Maschinenfähigkeit nach IATF 16949 — Cmk, Cpk und Ppk im Überblick
Welche Kennwerte fordert IATF 16949? Was ist der Unterschied zwischen Maschinenfähigkeit und Prozessfähigkeit? Alles mit Formelreferenz.
Was fordert IATF 16949 konkret?
IATF 16949:2016 Abschnitt 9.1.1.1 fordert statistische Studien zur Bestimmung der Variation von Fertigungsprozessen. In Verbindung mit der VDA 5 (Eignungsnachweis für Prüfprozesse) und der DIN ISO 22514 ergeben sich folgende Mindestanforderungen:
| Kennwert | Mindestwert | Anwendung | Normreferenz |
|---|---|---|---|
| Cmk | ≥ 1,67 | Maschinenfähigkeit (MFU) | VDA 5 / DIN ISO 22514 |
| Cm | ≥ 1,67 | Fähigkeitsindex (zentriert) | DIN ISO 22514 |
| Cpk | ≥ 1,33 | Prozessfähigkeit (Serienbetrieb) | IATF 16949 |
| Cp | ≥ 1,33 | Prozessfähigkeit (zentriert) | DIN ISO 22514 |
| Ppk | ≥ 1,67 | EMPB / Vorabmusterprüfung | IATF 16949 / VDA 2 |
| Pp | ≥ 1,67 | Langzeitfähigkeit (zentriert) | DIN ISO 22514 |
Cmk vs. Cpk: Der entscheidende Unterschied
Der wichtigste Unterschied liegt in der Art der Standardabweichungund dem Messzeitraum:
- Cmk wird aus einer kurzfristigen Stichprobe unter konstanten Bedingungen ermittelt (typisch n = 50 aufeinanderfolgende Teile). Er bewertet ausschließlich die Maschine unter idealen Bedingungen — keine Schichtwechsel, kein Materialwechsel.
- Cpk bewertet den Prozess über einen längeren Zeitraum (mehrere Chargen, Schichten, Bediener). Er umfasst alle Quellen der Prozessstreuung.
Formel: Cmk nach DIN ISO 22514
Cm = T / (6 × s) wobei T = OSG − USG
Cmk = min(OSG − x̄, x̄ − USG) / (3 × s)
s = Stichproben-Standardabweichung (n−1 im Nenner)
Normalverteilungstest als Voraussetzung
VDA 5 und IATF 16949 schreiben vor, dass die Normalverteilung der Messwerte vor der Berechnung von Cmk/Cpk zu prüfen ist. CmkRechner führt automatisch den Shapiro-Wilk-Test (n ≤ 50) oder Anderson-Darling-Test (n > 50) durch und dokumentiert das Ergebnis im PDF-Report.
EMPB: Ppk ≥ 1,67
Beim Erstmusterprüfbericht (EMPB) nach VDA 2 oder PPAP nach IATF 16949 ist statt Cpk der Ppk-Wert nachzuweisen, da noch keine Langzeitdaten vorliegen. Der Mindestwert beträgt Ppk ≥ 1,67. CmkRechner berechnet Cpk und Ppk gemeinsam in einem Workflow.
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