Vai al contenuto

Come calcolare Cp e Cpk equivalenti quando i limiti di specifica non sono simmetrici

Gente,

Cp e Cpk presuppongono limiti di specifica simmetrici rispetto all'obiettivo. Tuttavia, a volte i limiti di specifica non sono simmetrici. Ad esempio, l' IPC 610 suggerisce che per l'efficienza di trasferimento della stampa stencil (TE) il limite superiore di specifica (USL) dovrebbe essere del 180% e il limite inferiore di specifica (LSL) del 60% con un obiettivo del 100%. Queste specifiche sono leggermente diverse rispetto all'USL del 150% e all'LSL del 50% utilizzati in passato. Il mio buon amico Daryl Santos ha discusso questo argomento al recente SMTA PanPac 2024 nel suo intervento, An Improved Automated SPI Data Analysis Report Generator for Printed Circuit Board Assembly.

A titolo di esempio, si supponga di avere i dati TE mostrati nella Figura 1.

Figura 1. Dati sull'efficienza di trasferimento della stampa a stencil

Chiaramente, le specifiche non sono centrate sull'obiettivo del 100%. In casi come questo, Daryl ha sottolineato che non dovremmo usare Cp e Cpk, ma Cpm e Cpkm. Questi indici sono spesso indicati come indici del "processo di Taguchi" e sono mostrati e confrontati con Cp e Cpk nella Figura 2.

Figura 2. Confronto tra Cp, Cpk, Cpm e Cpmk

Analizziamo i dati della Figura 1 per Cp, Cpk, Cpm e Cpmk. Ho migliorato il mio strumento software Cp, Cpk Excel® per calcolare queste metriche.

I risultati sono riportati nella Figura 3. Si noti che Cpk e Cpmk sono abbastanza vicini, con 0,8344 e 0,8555. Tuttavia, il livello dei difetti (letture oltre i limiti di specifica) è sorprendentemente diverso. Nei calcoli Cpm, il tasso di difetti è di soli 0,5258 dpm (difetti per milione), mentre per i calcoli Cp il tasso è più di 10.000 volte superiore, con 6151,3 dpm. Questa sorprendente differenza è dovuta al fatto che l'USL per i calcoli Cpm è del 180% contro il 150% per i calcoli Cp.
Figura 3. Calcoli di Cp, Cpk, Cpm e Cpkm per i dati di Figura 1.

Nei calcoli Cp e Cpk, il sigma di processo è tre volte il Cpk. Questa relazione ha poco significato nei calcoli Cpm. Nella Figura 3, otteniamo una stima di un sigma di processo equivalente di 5,18 (si veda la parte inferiore destra della Figura 3) utilizzando il tasso di difettosità previsto.

Poiché l'IPC 610 raccomanda un USL TE del 180%, un LSL del 60% con un obiettivo del 100%, mi aspetto che Cpm e Cpmk diventino termini comuni nell'assemblaggio elettronico.

Salute,

Dr. Ron