Prozessfähigkeit

Prozessfähigkeit beschreibt die Fähigkeit eines Prozesses, Produkte oder Dienstleistungen innerhalb gegebener Spezifikationen herzustellen, wobei der Prozess stabil und vorhersehbar arbeitet. Sie setzt voraus, dass die Prozessentwicklung und -überwachung so erfolgt, dass die Variation des Prozesses bekannt ist und die output-Variation innerhalb der Spezifikationen bleibt.

Zu den gängigen Kennzahlen der Prozessfähigkeit gehören Cp, Cpk und Cpm. Cp misst das Potenzial der Prozessfähigkeit und wird berechnet als Cp = (USL - LSL) / (6 · sigma), wobei USL und LSL die oberen bzw. unteren Spezifikationsgrenzen und sigma die Standardabweichung des Prozesses ist. Cpk berücksichtigt die Zentrierung des Prozesses und ist definiert als Cpk = min((USL - mu) / (3 · sigma), (mu - LSL) / (3 · sigma), wobei mu der Mittelwert des Prozesses ist. Cpm, auch als Fähigkeit bei Zielwert bezeichnet, berücksichtigt zusätzlich den Zielwert T und wird oft angegeben als Cpm = (USL - LSL) / (6 · sqrt(sigma^2 + (mu - T)^2)) (alternativ mit sigma_p als kombinierte Streuung). Höhere Werte bedeuten eine bessere Fähigkeit, Spezifikationen zu erfüllen; niedrige Werte deuten auf Verbesserungsbedarf hin.

Anwendungsgebiet ist die Qualitäts- und Prozessoptimierung, insbesondere im Fertigungsbereich und in Six-Sigma-Programmen. Voraussetzungen sind stabile Daten, Normalverteilung oder geeignete Transformationen, ausreichende Stichprobengröße und eine verlässliche Messunsicherheit. Grenzen ergeben sich aus Nicht-Normalität, Messfehlern, Prozessverschiebungen und kurzen Erhebungszeiträumen, weshalb Prozessfähigkeit nicht isoliert von Prozessstabilität und Messsystemanalyse bewertet werden sollte.