半导体应用Cpk评估制程能力真的合适吗？

Trista

至今我所了解到的是，
Cpk适合在稳定时候用来评估制程能力，
Ppk适合在不稳定期（试产期）使用。
疑惑的是，从计算公式上理解，Ppk貌似比Cpk用途要广，稳定期为什么不能比Cpk更合适呢？Cpk的存在意义到底有多大？。
这里的“稳定”到底怎么定义呢？半导体应用Cpk评估制程能力真的合适吗？

Trista

关于上述问题
还望高人指点迷津！

我来也1979

网上找到的东西，我觉得这个解释得很好：
Cpk是过程能力指数。当过程稳定后计算得到的。因为过程稳定，过程只有普通原因引起的变异，没有特殊原因引起的变异。Cpk用来描述过程满足规格要求的能力。也是过程最高性能可以做到的。通常要求大于等于1.33。
    Ppk是过程性能指数。当过程刚开始，没有办法收集到足够多的数据来判定过程是否稳定，没有办法计算Cpk过程能力指数的时候。可以用Ppk。也就是说，过程既有普通原因引起的变异，也可能有特殊原因引起的变异。这时候，用Ppk来描述过程满足规格要求的能力。通常要求大于等于1.67。当过程能够收集到足够数据（通常4X25=100）后，检查过程稳定，再计算Cpk。
    1、绝对和相对的概念。Cpk和Ppk是经常讨论的一个主题。老实说，要弄清楚是不容易的。因为，人们的思想总希望绝对正确，不容一点不正确的东西存在。可是，世界上万事万物是没有绝对“纯”、绝对“正确”，只有相对的“纯”、相对“正确”。首先要统一这个观点，这样，讨论就有意义了。下面我来说明什么是Cpk，什么是Ppk？
    2、Cpk是过程能力指数。当过程稳定后计算得到的。因为过程稳定，过程结果只有普通原因引起的变异，没有特殊原因引起的变异。
    举例说明Cpk的计算方法是：
    a）譬如每小时抽一次样，一共抽25次。每次连续抽4件。一共得到100（4X25=100）个数值。计算每个子样内4个数值的平均值和极差值（最大减最小）。再求出25个子样平均值的平均值，作为数据分布中心。再计算25个子样极差的平均值，统计学认为过程标准偏差和这个极差平均值有关系的。可以根据这个值来估计过程的标准差。
    b）用这25组数据绘制平均值控制图和极差控制图。分别检查是否稳定。如果没有数据点落在控制极限之外，没有非随机的规律性出现，就认为过程稳定的。
    c）稳定后，用上面的估计标准差来计算过程能力指数Cp，就是产品规格公差除以6个估计的标准差。如果数据中心和规格中心有偏移。就计算Cpk。就是数据分布中心到规格公差上下极限之间有两个数值，取偏小的那个数值，除以3个估计标准差。
    3、Ppk是过程性能指数。注意，这里是性能指数不是能力指数。它和Cpk的差别就在于，Cpk是过程稳定情况下计算得到的，Ppk是不确定过程是否稳定的情况下计算得到的。也就是说，Ppk反映过程中除了普通原因以外还有特殊原因引起的变异存在。所以叫性能（表现的）指数。这好比一个人的能力可以用一个工作业绩指标来表示，能力再强，由于主观和客观条件不具备，表现出来的业绩总是比能力差。也就是性能表现不如能力。
    4、为什么要有短期和长期指数值？所谓短期Cpk、短期Ppk，那是利用短期过程数据计算得到的。长期Cpk、长期Ppk计算数据获得的时间比较长（具体有多长，应当说明的）。为什么要有这两个指数值？因为，短期数据只反映过程在短期内出现的各种变异。有些变异还没有来得及反映出来。譬如，气候的变化带来的，班次变更带来的、设备长期运行带来的影响等。于是，要用长期的指数来反映。不管短期、长期，其性质没有变化。也就是，只有普通原因引起的变异，反映在Cpk中，既有普通原因又有特殊原因引起的变异，反映在Ppk中。对比这两个数值的差，可以发现过程改进的余地有多大。如果这两个数值差不大。说明过程表现很好，反之，系统中发生过不少不稳定因素，值得研究改进。
    5、Ppk只能反映过程的过去，Cpk可以用来预测过程的未来。因为Ppk是利用已经得到所有数据计算得到的。它反映过程的过去。因为它存在特殊原因，所以，不能根据它来预测过程的未来。反之，Cpk是在稳定条件下计算得到的，反映过程的能力满足规格要求的能力。如果将来我们控制好过程的话，最高水平也只能达到这个水平。因为过程只有普通原因引起变异，所以，我们可以预测未来过程的水平了。这里要提到前面说的绝对和相对的概念。实际上没有绝对的稳定。也就是说，多少总会有一些特殊原因存在。为了确保产品质量，所以，要求Cpk大于等于1.33。留有一定的余地。
    6、两个指数的利用。当顾客指定的涉及到安全、主要功能有关的特性，在过程开始研究的时候，做短期Cpk计算。如果过程没有办法稳定，要和顾客商量。可以用Ppk。同时要针对特殊原因，采取纠正措施，将来一定要用Cpk。通常顾客要求您提供产品合格证明的同时，要提供长期Cpk数值的。
    或者当过程刚开始，没有办法收集到足够多的数据来判定过程是否稳定，没有办法判定过程是否稳定，计算Cpk过程能力指数的时候。可以和顾客商量，是否采用Ppk。一般Ppk要大于等于1.67。
    当然，以上这些数据的获得，一定要在控制计划的控制下做出来的。如果过程的影响因素也没有确定，过程范围也没有界定，控制计划也没有，那样得到的数据根本不能反映过程的任何意义。根据这样的数据计算得到的Cpk、Ppk都是没有用的。
    7、当过程稳定后计算得到的过程能力指数是Cpk。不管、不知道过程是否稳定，利用数据计算得到的过程性能指数Ppk。是性能指数不是能力指数。只要过程固有因素界定好，一般情况下，Ppk总是小于Cpk。如果遇到反过来情况，要抓住这个好的特殊原因，把它变成普通原因，作为过程固有因素固定下来。
    8、Cpk是会变化的。譬如，每天计算一次，每月可以把Cpk绘制出趋势图来分析Cpk的变化，分析趋势。长期来把计算得到的Cpk用的数据计算得到长期的Cpk。而每天的Cpk值就是短期的。长期充分反映了过程中各种普通原因引起的变异，短期的只是反映短期的普通原因引起的变异。如果有意识把最好的工人、材料、方法、环境、设备条件下，短期取得稳定后计算得到Cpk，和长期的Cpk对比，可以发现通过提高普通原因改进过程的余地有多大。
    9、把长期的不管稳定不稳定得到的数据计算得到的是PPK。这是长期的过程性能指数。这个数值和长期的Cpk对比，就可以知道发现特殊原因来消除特殊原因对过程改进有多少余地。可以改进

Trista

很难得的分析资料,非常感谢！