Prozesskapabilität

Prozesskapabilität bezeichnet die Fähigkeit eines Fertigungsprozesses, Produkte oder Bauteile innerhalb der vorgegebenen Spezifikationsgrenzen zu produzieren und dabei eine vorhersehbare Qualität zu liefern. Sie beschreibt, wie gut die Prozessvariation im Verhältnis zum zulässigen Toleranzbereich liegt.

Zu den zentralen Kennzahlen gehören Cp und Cpk. Cp misst das Potenzial der Prozessfähigkeit und wird als Verhältnis des Toleranzbereichs zur sechsten Standardabweichung der Prozessvariation definiert. Cpk berücksichtigt zusätzlich die Prozesszentrierung und wird definiert als der kleinere Wert aus den beiden Termen, die Abstände von Mittelwert zu oberen bzw. unteren Spezifikationsgrenze relativ zur Prozessstandardabweichung setzen. Zusätzlich gibt es Pp und Ppk, die die Prozessleistung über längere Zeiträume beschreiben, sowie Cpm, das die Abweichung vom Ziel berücksichtigt.

Datenanforderungen und Voraussetzungen spielen eine zentrale Rolle. Eine Prozesskapabilitätsanalyse setzt einen stabilen, statistisch kontrollierten Prozess sowie ausreichend Datenspuren voraus. Die Verteilung der Daten wird oft als normal angenommen; bei Nicht-Normalverteilung bedarf es geeigneter Transformationen oder alternativer Kennzahlen. Die Messsysteme sollten durch eine Messsystemanalyse zuverlässig determinieren werden, da Messfehler die Ergebnisse verzerren können.

Interpretation und Nutzen. Werte von Cp und Cpk größer als 1,3 gelten in vielen Branchen als strebenwert, während höhere Werte eine bessere Fähigkeit anzeigen. Ein hoher Cp bei niedrigem Cpk deutet auf eine gute Varianz, aber eine falsche Zentrierung hin. Prozesskapabilität dient der Bewertung und dem Vergleich von Prozessen, der Identifikation von Verbesserungsfeldern und der Festlegung von Qualitätszielen. Sie ist ein Kernwerkzeug im Qualitätsmanagement, Six Sigma und kontinuierlichen Verbesserungsprozessen, besitzt jedoch Einschränkungen bei nicht-normalen oder sich verändernden Prozessen.