SPC统计过程控制

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一. SPC概念

1.1 什么是SPC

统计过程控制即SPC(statistical process control)，它是利用统计方法对过程中的各个阶段进行监控，从而达到改进与保证质量的目的，强调全过程的预防为主。SPC不仅用于生产过程，而且可用于服务过程和一切管理过程。SPC是全系统的，全过程的，要求全员参加，人人有责，这点与全面质量管理的精神完全一致。

1.2 过程及特性

过程：将输入转化为输出的相互关联和相互作用的活动。

过程示例：用普通机床生产一种轴的外圆。

过程特性：定量、定性可区分的特征。

1.3 为什么要使用SPC？

• 区分正常波动和异常波动；
• 及时发现异常波动；
• 提高过程能力。

1.4 SPC能解决之问题

• 经济性：有效的抽样控制，不用全数检验，不良率和成本得以控制。使过程稳定，能掌握质量、成本与交期。
• 预警性：过程的异常趋势可实时对策，预防整批不良，以减少浪费。
• 分辨特殊原因：作为局部问题对策或管理阶层系统改进之参考。
• 善用机器设备：估计机器能力，可妥善安排适当机器生产适当零件。
• 改善的评估：过程能力可作为改善前后比较之指南。

二、SPC的技术原理

波动分析：在生产过程中，产品的加工尺寸等规格会由于某些原因发生波动。这些波动可以分为正常波动（由偶然性原因造成）和异常波动（由系统性原因造成）。SPC的目标是消除或避免异常波动，使过程处于正常波动状态。

统计控制：当过程仅受随机因素影响时，过程处于统计控制状态（简称受控状态）；当过程中存在系统因素的影响时，过程处于统计失控状态（简称失控状态）。SPC正是利用过程波动的统计规律性对过程进行分析控制。

三、SPC的实施步骤

SPC的实施过程一般分为两大步骤：

1. 分析阶段：

• 使用SPC工具（如控制图）对过程进行分析。
• 绘制分析用控制图，计算控制界限。
• 检验生产过程是否处于统计稳态，以及过程能力是否足够。
• 如果不满足要求，则寻找原因并进行改进，直到达到分析阶段的两个目的。

2. 监控阶段：

• 使用控制用控制图对过程进行监控。
• 绘制生产过程的数据到控制图上，并密切观察控制图。
• 根据控制图中点的波动情况判断过程是否受控或失控，并采取相应措施。

四、SPC的主要工具

• 控制图：SPC中最重要的工具，用于对过程状态进行监控，并可度量、诊断和改进过程状态。常见的控制图包括Xbar-R控制图、Xbar-S控制图、I-MR控制图、P图、NP图、C图、U图等。
• 直方图：以一组无间隔的直条图表现频数分布特征的统计图，能够直观地显示出数据的分布情况。
• 排列图（帕累托图）：将各个项目产生的影响从最主要到最次要的顺序进行排列，区分影响产品质量的主要因素。
• 散布图：以点的分布反映变量之间相关情况，发现和显示两组数据之间相关关系的类型和程度。
• 工序能力指数（CPK）：分析工序能力满足质量标准、工艺规范的程度。

五、SPC的特点与应用

特点：

• 全员参与，而不仅仅是依靠少数质量管理人员。
• 强调从整个过程、整个体系出发来解决问题。
• 能判断整个过程的异常，及时报警。
• 与计算机网络技术紧密结合，实现数据的快速处理和资源共享。

应用范围：

• 加工过程、设计过程、管理过程、服务过程等。
• 确保制程持续稳定、可预测，提高产品质量、生产能力，降低成本。
• 为制程分析提供依据，区分变差的特殊原因和普通原因。

六、SPC的作用

• 对过程作出可靠的评估。
• 确定过程的统计控制界限，判断过程是否失控和过程是否有能力。
• 为过程提供一个早期报警系统，及时监控过程的情况以防止废品的发生。
• 减少对常规检验的依赖性，定时的观察以及系统的测量方法替代了大量的检测和验证工作。
• 提高劳动生产率，提供企业核心竞争力，赢得广泛客户。

SPC作为一种先进的质量管理技术，在现代企业管理中发挥着重要作用。它不仅适用于质量控制，更可应用于一切管理过程，强调全过程监控、全系统参与，并通过科学方法（主要是统计技术）来保证全过程的预防。

文章来源：网络