品質計算の使い分け

Cp/Cpk、Ppk、Cp/Cpk/Ppk比較、片側工程能力、不良ppm、歩留まり・RTY、管理限界、p管理図は、同じ品質管理まわりの一次確認でも、必要な入力データと読み取れる内容が違います。 まず「規格と標準偏差があるのか」「検査数と不良数があるのか」「投入数と工程別歩留まりがあるのか」「日常管理のばらつき幅を見たいのか」「サブグループ別の不良率を見たいのか」を分けると、使うページを選びやすくなります。

このページは、品質計算ページの選び方を整理するサポート記事です。品質保証、出荷可否、顧客承認、監査対応、工程承認、合否判断の代わりには使わないでください。

まず確認する品質計算を選ぶ

手元データと確認したい目的を先に分けます。 規格限界、平均値、標準偏差がそろっているなら工程能力、検査数と不良数があるなら観測不良ppm、投入数と工程別歩留まりがあるなら歩留まり・RTY、管理用の中心値と標準偏差があるなら管理限界から確認します。 検査数と不良数がサブグループ別に並んでいる場合は、p管理図・不良率管理限界計算ツールでpバーとUCL/LCLを確認できます。 入力データの定義を先に棚卸ししたい場合は、品質データの選び方で規格限界、標準偏差、不良数、投入数、工程別歩留まり、管理用データを分けて確認できます。 測定値の一覧から平均や標本標準偏差を先に出したい場合は、測定データ要約計算ツールを使います。 同じ測定値を階級ごとの度数や累積度数で眺めたい場合は、測定ヒストグラム・度数分布表計算ツールで分布の見え方を整理できます。 測定者、部品、繰返し回数、測定順序を整理したい場合は、Gage R&R/MSA準備ガイドで測定システム解析前の記録形を確認できます。

この表は、最初に開くページを選ぶための整理です。判定基準、測定条件、サンプル数、データ期間、工程安定性は別に確認してください。

規格と標準偏差から見る流れ

規格限界、平均値、標準偏差がある場合は、まず短期・工程内の標準偏差なのか、長期・全体の標準偏差なのかを分けます。 短期または工程内のばらつきであればCp/Cpk、長期または全体のばらつきであればPpkを確認します。

• 短期・工程内σがある: Cp/Cpk計算。
• 長期・全体σがある: Ppk計算。
• 上限のみ、または下限のみの仕様: 片側工程能力計算。
• どちらの標準偏差か迷う場合: Cp/Cpk/Ppk比較ガイドで前提を確認します。

Cp/CpkやPpkからのppmは、分布と標準偏差を仮定した推定値です。観測した不良数にもとづくppmとは分けて扱います。

観測不良ppmを見る流れ

検査数と不良数がある場合は、不良ppm計算で観測値としてのppmを確認します。 工程能力指数から推定するppmと、実際に数えた不良から計算するppmは、前提が違います。

• 手元データが検査数と不良数だけ: 不良ppm計算。
• 検査数と不良数が日別・ロット別など複数サブグループに分かれている: p管理図・不良率管理限界計算。
• 0件不良や少数サンプルの上限側を見たい: 不良率信頼区間計算。
• カテゴリ別の偏りを見たい: 不良カテゴリPareto計算で構成比と累積比率を確認します。
• 不良ppmの背景に規格とばらつきもある: Cp/CpkまたはPpkも合わせて確認。
• 少数サンプルでは1件の不良の影響が大きくなるため、検査期間とロット条件をそろえてください。

歩留まり・RTYを見る流れ

投入数、初回良品数、手直し後良品数、最終ロス数、工程別歩留まり%がある場合は、歩留まり・RTY計算で直行率、最終歩留まり、工程別の累積歩留まりを確認します。 検査数と不良数から見る不良ppmや、設備効率の一部として見るOEEの良品率とは目的が違います。

• 工程内の直行率と累積歩留まりを見たい: 歩留まり・RTY計算。
• 観測不良率をppmで見たい: 不良ppm計算。
• 設備ロスの中で品質率を見たい: OEE計算。
• 歩留まり、ppm、OEEの入力データを分けたい: 品質データの選び方。

管理限界を見る流れ

管理限界は、規格限界とは別に、工程がいつものばらつきで動いているかを見るための目安です。 中心値と標準偏差がある場合は、1σ、2σ、3σの範囲を確認できます。

• 中心値と標準偏差から管理幅を置く: 管理限界計算。
• サブグループ平均と範囲から管理図の限界を置く: Xbar-R管理図計算。
• 規格への余裕を見る: Cp/Cpk、Ppk、片側工程能力。
• 管理図の点の並び、連、傾向、サブグループ条件は、このページ群では判定しません。

つながった計算例

USL 10.5、LSL 9.5、平均値10.1、短期標準偏差0.1の場合、Cpは1.67、Cpuは1.33、Cplは2.00、Cpkは1.33です。 正規分布を仮定した推定規格外は約31.67 ppmです。

同じ規格と平均値で、長期または全体の標準偏差が0.15の場合、Ppは1.11、Ppuは0.89、Pplは1.33、Ppkは0.89です。 推定規格外は約3,862 ppmとなり、短期のCpkより厳しく見えることがあります。

上限仕様50、平均値46、標準偏差1.2の場合、Cpuは (50 - 46) / (3 × 1.2) = 1.11です。 片側外れの推定は約429.1 ppmです。

検査数50,000、不良数7の場合、不良ppmは 7 / 50,000 × 1,000,000 = 140 ppmです。 良品数は49,993、良品率は99.986 %です。 95%のWilson信頼区間では約67.8 ～ 289.0 ppmとなり、観測値だけよりも上限側の見え方を確認できます。

投入数1,000、初回良品数930、手直し後良品数40、最終ロス数30で、工程別歩留まりが98 %、96 %、99.5 %の場合、直行率は93.00 %、最終歩留まりは97.00 %、RTYは93.61 %です。 目標良品数500に対する必要投入数は、切り上げで535個です。

中心値10.00、標準偏差0.12の場合、1σは UCL 10.12 / LCL 9.88、2σは UCL 10.24 / LCL 9.76、3σは UCL 10.36 / LCL 9.64 です。 管理限界は規格限界ではなく、工程管理用の幅として扱います。

計算ツールへの進み方

迷う場合は、最初にCp/Cpk/Ppk比較ガイドで標準偏差の種類、片側仕様、観測不良ppmの違いを確認します。 そのうえで、手元データに合う計算ページへ進むと、結果の意味を混同しにくくなります。

FAQ

Cp/CpkとPpkのどちらから見るべきですか。

短期または工程内の標準偏差ならCp/Cpk、長期または全体の標準偏差ならPpkを確認します。標準偏差の定義が不明な場合は、先にデータ取得条件を確認してください。

不良ppmと推定ppmは同じですか。

同じではありません。不良ppmは検査数と不良数からの観測値で、推定ppmは分布と標準偏差を仮定した概算です。

管理限界と規格限界は同じですか。

同じではありません。管理限界は工程の変動を見る範囲で、規格限界は製品要求や設計要求として定められる範囲です。

このページだけで品質判断を決められますか。

決められません。計算結果は入力値にもとづく一次確認です。社内基準、顧客要求、測定方法、サンプル数、工程安定性は別に確認してください。

使う前の注意点

• 単位、測定方法、データ期間、サンプル数、標準偏差の定義をそろえてください。
• Cp/Cpk、Ppk、片側工程能力、不良ppm、管理限界は、それぞれ前提と読み方が違います。
• 少ない検査数や短い期間のデータでは、数値が過度に精密に見えることがあります。
• 品質保証、出荷可否、顧客承認、監査対応、工程承認、合否判断は、最新の基準と現場条件を別に確認してください。