PPAP是IATF16949车规行业质量体系五大工具之一，其重要性不言而喻，随着汽车电子国产化的趋势越发强劲，无论是车规芯片还是汽车电子零部件领域，很多新进入的企业对于车规体系相关的测试及验证标准并不了解，所以在此对于PPAP重要的输出结果Cpk进行介绍。

PPAP和Cpk的关系

PPAP的全称是Production part approval process生产件批准程序。PPAP的目的是用来确定供应商是否已经正确理解了顾客工程设计记录和规范的所有要求，以及其生产过程是否具有潜在能力，在实际生产过程中按规定的生产节拍满足顾客要求的产品。

那么如果证明生产过程的稳定性呢？那就是Cpk，过程能力指数（Process capability index），它表示过程能力满足技术标准（例如规格、公差）的程度。Cpk的意义是制程水平的量化反映，用来表达制程的水平。

Cpk的结果，仅能通过测试岗位结果计算得出，所以它也是汽车行业测试工程师最为关注的数据之一。

很多工程师经常分不清MSA %EV值和PPAP Cpk的关系，和之前介绍的MSA不同，MSA仅是验证测试系统稳定性的，而Cpk是验证整个生产工艺的，很多企业在做PPAP过程中发现Cpk的值无法达到预期，就让测试工程师去想办法解决，实际上这是不对的，只要测试系统的MSA通过验证的话，那么Cpk的问题就应该从全制程稳定性的角度出发去排查。

Cpk的计算方式

Cpk计算公式： Cpk=Cp×[1-Abs(Ca）

其中：

Ca(Capability of Accuracy)：制程准确度;

Cp(Capability of Precision)：制程精密度;

USL (Upper Specification Limit) 规格上限;

LSL (Low Specification Limit) 规格下限;

C (Center Line）规格中心;

X=(X1+X2+… …+Xn)/n平均值 (n为样本数)

T=USL-LSL 规格公差；

δ（sigma）为数据的标准差

补充说明一下：实际我们做Cpk计算时，往往使用测试程序的上下限UTL和LTL来计算Cpk，因为这样测试系统或MES系统生成Cpk最方便。

在车规芯片认证中，给出的UTL和LTL指导建议如下

stdevm = 测量误差的标准差；g = 乘数，决定测量误差的程度(最小值为G =3)。

在严格的标准里面，也确实要求使用UTL（Upper Test Limit）和LTL（Low Test Limit）来代替USL和LSL，根据上面公式所示，测试上下限要考虑系统的测试误差，应该比规格书中规定的上下限更加的严格。但是实际测试中，我们往往把测试上下限的范围设定比规格书范围还要宽，以提升测试通过率，这也是不符合规范的操作方式。

Cpk计算的结果对应的西格玛水平

我们计算出Cpk的结果后，通过的标准一般是Cpk≥1.67，但是Cpk≥1.33视为可以接受。这两个数值对应的西格玛水平，请参看下图。

西格玛水平Sigma Level：过程能力的一种衡量指标，将过程分布的平均值、标准偏差与质量特性的目标值、规格线结合起来。西格玛水平越高，过程满足质量要求的能力就越强，反之，西格玛水平越低，过程满足质量要求的能力就越低。

我们可以简单的理解为规格线与目标值间的距离最少能容纳k个标准偏差σ，当k = 3时，我们称之为3σ水平，上下规格极限之差为6σ。

这里很容易理解，因为对于一个固定参数，上下限是已经确定好的，σ是测试结果数据的标准差，如果结果都很接近，那么σ就小，上下限中间能够容纳的σ就更多，因此西格玛水平越高，说明制程稳定性越好。

如何取Cpk的值？Cpk与Ppk的区别

我们理解了Cpk计算方式和代表含义后，如何取Cpk的值呢？

按照PPAP的要求，至少取100个数据，取值要求时间间隔（每小时取4个），可以看到Cpk是监控长期工艺制程稳定性的。

每个工厂和客户要求有所不同，有些企业要求300个数据，但是计算方法都是相同的。

实际上在生产线Release过程中和给客户出具报告过程中，我们采用的更多是Ppk的结果。

Ppk（Process Performance index）直译为过程表现指数，也成为初始过程能力指数。

Ppk和Cpk的计算方法完全一致，但是Ppk取样是连续的不需要间隔，100个数据以上即可。

因为理论上连续取样工艺制程稳定性相对Cpk分散取样要好很多，所以Ppk的通过标准一般严格限定为1.67以上。

总结

通过以上内容，我们介绍了PPAP中Cpk和Ppk的计算方法和解读。

对于简单的测试，我们可以用Minitab、Matlab、Excel等工具手动录入实现。需要Excel计算表格的朋友可以私信留言，我稍后发送。

但在汽车电子自动化测试过程中，测试内容经常多达上千项，此时我们无法再用手动统计和计算的方式来做Cpk的统计，常见的方式方法是设备自带软件计算、Excel辅助计算、MES系统计算，但是前提是我们的测试系统必须有能力把测试报告保存并且把测试数据提取出来。

Cpk对于设备长期稳定性及生产稳定性至关重要，如果一个项目调试初期，MSA和PPAP Cpk/Ppk可以顺利通过，那么后面生产也不会出现太多的问题，但是很多朋友喜欢在MSA和PPAP环节通过粉饰数据的办法让认证快速通过，但是这也为后续大批量生产带来隐患，也是严格质量规定所不允许的。

本文对PPAP Cpk的内容进行了介绍。

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