Cpk (Prozessfähigkeitsindex) ist ein statistisches Maß dafür, wie gut ein Fertigungsprozess sowohl fähig als auch zentriert innerhalb seiner Spezifikationsgrenzen ist. Im Gegensatz zum Cp, der nur die Streubreite misst, berücksichtigt der Cpk auch den Abstand des Prozessmittelwerts vom Zentrum des Toleranzbands.
Der Cpk wird berechnet als: Cpk = min((OSG − μ) / (3σ), (μ − USG) / (3σ)), wobei μ der Prozessmittelwert, σ die Standardabweichung, OSG die obere Spezifikationsgrenze und USG die untere Spezifikationsgrenze ist. Ein Cpk von 1,00 entspricht etwa 2.700 fehlerhaften Teilen pro Million (ppm) in den Randgebieten einer Normalverteilung.
In der Luft- und Raumfahrt definiert AS9103 Mindestanforderungen an den Cpk: Cpk ≥ 1,67 für Schlüsselmerkmale (Key Characteristics), die typischerweise den Kritischen Merkmalen in AS9102 entsprechen. Ein Cpk von 1,33 ist das akzeptable Minimum für Bedeutende Merkmale in vielen Kundenvorgaben.
Der Cpk ist vom Cp zu unterscheiden: Ein Prozess kann einen hohen Cp aufweisen (breite Toleranz im Verhältnis zur Streuung), aber einen niedrigen Cpk, wenn der Mittelwert in Richtung einer Grenze verschoben ist. Beide Kennzahlen sind für eine vollständige Prozessfähigkeitsbewertung erforderlich.
Konkretes Beispiel
Ein Stiftdurchmesser mit OSG = 10,02 mm, USG = 9,98 mm, Mittelwert = 10,00 mm, σ = 0,003 mm ergibt Cp = 0,04 / (6×0,003) = 2,22 und Cpk = min(0,02/0,009, 0,02/0,009) = 2,22 — hoch fähig und zentriert.