摘要：过程能力指数(CPK)与过程性能指数(PPK)是统计过程控制中衡量生产质量一致性的核心指标，在锂电池制造领域具有关键应用价值。本文系统梳理了CPK与PPK的定义本质、计算公式、应用场景差异及行业标准，结合锂电池制造实际案例，详细解析了两者在电极涂布厚度控制、电

过程能力指数(CPK)与过程性能指数(PPK)是统计过程控制中衡量生产质量一致性的核心指标，在锂电池制造领域具有关键应用价值。本文系统梳理了CPK与PPK的定义本质、计算公式、应用场景差异及行业标准，结合锂电池制造实际案例，详细解析了两者在电极涂布厚度控制、电解液注入量等关键工艺参数监控中的具体应用。文章进一步提出了基于CPK/PPK分析的制程改进路径，包括短期波动减少和长期变异控制策略，并探讨了非正态数据处理、指标联动分析等高级应用场景。通过理论阐述与工业实践的结合，为锂电池制造过程能力评估与提升方法提供参考。

一、引言

在全球能源转型与电动汽车快速发展的背景下，锂电池作为核心动力源，其质量一致性直接关系到终端产品的性能与安全。统计过程控制(SPC)是保障制造一致性的重要手段，而过程能力指数(CPK)与过程性能指数(PPK)作为SPC的核心量化工具，能够客观评估锂电池生产过程的稳定性和达标能力。理解这两个指标的差异及适用场景，对于优化工艺参数、降低不良率、提升产品可靠性具有重要意义。

在工业实践中，许多企业对CPK与PPK存在概念混淆或应用不当的情况，导致过程评估失真，改进方向偏差。特别是在锂电池这类工艺复杂的制造领域，电极活性物质涂布均匀性、隔膜孔隙率一致性、电解液注入精度等关键参数的控制，需要准确区分短期过程能力与长期过程表现。本文旨在系统解析CPK与PPK的理论基础与计算方法，并结合锂电池制造特点，提供针对性的应用指南与改进策略。

二、 CPK与PPK的定义与本质差异

(一） CPK（制程能力指数）的核心内涵

CPK(Process Capability Index)是衡量稳定受控生产过程在短期内满足规格要求能力的指标，反映制程在理想状态下的潜在最佳性能。其核心假设包括：

1、数据服从正态分布（非正态数据需进行转换处理）

2、过程处于统计控制状态（通过SPC控制图如X-bar R图验证无异常点）

3、仅包含组内变异（设备固有波动、瞬时环境变化等）

CPK的计算基于组内标准差(σ_within)，通常通过子组内极差（R-bar/d₂）或移动极差法估算。在锂电池制造中，CPK适用于量产阶段的日常监控，如极片涂布机连续4小时生产的厚度数据分组分析。

（二）PPK（过程性能指数）的实质特征

PPK(Process Performance Index)评估长期生产实际表现，包含所有变异来源（组内+组间），反映制程的真实综合能力。其特点包括：

1、不要求过程稳定（适用于试产、设备调试等非稳态阶段）

2、数据可包含趋势或异常（如批次间原料差异、设备老化）

3、包含长期变异（操作员轮换、季节性温湿度变化等）

PPK采用整体标准差(s_total)计算，直接统计所有数据的离散程度。在锂电池行业，PPK常用于新工艺验证或年度质量回顾，如评估不同季度生产的电池循环寿命分布。

1、定义：即过程能力指数，是衡量制造过程能够满足产品质量标准的潜在能力的指标。它反映了过程在一定时间内的稳定性和一致性，体现了过程加工内在的一致性，以及过程的加工能力满足质量标准要求的程度。

2、意义：CPK值越大，说明过程的波动越小，意味着生产过程更加稳定，越能稳定地生产出符合规格要求的产品。这是因为较小的波动表示产品的质量特性更集中在目标值附近，减少了超出规格范围的可能性。

3、判断标准：一般来说，CPK值大于1.33时，表示过程能力较好，说明该过程有较高的可靠性和稳定性，能够以较低的次品率生产出符合质量标准的产品；CPK值小于1时，则表明过程可能存在较大问题，如设备精度不足、原材料质量不稳定、操作方法不当等，需要对生产过程进行改进，以提高过程能力和产品质量。

1、定义：指的是每百万件产品中的缺陷件数，是一种用于衡量产品质量水平的统计单位。它以百万分之一为计数单位，能够更精确地反映产品的质量状况，尤其适用于大规模生产中对产品质量的评估。

2、意义：PPM值越低，意味着产品的缺陷率越低，质量越好。这是因为较低的PPM值表示在大量的产品中，出现缺陷的产品数量较少，反映了生产过程的高质量控制和管理水平。

3、示例：例如，PPM值为100，表示每百万件产品中大约有100件是有缺陷的。通过PPM值，企业可以直观地了解产品的质量状况，并与行业标准或自身的质量目标进行对比，从而采取相应的措施来提高产品质量。

CPK和PPM之间存在着一定的换算关系。通常可以根据CPK值通过特定的统计分布（如正态分布）来估算PPM值，反之亦然。了解这两者之间的转换关系，在质量控制和产品性能评估中非常重要。在质量控制方面，通过CPK和PPM的相互转换，可以从不同角度评估制造过程的质量状况。例如，当已知CPK值时，可以预测出产品的缺陷率（PPM值），从而判断过程是否需要调整；当知道PPM值时，也能计算出对应的CPK值，评估过程能力是否足够。在产品性能评估上，这两个指标可以帮助企业确定产品是否达到了预期的质量水平，为产品的改进和优化提供依据。

来源：锂电动态一点号