測定値を貼り付けると Cp・Cpk・Pp・Ppk と判定・
推定不良率(ppm)を計算します。
σ を n−1 で割るか n で割るかで答えは変わります——測定値が5個なら Cp は 11.8% 動き、
1.00 や 1.33 の判定線をまたぎます。どちらで計算したかを必ず表示し、両方を並べます。
入力はすべてこのブラウザの中だけで処理され、サーバーに送信されません。
1測定値
1行に複数の値を並べると、その行が1つの群になります(5個ずつ測っているなら1行5個)。 群があると、群の中のばらつきだけを取り出して短期の Cp・Cpk を出せます。
2規格値
片側だけでもかまいません。上限だけ・下限だけのときは CpU・CpL を出します
(規格に幅が無いので Cp は定義できません。詳しくは下の解説)。
目標値を入れると Cpm(目標からのずれも含めた指数)を計算します。
規格の中心と目標が違うときに効きます。
3σ の推定
計算できません
足りないものが入るまで、結果は表示しません。 前に計算した数字を残しておくと、いま入っている値の結果だと読み違えるためです。
結果
| 指数 | 短期(Cp 系) | 長期(Pp 系) |
|---|
σ の出し方を変えると、どれだけ動くか
| σ の出し方 | σ | Cp | Cpk |
|---|
ヒストグラム
縦の線は規格値()と平均()、 曲線は、同じ平均と全体の標準偏差をもつ正規分布です(柱は測定値すべての分布なので、群内変動の σ ではなくこちらを重ねます)。Cp・Cpk は正規分布を前提にした指標なので、 山が2つある・片側に裾が伸びている・角張っているときは、指数の値そのものより先に分布の形を疑ってください。
計算式と、判定の線
指数
| Cp | (USL − LSL) ÷ (6σ)規格の幅がばらつきの幅(6σ)の何倍あるか。平均がどこにあるかは見ていません。 |
|---|---|
| CpU | (USL − 平均) ÷ (3σ)上限までの余裕。 |
| CpL | (平均 − LSL) ÷ (3σ)下限までの余裕。 |
| Cpk | min(CpU, CpL)近いほうの余裕。平均が中心からずれているほど Cp より小さくなります。 |
| k(偏り度) | |規格の中心 − 平均| ÷ ((USL − LSL) ÷ 2)Cpk = (1 − k) × Cp が成り立ちます。k が 1 を超えると平均が規格の外です。 |
| Cpm | (USL − LSL) ÷ (6 × √(σ² + (平均 − 目標値)²))目標値からのずれを、ばらつきと同じ重さで数える指数です。 |
| Pp・Ppk | 式は Cp・Cpk と同じで、σ に全体の標本標準偏差を使います。工程のすべての変動(群の中+群と群のあいだ)が入るので、ふつうは Cp・Cpk より小さくなります。 |
σ の出し方
| 標本標準偏差 | √(Σ(xᵢ − 平均)² ÷ (n − 1))。手元の数値が工程から取った標本であるときはこちらです。この画面の既定。 |
|---|---|
| 母標準偏差 | √(Σ(xᵢ − 平均)² ÷ n)。手元の数値がその工程の全数であるときだけ正しい式です。標本にこれを使うと σ を小さく見積もるため、Cp・Cpk が √(n ÷ (n−1)) 倍だけ過大になります(n=5 で 11.8%、n=10 で 5.4%、n=30 で 1.7%)。 |
| R̄/d₂ | 群ごとの範囲(最大−最小)の平均を d₂ で割ります。群の中のばらつきだけが入るので、工程が短い時間で持っている実力(短期)を表します。d₂ は群の大きさで決まる係数で、2 なら 1.128、5 なら 2.326 です。 |
| s̄/c₄ | 群ごとの標本標準偏差の平均を c₄ で割ります。c₄ = √(2 ÷ (n−1)) × Γ(n/2) ÷ Γ((n−1)/2)。群の大きさが大きいとき(おおむね 10 以上)は R̄/d₂ より精度が高くなります。 |
| MR̄/d₂(2) | 隣り合う2つの測定値の差(移動範囲)の平均を 1.128 で割ります。群に分けていない個別値でも短期のばらつきを取り出せます。測定した順に並んでいることが前提です。 |
判定の線
| 1.67 以上 | 十分すぎる。規格の見直しや管理の簡素化を検討できます。 |
|---|---|
| 1.33 以上 1.67 未満 | 十分である。この状態を維持します。 |
| 1.00 以上 1.33 未満 | やや不足。不適合が出やすいので管理を厳しくします。 |
| 0.67 以上 1.00 未満 | 不足している。工程の改善が要ります。 |
| 0.67 未満 | 非常に不足している。規格の見直しか抜本的な改善が要ります。 |
この5段階は品質管理の実務で広く使われている目安で、規格そのものに「この値ならこう呼ぶ」と定められているわけではありません。 業界や取引先によって求められる水準は違います(自動車部品では Cpk 1.33 以上、新規の工程では 1.67 以上を求められることがあります)。
推定不良率(ppm)について
正規分布を当てはめて、規格の外側に入る割合を百万分率で出しています。
分布が正規でなければ、この数字は当たりません。
実際に規格を外れた個数も並べて表示しているので、推定とかけ離れているときはヒストグラムの形を見てください。
推定不良率は Cp ではなく Cpk と σ から決まります(平均が中心にある両側規格なら、Cpk 1.00 で約 2,700ppm、1.33 で約 66ppm、1.67 で約 0.54ppm)。よく見かける「1.33 なら 63ppm」「1.67 なら 0.57ppm」は、1.33・1.67 を 4σ・5σ ちょうど(1.3333…・1.6666…)として計算した値です。
片側規格のとき
上限だけ、あるいは下限だけしか決まっていない特性(不純物の濃度、引張強さ、真円度など)では、 Cp は計算できません——Cp は規格の幅をばらつきの幅で割った数なので、幅が無ければ定義されないためです。 この画面では CpU(または CpL)だけを出し、Cpk はそれと同じ値になることを明記します。 片側なのに Cp という名前で数字を出すと、両側の Cp と比べられてしまいます。
この計算のもとにしたもの
指数の定義は JIS Z 8101-2(統計 — 用語及び記号 — 第2部:統計の応用)と ISO 22514(統計的方法 — 工程管理)、 d₂ などの係数は JIS Z 9021(シューハート管理図)によります。 規格本文は日本産業標準調査会(jisc.go.jp)の 日本産業標準(JIS)検索で閲覧できます。