3 yếu tố thể năng lực quy trình

 Cpk là gì và cách tính toán?

Cpk thường được dùng để đo lường khả năng của quá trình sản xuất trong các nhà máy, nhưng trong nhiều ngành nghề khác nhau, nó cũng có thể được ứng dụng để đánh giá khả năng đạt được mục tiêu. Một ví dụ phổ biến nhất là khả năng bắn trúng tâm đỏ khi chơi bắn cung hoặc bắn súng. Tất nhiên, giá trị Cpk càng cao thì càng tốt, nhưng thực tế Cpk được cấu thành từ hai chỉ số, đó là Cp và Ck. Cp (Precision) có thể được gọi là "độ chính xác", còn Ck (do từ "かたより" trong tiếng Nhật, phát âm là "k") còn được gọi là Ca (Accuracy), có thể gọi là "độ chuẩn". Vì vậy, Cpk có thể được gọi là "độ chính xác và độ chuẩn" tổng hợp, và nó được sử dụng để tính toán và đánh giá khả năng của quá trình sản xuất các sản phẩm có thể đo lường được, có sai lệch kích thước, sai số thời gian, tiêu chuẩn trọng lượng,... và các sản phẩm có giới hạn tiêu chuẩn rõ ràng.

Cp, Ck, và Cpk là gì và cách tính toán chúng?

1/ Cách tính Cp:
Công thức:

Cp=T/(6σp)

Trong đó:

T: Biên độ tiêu chuẩn (Tolerance), tức là phạm vi sai lệch cho phép của sản phẩm. Đây là sự chênh lệch giữa giới hạn trên và giới hạn dưới của kích thước sản phẩm. Ví dụ, nếu kích thước của một chi tiết là 100mm và sai lệch cho phép là ±0.5mm, thì T là 1mm.

Độ lệch chuẩn của quá trình (Standard Deviation), biểu thị mức độ phân tán của dữ liệu trong quá trình sản xuất. Độ lệch chuẩn càng nhỏ, dữ liệu càng tập trung và độ chính xác càng cao. Độ lệch chuẩn càng lớn, quá trình sản xuất càng không ổn định và độ chính xác càng kém.

Giải thích:
Cp đo lường độ chính xác của quá trình sản xuất, càng cao Cp, quá trình sản xuất càng chính xác.

2/ Cách tính Ck:
Công thức:

Ck=∣MX∣T/2

Trong đó:

MX: Độ lệch của sản phẩm, tức là khoảng cách giữa giá trị trung bình của sản phẩm và trung tâm của phạm vi tiêu chuẩn (giá trị mục tiêu). Ở đây, M là trung tâm của tiêu chuẩn và X là giá trị trung bình của mẫu.

Nếu giá trị trung bình của sản phẩm nằm ở bên trái của trung tâm M, thì MX là một giá trị âm, nhưng trong công thức ta luôn lấy giá trị tuyệt đối (|MX|).

Nếu giá trị trung bình của sản phẩm nằm đúng ở trung tâm M, thì MX = 0, có nghĩa là không có độ lệch.

T/2: Một nửa của biên độ tiêu chuẩn (Tolerance/2). Ví dụ, nếu T là 1mm, thì T/2 là 0.5mm.

Giải thích:
Ck đo lường độ lệch của sản phẩm so với mục tiêu, tức là mức độ sai lệch trung bình so với giá trị tiêu chuẩn. Ck càng nhỏ, sản phẩm càng gần với giá trị mục tiêu.

 

3/ Cách tính Cpk:
Công thức:

Cpk=(1−Ck)×Cp

Trong đó:

Cp: Đã được giải thích ở trên, biểu thị độ chính xác của quá trình sản xuất.

Ck: Đã được giải thích ở trên, biểu thị độ lệch của quá trình sản xuất.

Giải thích:
Cpk là chỉ số tổng hợp giữa độ chính xác (Cp) và độ lệch (Ck), đo lường khả năng của quá trình sản xuất để duy trì chất lượng sản phẩm. Cpk càng cao, quá trình sản xuất càng ổn định và sản phẩm càng phù hợp với yêu cầu kỹ thuật.

 

Các yếu tố khác trong công thức:

USL: Giới hạn trên của phạm vi tiêu chuẩn (Upper Specification Limit), là giá trị tối đa cho phép của sản phẩm. Ví dụ, nếu một chi tiết không được phép vượt quá 100mm, thì Tu là 100mm.

LSL: Giới hạn dưới của phạm vi tiêu chuẩn (Lower Specification Limit), là giá trị tối thiểu cho phép của sản phẩm. Ví dụ, nếu một chi tiết không được phép nhỏ hơn 99mm, thì Tl là 99mm.

X: Giá trị trung bình của mẫu (Sample Mean), tức là giá trị trung bình của các phép đo.

Nếu giá trị trung bình của mẫu gần với trung tâm tiêu chuẩn M, thì quá trình sản xuất ổn định và chính xác.

M: Trung tâm của phạm vi tiêu chuẩn (Target or Nominal Value), là giá trị mục tiêu của sản phẩm. Đây là giá trị mà quá trình sản xuất cần phải hướng tới.

Ví dụ, nếu kích thước của một chi tiết là 100mm, thì M là 100mm.

σp: Độ lệch chuẩn của quá trình (Process Standard Deviation), thể hiện mức độ phân tán của dữ liệu trong quá trình sản xuất. Độ lệch chuẩn nhỏ có nghĩa là dữ liệu tập trung, quá trình ổn định, trong khi độ lệch chuẩn lớn cho thấy quá trình sản xuất không ổn định.

Tóm lại:

Cp chủ yếu đo lường độ chính xác của quá trình sản xuất, tức là mức độ phân tán của dữ liệu trong một phạm vi cho phép.

Ck đo lường độ lệch của sản phẩm so với mục tiêu, tức là mức độ sai lệch trung bình so với giá trị tiêu chuẩn.

Cpk là chỉ số tổng hợp giữa độ chính xác (Cp) và độ lệch (Ck), cho thấy khả năng duy trì chất lượng của quá trình sản xuất.

Các chỉ số này có mối quan hệ mật thiết với ổn định của quá trình sản xuất và chất lượng của sản phẩm. Một quá trình sản xuất lý tưởng sẽ có Cp cao, Ck thấp và Cpk cao, điều này đảm bảo rằng sản phẩm luôn đạt được chất lượng ổn định và phù hợp với yêu cầu kỹ thuật.