统计过程控制

质量管理技术

统计过程控制（简称SPC）统计技术对过程中的各个阶段进行评估和监控，建立并保持过程处于可接受的并且稳定的水平，从而保证产品与服务符合规定的要求的一种质量管理技术。

背景介绍

在产品生产加工的过程中，产品的尺寸等规格会由于某些原因会发生一定的波动，这种波动对产品的质量影响很多，但是完全可以通过采取措施来避免和消除这种波动所造成的影响，这种措施就是过程控制。

控制软件

要实施SPC，我们需要对流程的输出进行检测和判断，利用图形和统计的方法来预测分析流程的输出是否能满足客户的要求。大部分公司在实施SPC的时候会选择Minitab软件做为基本工具来使用。

在Minitab中，提供了各类控制图，比如Xbar-R控制图，Xbar-S控制图，I-MR控制图，P图，NP图，C图，U图，EWMA控制图等，软件会根据收集数据的不同自动选择相应的图形来进行分析。

此外，我们借助于Minitab软件，可以很容易计算流程能力指标如;

Cp ,Cpk ,PP ,PPk ,Cmk ,Cpm 等能力指标，并得出相应的结论。

还可以评估二项分布和泊松分布的流程的能力指标值。

概念

统计过程控制（简称SPC）是应用统计技术对过程中的各个阶段进行评估和监控，建立并保持过程处于可接受的且稳定的水平，从而保证产品与服务符合规定的要求的一种质量管理技术。它是过程控制的一部分,从内容上说主要是有两个方面:一是利用控制图分析过程的稳定性,对过程存在的异常因素进行预警;二是计算过程能力指数分析稳定的过程能力满足技术要求的程度,对过程质量进行评价。

特点

它是一种预防性方法；强调全员参与；强调整个过程，重点在于P（Process）,即过程。

基本问题

一是过程运行状态是否稳定，可利用控制图这一统计工具进行测定；

二是过程能力是否充足，可通过过程能力分析来实现。

应用范围

加工过程、设计过程、管理过程、服务过程等

作用

1. 确保制程持续稳定、可预测。

2. 提高产品质量、生产能力、降低成本。

3. 为制程分析提供依据。

4. 区分变差的特殊原因和普通原因，作为采取局部措施或对系统采取措施的指南。

分析方法

1.控制图:用来对过程状态进行监控，并可度量、诊断和改进过程状态。

2.直方图:是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。

3.排列图:又叫帕累托图，它是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的一种工具。可用其区分影响产品质量的主要、次要、一般问题，找出影响产品质量的主要因素，识别进行质量改进的机会。

4.散布图: 以点的分布反映变量之间相关情况，是用来发现和显示两组数据之间相关关系的类型和程度，或确认其预期关系的一种示图工具。

5.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。

6.频数分析：形成观测量中变量不同水平的分布情况表。

7.描述统计量分析：如平均值、最大值、最小值、范围、方差等，了解过程的一些总体特征。

8.相关分析：研究变量之间关系的密切程度，并且假设变量都是随机变动的，不分主次，处于同等地位。

9.回归分析：分析变量之间的相互关系

好处

SPC强调全过程监控、全系统参与，并且强调用科学方法（主要是统计技术）来保证全过程的预防。SPC不仅适用于质量控制，更可应用于一切管理过程（如产品设计、市场分析等）。正是它的这种全员参与管理质量SPC可以：

（1）对过程作出可靠的评估；

（2）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；

（3）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；

（4）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；

有了以上的预防和控制，我们的企业当然是可以：

（1）降低成本

（2）降低不良率，减少返工和浪费

（3）提高劳动生产率

（4）提供核心竞争力

（5）赢得广泛客户

（6）更好地理解和实施质量体系

控制

统计过程控制（简称SPC）是一种借助数理统计方法的过程控制工具。它对生产过程进行分析评价，根据反馈信息及时发现系统性因素出现的征兆，并采取措施消除其影响，使过程维持在仅受随机性因素影响的受控状态，以达到控制质量的目的。它认为，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）。由于过程波动具有统计规律性，当过程受控时，过程特性一般服从稳定的随机分布；而失控时，过程分布将发生改变。SPC正是利用过程波动的统计规律性对过程进行分析控制。因而，它强调过程在受控和有能力的状态下运行，从而使产品和服务稳定地满足顾客的要求。

实施SPC的过程一般分为两大步骤：首先用SPC工具对过程进行分析，如绘制分析用控制图等；根据分析结果采取必要措施：可能需要消除过程中的系统性因素，也可能需要管理层的介入来减小过程的随机波动以满足过程能力的需求。第二步则是用控制图对过程进行监控。

控制图是SPC中最重要的工具。在实际中大量运用的是基于Shewhart原理的传统控制图，但控制图不仅限于此。已逐步发展了一些先进的控制工具，如对小波动进行监控的EWMA和CUSUM控制图，对小批量多品种生产过程进行控制的比例控制图和目标控制图；对多重质量特性进行控制的控制图。

SPC源于上世纪二十年代，以美国Shewhart博士发明控制图为标志。自创立以来，即在工业和服务等行业得到推广应用，自上世纪五十年代以来SPC在日本工业界的大量推广应用对日本产品质量的崛起起到了至关重要的作用；上世纪八十年代以后，世界许多大公司纷纷在自己内部积极推广应用SPC，而且对供应商也提出了相应要求。在ISO9000及QS9000中也提出了在生产控制中应用SPC方法的要求。

SPC非常适用于重复性生产过程。它能够帮助我们

1.对过程作出可靠的评估。

2.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。

3.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。

4.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。

SPC作为质量改进的重要工具，不仅适用于工业工程，也适用于服务等一切过程性的领域。在过程质量改进的初期，SPC可帮助确定改进的机会，在改进阶段完成后，可用SPC来评价改进的效果并对改进成果进行维持，然后在新的水平上进一步开展改进工作，以达到更强大、更稳定的工作能力。

意义

在我国SPC理论的应用还没有普及。随着市场竞争的日益激烈，企业对产品的质量提出了更高的要求，特别是生产国际化的产品，企业将面临着全球化的产品竞争，而产品竞争的法宝就是以质取胜，质量无国界，企业要想加入全球产业链之中，就必须按照国际统一的质量管理标准和方法进行质量管理，纷纷通过了ISO9000、QS9000等质量管理认证。而国际标准化组织（ISO）也将SPC作为ISO9000族质量体系改进的重要内容，QS9000认证也将SPC列为一项重要指标。鉴于此，世界许多大公司不仅自身采用SPC，而且要求供应商也必须采用SPC控制质量，SPC业已成为企业质量管理必不可少的工具和质量保证手段，也是利用高新技术改造传统企业的重要内容。

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