소한 다수인자에 의하여 영향.


D. 구간변동 : 각 부분 간의 중심치 변화에 의한 산포

  - 이상원인에 의한 변동의로서 외부에 의한 영향으로 통제가 가능한 변동.
  - 일반적으로 프로세스의 평균치를 이동시킴.
  - 실제적으로 시간의 경과에 따른 공정능력을 나타냄.
  - 프로세스에서 치명적인 소수인자에 의하여 영향받음.
 

공정능력 도표

 
 
공정능력 지수의 산출
 

공정능력 지수의 산출

 

반응형

공정능력 지수 (Cp): 공정의 변동이 제품의 허용 범위 내에 있는지를 평가하는 지수입니다.

계산식: Cp = (USL - LSL) / (6 * σ)

여기서, USL은 상한 사양 한계, LSL은 하한 사양 한계, σ는 공정의 표준편차입니다.
Cp 값이 1 이상이면 공정이 사양 범위 내에서 운영될 가능성이 높음을 의미합니다.


공정능력 지수 (Cpk): 공정의 평균이 사양 범위의 중앙에 있는지를 고려한 지수입니다.

계산식: Cpk = min[(USL - μ) / (3 * σ), (μ - LSL) / (3 * σ)]

여기서, μ는 공정 평균입니다.
Cpk 값이 1 이상이면 공정이 사양 범위 내에서 운영되고 있으며, 평균이 중앙에 가까움을 의미합니다.
 
 

공정의 평가

등급	Cp  (또는 Cpk) 의 값	공정 능력 평가	조치사항
1	Cp ≥ 1.67	공정능력이 남아돈다.	관리의 간소화, 비용 절감 시행
2	1.67 ＞  Cp ≥ 1.33	공정능력이 충분하다.	이상적인 상태, 지속적으로 유지 필요
3	1.33 ＞  Cp ≥ 1.00	공정능력이 충분하다고 볼 수는 없지만 근사치에 가깝다.	부적합품 발생 우려, 관리조치 필요
4	1.00 ＞  Cp ≥ 0.67	공정능력이 부족하다.	부적합품 발생, 공정의 관리 및 개선 필요
5	0.67＞ Cp	공정능력이 대단히 부족하다.	품질 불만족, 원인을 파악하여 긴급 대책 필요

 
공정능력의 해석
Cp와 Cpk 값

Cp, Cpk ≥ 1.33 : 공정이 매우 능력이 있고, 사양 한계 내에서 안정적으로 운영됩니다.

1.00 ≤ Cp, Cpk < 1.33 : 공정이 사양 한계 내에서 운영되지만, 개선이 필요할 수 있습니다.

Cp, Cpk < 1.00 : 공정이 사양 한계를 벗어날 가능성이 높아 개선이 시급합니다.


Cp와 Cpk의 차이

Cp = Cpk : 공정의 중심이 사양 중앙에 있습니다.

Cp > Cpk : 공정의 중심이 사양 중앙에서 벗어나 있습니다.
 

 
공정능력 분석 절차

데이터 수집 : 공정의 변동을 평가하기 위해 충분한 데이터를 수집합니다.

데이터 분석 : 수집된 데이터를 바탕으로 공정의 평균, 표준편차 등을 계산합니다.

공정능력 지수 계산 : Cp와 Cpk 값을 계산하여 공정능력을 평가합니다.

결과 해석 : 공정능력 지수를 바탕으로 공정의 현재 상태를 평가하고 개선이 필요한 부분을 파악합니다.

공정 개선 : 필요시 공정을 개선하여 공정능력을 향상시킵니다.
 


공정능력의 중요성

품질 관리 : 공정능력을 통해 공정의 품질을 평가하고, 제품의 일관된 품질을 유지할 수 있습니다.

고객 만족 : 사양을 준수하는 제품을 일관되게 생산함으로써 고객 만족도를 높일 수 있습니다.

비용 절감 : 공정 변동을 줄여 불량품 발생을 최소화하고, 재작업 및 폐기 비용을 절감할 수 있습니다.

경쟁력 향상 : 높은 공정능력을 통해 시장에서 경쟁 우위를 확보할 수 있습니다.
 

 
공정능력 향상을 위한 방법

통계적 공정 관리 (SPC) : 공정의 변동을 모니터링하고 통계적 기법을 통해 공정을 제어합니다.

원인 분석 : 공정 변동의 원인을 파악하고 이를 제거하거나 줄이는 조치를 취합니다.

지속적 개선: 지속적으로 공정을 모니터링하고 개선하는 활동을 수행합니다.