工程能力(Cpk)計算ツールの使い方

How to Use the Process Capability (Cpk) Calculator

工程能力指数(Cp・Cpk・Pp・Ppk等)の計算からデータの保存・再読み込みまでの操作方法をまとめています。

This page explains how to calculate process capability indices and how to save or reload your data.

① 入力方式と測定データ入力 ② 規格値とタイトル ③ 群の大きさ ④ 基準線と統計量の枠 ⑤ 「計算する」を押す ⑥ 変更したら再計算 ⑦ 結果の見方 ⑧ 計算式 ⑨ 結果を保存 ⑩ Excel/CSV読み込み ⑪ クリアボタン ⑫ データの取り扱い

① Input Mode & Data ② Limits & Title ③ Subgroup Size ④ Ref. Lines & Statistics Box ⑤ Click Calculate ⑥ Recalculate After Edits ⑦ Reading the Results ⑧ Formulas ⑨ Save Results ⑩ Import Excel/CSV ⑪ Clear Buttons ⑫ Data Handling

① 入力方式を選んで、測定データを入力する

① Choose an Input Mode and Enter the Data

「入力方式」で、記録の形に合うものを選び、「測定データ」欄に数値を入力します。最低2件以上のデータが必要です。データは10,000件まで入力できます。入力方式は「縦1列」「1行=1群」「1列=1群」の3つです。

Choose the input mode that matches how your data are recorded, then enter the values in the "Measurement Data" field. At least 2 data points are required. You can enter up to 10,000 values. There are three input modes: One column, One subgroup per line, and One subgroup per column.

記録の形使う入力方式
測定値が1列に並んでいる(1個ずつ、または一定個数ずつ)縦1列。Cp・Cpk も求めるなら、群の大きさに1、または1群の個数を入力(③)
群ごとに1行で、行の右に測定値が並ぶ1行=1群
群ごとに1列で、列の下に測定値が並ぶ(Excel の記録表など)1列=1群
群の個数が違う(例:5, 5, 5, 3, 5)1行=1群 または 1列=1群
Pp・Ppk だけ見たい(群内のばらつきは求めない)縦1列で、群の大きさを空欄にする(③)
How your data are recordedInput mode to use
Values in one column (one at a time, or a fixed number at a time)One column. To also calculate Cp and Cpk, enter 1 or the number of values per subgroup as the subgroup size (see ③)
One subgroup per row, with the values across the rowOne subgroup per line
One subgroup per column, with the values down the column (such as an Excel record sheet)One subgroup per column
Subgroups of different sizes (for example 5, 5, 5, 3, 5)One subgroup per line or One subgroup per column
You only want Pp and Ppk (no within-subgroup variation)One column, with the subgroup size left blank (see ③)

② USL・LSL・目標値・タイトルを入力する

② Enter Spec Limits and Title

③ 群の大きさを入力する(縦1列のとき)

③ Enter the Subgroup Size (One Column Mode)

入力方式が「縦1列」のときは、「群の大きさ」欄に、データを何個ずつのまとまり(群)とみなすかを、1〜100の整数で入力します。群の大きさは任意で、空欄のときは Pp・Ppk だけを計算します。入力すると、群内のばらつき(Cp・Cpk に使う標準偏差)を求めて、Cp・Cpk も計算します。(「1行=1群」「1列=1群」では、行・列が群になるので、この欄は使いません。)

When the input mode is "One column", enter in the "Subgroup Size" field how many values form one subgroup, as an integer from 1 to 100. The subgroup size is optional: if it is blank, only Pp and Ppk are calculated; if you enter it, the within-subgroup variation (the standard deviation behind Cp and Cpk) is estimated and Cp and Cpk are also calculated. (In "One subgroup per line" and "One subgroup per column", each line or column is a subgroup, so this field is not used.)

1のときは、隣り合うデータの差(移動範囲)から、群内のばらつきを求めます。2以上のときは、入力した順に、上から n 個ずつを1つの群とみなします(起点は最初のデータ)。最後の群だけは、n 個に満たなくても1つの群として使います。

With 1, the variation is estimated from the differences between adjacent values (moving range). With 2 or more, the data are split into subgroups of that size in the order entered, starting from the first value; the last subgroup is used even if it has fewer values.

データ数群の大きさ群の分かれ方
50件51〜5番目=群1、6〜10番目=群2、…、46〜50番目=群10(10群)
23件51〜20番目は5件ずつの群1〜4、最後の21〜23番目の3件=群5
30件1群に分けず、隣り合うデータの差(29個)を使う
Number of valuesSubgroup sizeHow the data are split
505values 1–5 = subgroup 1, 6–10 = subgroup 2, …, 46–50 = subgroup 10 (10 subgroups)
235values 1–20 = subgroups 1–4 (5 each), and the last 3 values (21–23) = subgroup 5
301not split into subgroups; the 29 differences between adjacent values are used

④ グラフの基準線と統計量の枠の表示を切り替える(任意)

④ Toggle Reference Lines and the Statistics Box (optional)

「正規分布カーブ」「USL」「LSL」「目標値」はそれぞれ個別にチェックを外すことができます(既定はすべてオン)。オフにした線は、グラフ上の線と、線の上に表示されるラベル(名称のみ、例:「USL」)の両方が非表示になります。

「グラフの統計量の枠」では、グラフの右側(グラフの外)の枠に表示する項目を選べます。項目は、n・平均値・StDev(Overall)・StDev(Within)・Cp・Cpk・Pp・Ppk・Cpm です(Cp と Cpk、Pp と Ppk は、それぞれ2つで1つのチェック欄です)。既定は、平均値と Cpm 以外です。すべて外すと枠は表示されません。Cpm は、目標値が空欄のときは、選んでも表示されません。群の大きさが空欄のとき(縦1列)は、群内のばらつきを求めないため、StDev(Within)・Cp・Cpk の行は表示されません。群内の標準偏差が0のときと、群が1つだけのときは、StDev(Within)・Cp・Cpk は「-」と表示されます。この設定は画面のグラフ・グラフ画像の保存・Excel出力のすべてに反映されます。

"Normal Curve", "USL", "LSL", and "Target" can each be unchecked independently (all on by default). Turning one off hides both the line itself and its on-chart label (name only, e.g., "USL").

In "Statistics Box" you can choose which items are shown in the box at the right of the chart (outside the plot): n, Mean, StDev(Overall), StDev(Within), Cp/Cpk, Pp/Ppk, and Cpm (Cp and Cpk, and Pp and Ppk, are each one checkbox). The default is everything except Mean and Cpm. If all are unchecked, no box is shown. Cpm is not shown when the target is blank, even if checked. When the subgroup size is blank (One column mode), the within-subgroup variation is not estimated, so the StDev(Within), Cp, and Cpk lines are not shown. When StDev(Within) is 0, or when there is only one subgroup, StDev(Within), Cp, and Cpk are shown as "-". This applies to the on-screen chart, the saved image, and the Excel export.

⑤ 「計算する」を押す

⑤ Click "Calculate"

ヒストグラム(+基準線を表示する設定の場合は正規分布カーブ)と、群内(Cp・CPL・CPU・Cpk)・全体(Pp・PPL・PPU・Ppk・Cpm)の計算結果、期待PPMの合計が表示されます。グラフの右側には、選んだ統計量が枠付きで表示されます(非表示にもできます)。群の大きさが空欄のとき(縦1列)は、群内の結果は「-」になり、全体(Pp・Ppk など)だけが計算されます。

A histogram (with a normal distribution curve, if reference lines are enabled), the results for within (Cp, CPL, CPU, Cpk) and overall (Pp, PPL, PPU, Ppk, Cpm), and the expected total PPM are displayed. The statistics you selected are shown in a box at the right of the chart (it can be hidden). When the subgroup size is blank (One column mode), the within results are shown as "-" and only the overall results (Pp, Ppk, etc.) are calculated.

⑥ 内容を変更したら、必ず「計算する」を押し直してください

⑥ After Any Change, Click "Calculate" Again

このツールは自動更新されません。入力方式・測定データ・群の大きさ・USL/LSL・目標値・タイトル・基準線の表示・統計量の枠の項目のいずれを変更した場合も、下の「計算する」を押すまで結果には反映されません。データを直しただけの場合も、表示設定だけ変えた場合も同様です。

This tool does not update automatically. If you change any of the input mode, measurement data, subgroup size, USL/LSL, target, title, reference line display, or statistics box items, the results and chart on screen will not update until you press "Calculate" again — whether you only edited the data or only changed a display setting.

⑦ 結果の見方:Cp・Cpk と Pp・Ppk

⑦ Reading the Results: Cp/Cpk and Pp/Ppk

群内 / Within(Cp・CPL・CPU・Cpk):群内のばらつき、つまり短期的なばらつき(工程が本来持っている実力)から求めます。全体 / Overall(Pp・PPL・PPU・Ppk):データ全体のばらつきから求めます。

Within (Cp, CPL, CPU, Cpk) uses the within-subgroup, short-term variation (what the process is capable of). Overall (Pp, PPL, PPU, Ppk) uses the variation of the whole data set.

群が1つだけのとき(Cp・Cpk が「-」になる理由):群が1つだけ(1行=1群で行が1つ、1列=1群で列が1つ、縦1列で群の大きさがデータ数と同じ)だと、群内のばらつきと全体のばらつきを分けられません。そのため、Cp・Cpk は計算せず「-」にします(Pp・Ppk は計算します)。個別の測定値を測定順に並べたデータなら、縦1列で群の大きさを1にすると、隣り合うデータの差から Cp・Cpk を求められます。

When there is only one subgroup (why Cp and Cpk are "-"): with only one subgroup (one line in One subgroup per line, one column in One subgroup per column, or a subgroup size equal to the number of data points in One column), the within-subgroup variation cannot be separated from the overall variation. Cp and Cpk are therefore not calculated and are shown as "-" (Pp and Ppk are calculated). For individual measurements in the order they were taken, use One column with a subgroup size of 1 to get Cp and Cpk from the differences between adjacent values.

K(かたより度):平均値が規格の中心からどれだけずれているかを、規格幅の半分に対する割合で表します。0なら平均値が規格の中心、1なら規格の端、1を超えると平均値が規格の外です。Cpk = (1 − K) × Cp、Ppk = (1 − K) × Pp の関係があり、Cp(Pp)と Cpk(Ppk)の差は、かたよりによるものです。結果表には平均値の直後に表示されます(グラフの枠には表示されません)。

K (bias): shows how far the mean is from the center of the specification, as a fraction of half the specification width. 0 means the mean is at the center, 1 means it is at a limit, and above 1 it is outside the limits. Cpk = (1 − K) × Cp and Ppk = (1 − K) × Pp, so the difference between Cp (Pp) and Cpk (Ppk) comes from the bias. It is shown right after the mean in the results table (not in the box on the chart).

日本で一般に「Cpk」と呼ばれる値:現場や書籍によって指すものが異なります。管理図などの群内変動から求めた値を指す場合と、全データの標準偏差から求めた値を指す場合があります。このツールでは、前者が Cpk(群内)、後者が Ppk(全体)に当たります。取引先などが指定する定義を確認して、どちらを使うかを決めてください。

What is usually called "Cpk" in Japan: it depends on the workplace or book. It may mean a value calculated from the within-subgroup variation (for example, from a control chart), or a value calculated from the standard deviation of all the data. In this tool, the former is Cpk (Within) and the latter is Ppk (Overall). Check the definition specified by your customer or standard before choosing.

Cp と Pp の差の読み方:差が小さいときは、群の間の変動が小さいと考えられます(ただし、Cp・Pp がともに低ければ、工程能力は足りていません)。Cp が Pp より大きく開いているときは、群の間の変動(平均のずれ、工具の摩耗による少しずつの変化など)がある可能性があります。例えば、工具の摩耗で測定値が少しずつ増えていくデータでは、隣り合うデータの差は小さいので Cp は大きく、全体では値が広がるので Pp は小さくなります。データを大きさ順に並べ替えても、Cp が実際より大きく出ます(③の測定順の前提)。データ数が少ないと、推定の誤差で Cp が Pp をわずかに下回ることもあります。わずかな差であれば、計算の誤りではありません。

Reading the gap between Cp and Pp: when they are close, the variation between subgroups is likely small (but if both Cp and Pp are low, the process capability is still insufficient). When Cp is much larger than Pp, there may be variation between subgroups (shifts in the mean, gradual change due to tool wear, etc.). For example, if tool wear makes the measured values increase gradually, adjacent values differ little so Cp is large, while the data spread over a wide range overall so Pp is small. Sorting the data by size also makes Cp larger than it really is (see ③ on the order of the data). With a small amount of data, Cp can be slightly lower than Pp due to estimation error. A small difference like this is not a calculation error.

⑧ 計算式

⑧ Formulas

N はデータ数です。σ は標準偏差、Φ は標準正規分布の累積分布関数です。

N is the number of data points. σ is the standard deviation, and Φ is the cumulative distribution function of the standard normal distribution.

詳しい考え方・計算方法は、次の解説記事で説明しています。

The following guides explain the concepts and calculations in more detail:

⑨ 結果を保存する

⑨ Save the Results

⑩ Excel/CSVから読み込む(インポート)

⑩ Import from Excel or CSV

本ツールから出力したExcel(.xlsx)またはCSV(.csv)ファイルをページ上部の「Excel / CSVから読み込む」から選択すると、測定データ・USL・LSL・目標値・グラフタイトル・群の大きさが復元され、計算結果とグラフが表示されます。グラフの表示設定(正規分布カーブ・USL・LSL・目標値の線、統計量の枠の項目)はファイルに保存されないため、読み込み後はすべて既定に戻ります。過去の測定結果を見返したいときや、他のPCで作業を続けたいときに便利です(アップロードは最大10MBまで)。データが10,000件を超えるファイルは読み込めません。

Select an .xlsx or .csv file previously exported from this tool under "Import from Excel or CSV" at the top of the page to restore its measurement data, USL, LSL, target, chart title, and subgroup size; the results and chart are then shown. The chart display settings (the normal curve, the USL/LSL/Target lines, and the items in the statistics box) are not saved in the file, so they all return to their defaults after importing (max upload size: 10MB). Files with more than 10,000 values cannot be imported.

出力したファイルを書き換えて読み込む:出力したファイルの「Input Data」シート(CSVでは、先頭から「計算結果 / Results」の行の手前まで)を書き換えてから読み込むと、書き換えた内容で計算し直します。例えば、測定データの追加・削除、USL・LSL・目標値・群の大きさの変更、グラフタイトルの変更ができます。

Editing an exported file before importing: you can edit the "Input Data" sheet of an exported file (in CSV, everything from the top down to just above the "計算結果 / Results" row) and then import it; the tool recalculates from the edited content. For example, you can add or delete measurement data, change USL, LSL, Target, or the subgroup size, or change the chart title.

⑪ クリアボタン

⑪ Clear Buttons

⑫ データの取り扱いについて

⑫ Data Handling

入力・アップロードしたデータは、計算とグラフ作成のためにだけ処理され、サーバーに保存されません(通信はCloudflareを経由します。詳しくはプライバシーポリシーをご覧ください)。機密情報を含むデータは入力せず、品名・顧客名などは除くか記号に置き換えてご利用ください。

Data you enter or upload is processed only to perform calculations and create charts, and is not stored on the server (traffic passes through Cloudflare; see the Privacy Policy for details). Please do not enter confidential information; remove product or customer names or replace them with generic labels.