Cpk-Wert (Prozessfähigkeitsindex)

Wenn ein Lieferant Drehteile mit Cpk 0,9 ausweist und ein anderer mit Cpk 1,67, dann liefert der zweite statistisch betrachtet rund 580 Mal weniger fehlerhafte Teile pro Million — bei identischer Toleranz. Diese Spreizung entscheidet im Einkauf von Automotive- und Maschinenbauteilen häufiger über die Vergabe als der Stückpreis.

Detaillierte Erklärung

Der Cpk-Wert ist eine dimensionslose Kennzahl, die beschreibt, wie sicher ein Fertigungsprozess die vereinbarten Toleranzgrenzen einhält. Im Gegensatz zum reinen Cp-Wert berücksichtigt der Cpk auch die Lage des Mittelwertes innerhalb der Toleranz. Ein perfekt zentrierter Prozess hat Cp = Cpk; weicht der Mittelwert von der Toleranzmitte ab, wird Cpk kleiner als Cp. Die Berechnungsregeln stehen in der ISO 22514-2 (Nachfolgerin der älteren DIN ISO 21747) und setzen statistisch beherrschte Prozesse voraus. Für noch nicht beherrschte oder kurzfristig erhobene Daten verwendet die Norm stattdessen Pp und Ppk.

Die Skala übersetzt sich direkt in Sigma-Niveaus: Cpk 1,33 entspricht etwa 4σ, Cpk 1,67 etwa 5σ und Cpk 2,0 dem klassischen Six-Sigma-Niveau. In der Automobilindustrie gilt Cpk ≥ 1,33 als allgemeine Mindestforderung; für Besondere Merkmale nach IATF 16949 verlangen OEMs wie Volkswagen, BMW und Daimler regelmäßig Cpk ≥ 1,67. Der Nachweis ist Bestandteil der PPAP-Bemusterung (Production Part Approval Process), die seit der QS-9000-Ära von 1994 als Vergabevoraussetzung etabliert ist.

Praxisbeispiel (konkretes Einkaufsszenario)

Ein Einkäufer eines Tier-1-Automobilzulieferers führt eine RFQ für CNC-gefräste Aluminiumgehäuse durch. Toleranz auf eine Passung: 25,00 mm +/- 0,02 mm. Drei Bieter liegen preislich innerhalb von 4 Prozent. Der günstigste Anbieter weist im Erstmusterprüfbericht einen Cpk von 1,12 aus, der mittlere 1,38, der teuerste 1,71. Auf den ersten Blick wirkt der Preisvorteil von 4 Prozent attraktiv. Rechnet der Einkäufer aber mit der jährlichen Abnahmemenge von 240.000 Stück und einer 100-Prozent-Sortierprüfung bei Cpk unter 1,33 (interner Standard nach VDA 6.3), entsteht ein Sortieraufwand von rund 0,18 EUR pro Teil — also 43.200 EUR pro Jahr. Die Vergabe geht an den mittleren Anbieter; der teuerste Cpk-Wert rechtfertigt seinen Aufschlag nicht.

Typische Fehler & Verhandlungskontext

Drei Fallstricke begegnen uns regelmäßig. Erstens wird Cmk (Maschinenfähigkeit, kurzfristige Stichprobe von typisch 50 Teilen) mit Cpk (Prozessfähigkeit, langfristige Datenbasis aus mindestens 25 Untergruppen) verwechselt. Cmk-Werte fallen erfahrungsgemäß höher aus, weil sie Schicht-, Werkzeug- und Materialschwankungen ausblenden. Zweitens deklarieren Lieferanten gelegentlich nur den Cp und sparen sich die Mittelwertkorrektur — bei dezentriertem Prozess täuscht das eine Fähigkeit vor, die im Toleranzfeld nicht existiert. Drittens fehlen häufig Angaben zum gewählten Berechnungsverfahren; ISO 22514-2 erlaubt geometrische und quantilbasierte Methoden, die bei nicht-normalverteilten Daten unterschiedliche Ergebnisse liefern.

In Verhandlungen ist der Cpk eine harte Größe: Er taucht als Klausel im Lieferantenvertrag auf, oft gekoppelt an Konsequenzen wie Sortierkosten, Vertragsstrafen oder Audit-Pflicht durch den Kunden. Wer als Einkäufer einen Lieferanten erstmalig qualifiziert, verlangt den Cpk-Nachweis aus mindestens drei aufeinanderfolgenden Produktionschargen, datiert und unterschrieben durch eine produktionsunabhängige Prüfstelle des Lieferanten.

Verwandte Begriffe

Der Cpk-Nachweis ist Pflichtbestandteil der [[ppap-production-part-approval-process]] und des [[erstmusterpruefbericht-empb]]. Methodisch verbunden mit [[spc-statistische-prozesskontrolle]] und übergeordnet mit der Qualitätsmanagementsystematik nach [[iatf-16949]]. In Verträgen wird er regelmäßig in Kombination mit einer [[vertragsstrafe]] oder mit Sortier- und Nacharbeitskostenklauseln verankert.