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當規格限制不對稱時,如何計算等效 Cp 和 Cpk

朋友們

Cp 和 Cpk 假設規格限制與目標對稱。然而,有時規格限制並不對稱。例如, IPC 610建議鋼版印刷的轉印效率 (TE) 規格上限 (USL) 應為 180%,而規格下限 (LSL) 應為 60%,目標為 100%。這些規格與過去使用的USL為150%、LSL為50%有點不同。我的好朋友Daryl Santos在最近的 SMTA PanPac 2024 論文「改良的印刷電路板組裝自動 SPI 資料分析報告產生器 」中討論了這個主題。

舉例來說,假設我們有如圖 1 所示的 TE 資料。

圖 1.鋼版印刷傳輸效率數據

很明顯,規格並非以 100% 的目標為中心。在這種情況下,Daryl 指出我們不應該使用 Cp 和Cpk,而應該使用Cpm 和 Cpkm。這些指數通常被稱為「田口流程」指數,並在圖 2 中與 Cp 和 Cpk 進行比較。

圖 2.Cp、Cpk、Cpm 和 Cpmk 的比較

讓我們分析圖 1 中 Cp、Cpk、Cpm 和 Cpmk 的資料。我改良了 Cp、Cpk Excel® 軟體工具來計算這些指標。

結果如圖 3 所示。請注意,Cpk 和 Cpmk 非常接近,分別為 0.8344 和 0.8555。然而,缺陷水平(超出規格限制的讀數)卻大不相同。在 Cpm 計算中,缺陷率僅為 0.5258 dpm(每百萬個缺陷),而在 Cp 計算中,缺陷率高出 10,000 多倍,達到 6151.3 dpm。這個驚人的差異是因為 Cpm 計算的 USL 是 180%,而 Cp 計算的 USL 是 150%。
圖 3.圖 1 中資料的 Cp、Cpk、Cpm 和 Cpkm 計算。

在 Cp 和 Cpk 計算中,製程西格瑪是 Cpk 的三倍。此關係在 Cpm 計算中意義不大。在圖 3 中,我們利用預估的缺陷率,得到等效製西格瑪為5.18 的估計值 (見圖 3 右下方)。

由於 IPC 610 建議 USL TE 為 180%,LSL 為 60%,目標為 100%,我預期 Cpm 和 Cpmk 將成為電子組裝的常用術語。

乾杯

羅恩博士