工程能力とは、仕様に対する工程の測定可能な特性であり、工程能力指数(例:C pkまたは C pm)または工程性能指数(例:P pkまたは P pm)として表されます。この測定結果は、多くの場合、ヒストグラムと、仕様外(OOS)で生産される部品数を予測する計算によって示されます。
プロセス能力の2つの構成要素は以下のとおりです。
プロセスの入力には通常、出力を指定するために使用される少なくとも 1 つ以上の測定可能な特性があります。これらは統計的に分析できます。出力データが正規分布を示す場合、プロセスはプロセス平均(平均値) と標準偏差によって記述できます。
適切なプロセス管理を実施した上で、プロセスを確立する必要があります。管理図分析は、プロセスが「統計的管理状態にある」かどうかを判断するために使用されます。プロセスが統計的管理状態にない場合、能力は意味を持ちません。したがって、プロセス能力には共通原因変動のみが含まれ、特殊原因変動は含まれません。
プロセスの測定出力から一連のデータを取得する必要があります。含まれるデータが多いほど結果の精度は高くなりますが、17個のデータポイントだけでも推定値を得ることができます。これには、プロセスにおける通常のさまざまな生産条件、材料、および人員を含める必要があります。製造製品の場合、起動時を含め、少なくとも3つの異なる生産実行を含めるのが一般的です。
工程の平均値と標準偏差が算出されます。正規分布の場合、両端の値はプラスマイナス3標準偏差を大きく超える可能性がありますが、この範囲には生産量の約99.73%が含まれるはずです。したがって、正規分布のデータの場合、工程能力は6標準偏差と要求仕様との関係として表されることがよくあります。
プロセスの出力は、顧客の要求事項、仕様、またはエンジニアリング上の許容誤差を満たすことが期待されます。エンジニアは、プロセス能力調査を実施することで、プロセスがこれらの期待をどの程度満たせるかを判断することができます。
工程が仕様を満たす能力は、工程能力指数を用いて単一の数値で表すことも、管理図を用いて評価することもできます。いずれの場合も、工程が安定していることをエンジニアリング部門が確信し、工程の平均値と変動性を確実に推定できるように、十分な測定可能な出力を得るために工程を実行する必要があります。統計的工程管理では、安定した工程、ドリフトしている工程(出力の平均値に長期的な変化が生じている工程)、および変動性が増大している工程を適切に区別するための手法を定義しています。工程能力指数は、安定した工程(統計的管理状態にある工程)に対してのみ意味を持ちます。