【文章內(nèi)容簡介】 ，它強(qiáng)調(diào)過程在受控和有能力的狀態(tài)下運(yùn)行，從而使產(chǎn)品和服務(wù)穩(wěn)定地滿足顧客的要求。 SPC的特點(diǎn)它是一種預(yù)防性方法；強(qiáng)調(diào)全員參與；強(qiáng)調(diào)整個(gè)過程，重點(diǎn)在于P（Process）,即過程。 　實(shí)施SPC的兩個(gè)階段實(shí)施SPC分為兩個(gè)階段：一是分析階段，二是監(jiān)控階段。在這兩個(gè)階段所使用的控制圖分別被稱為分析用控制圖和控制用控制圖。分析階段的主要目的在于：一、使過程處于統(tǒng)計(jì)穩(wěn)態(tài)，二、使過程能力足夠。分析階段首先要進(jìn)行的工作是生產(chǎn)準(zhǔn)備，即把生產(chǎn)過程所需的原料、勞動(dòng)力、設(shè)備、測量系統(tǒng)等按照標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行準(zhǔn)備。生產(chǎn)準(zhǔn)備完成后就可以進(jìn)行，注意一定要確保生產(chǎn)是在影響生產(chǎn)的各要素?zé)o異常的情況下進(jìn)行；然后就可以用生產(chǎn)過程收集的數(shù)據(jù)計(jì)算控制界限，做出分析用控制圖、直方圖、或進(jìn)行過程能力分析，檢驗(yàn)生產(chǎn)過程是否處于統(tǒng)計(jì)穩(wěn)態(tài)、以及過程能力是否足夠。如果任何一個(gè)不能滿足，則必須尋找原因，進(jìn)行改進(jìn)，并重新準(zhǔn)備生產(chǎn)及分析。直到達(dá)到了分析階段的兩個(gè)目的，則分析階段可以宣告結(jié)束，進(jìn)入SPC監(jiān)控階段。監(jiān)控階段的主要工作是使用控制用控制圖進(jìn)行監(jiān)控。此時(shí)控制圖的控制界限已經(jīng)根據(jù)分析階段的結(jié)果而確定，生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)及時(shí)繪制到控制圖上，并密切觀察控制圖，控制圖中點(diǎn)的波動(dòng)情況可以顯示出過程受控或失控，如果發(fā)現(xiàn)失控，必須尋找原因并盡快消除其影響。監(jiān)控可以充分體現(xiàn)出SPC預(yù)防控制的作用。 SPC的主要作用（1）保證工藝、過程處于受控狀態(tài)。在一般的SPC控制圖中，若一個(gè)參數(shù)的檢測點(diǎn)超出控制界限，或有為數(shù)相當(dāng)?shù)狞c(diǎn)處于非隨機(jī)狀態(tài)：如出現(xiàn)7個(gè)或7個(gè)以上點(diǎn)單調(diào)下降或上升的趨勢，有7個(gè)或7個(gè)以上的點(diǎn)在中心線的同側(cè)等，說明工藝過程有異常原因發(fā)生；反之處于受控狀態(tài)。當(dāng)SPC檢測出工藝中由于異常原因引起波動(dòng)時(shí)，會(huì)立即發(fā)出警報(bào)，以便管理人員及時(shí)查找原因，采取相關(guān)糾正措施，剔除異常原因，不讓其再出現(xiàn)，然后納入標(biāo)準(zhǔn)。由于異因總是有限的，通過上述的有限次的循環(huán)，最終可以使過程只存在偶因而不存在異因，使工藝處于統(tǒng)計(jì)受控狀態(tài)。（2）用于定量評定生產(chǎn)線、單道工序或單個(gè)工藝參數(shù)是否處于受控狀態(tài)，因此特別適用生產(chǎn)線的認(rèn)證。（3）替代一部分篩選和可靠性試驗(yàn)。（4）SPC技術(shù)已成為表征產(chǎn)品內(nèi)在質(zhì)量的重要依據(jù)之一。在很多行業(yè)，尤其是半導(dǎo)體行業(yè)，有很多客戶要求制造企業(yè)在提高產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)還需要提供一份SPC數(shù)據(jù)，以證明產(chǎn)品是在受控工藝條件下生產(chǎn)的，而不是僅靠篩選檢測得到的，表明產(chǎn)品具有較高的內(nèi)在質(zhì)量和可靠性。 SPC的技術(shù)流程 SPC技術(shù)主要應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析手段，解決與質(zhì)量管理相關(guān)的技術(shù)問題，即選擇不同生產(chǎn)線的不同關(guān)鍵點(diǎn)實(shí)施基本技術(shù)流程。一般而言，SPC技術(shù)主要包括以下幾個(gè)方面的工作： （1）培訓(xùn)SPC： SPC的重要性；正態(tài)分布等統(tǒng)計(jì)知識；質(zhì)量管理七種工具，最主要的是對控制圖的深入研究。 （2）關(guān)鍵變量的確定和分析：對全廠各工序進(jìn)行分析（可用因果圖），找出對最終產(chǎn)品影響最大的變量進(jìn)行具體分析。 （3）工藝參數(shù)數(shù)據(jù)采集：包括材料參數(shù)、設(shè)備參數(shù)、環(huán)境參數(shù)、工藝條件參數(shù)等。（4）工藝受控狀態(tài)定量分析。 SPC運(yùn)行成功的條件（一）SPC 與相關(guān)人員的權(quán)責(zé)l 制造部門一線主管及時(shí)觀察本部門生的質(zhì)量狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決問題，并預(yù)防問題發(fā)生。l QC或自檢人員負(fù)責(zé)收集真實(shí)有效的數(shù)據(jù)，做好最原始的質(zhì)量記錄。l QA或QE人員負(fù)責(zé)及時(shí)監(jiān)控（用各種SPC圖形）各生產(chǎn)線質(zhì)量狀況，以便制造部門一線主管在看不出問題時(shí)能更準(zhǔn)確地提醒他們：定期分析各種層次、各種層別條件下的質(zhì)量狀況，并不斷提供改善意見、趨勢報(bào)告、總結(jié)報(bào)告，做好過程參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化記錄。l 質(zhì)量主管負(fù)責(zé)安排整個(gè)質(zhì)量問題的界定和權(quán)責(zé)，監(jiān)督其他人員對SPC的執(zhí)行狀況，定期觀察各部門和總體質(zhì)量情況，開周會(huì)提出再次提升的目的和要求；審核或提供專案改善方案。l 專項(xiàng)產(chǎn)品負(fù)責(zé)人監(jiān)控產(chǎn)品整體質(zhì)量狀況，制定質(zhì)量目標(biāo)、方針政策。（二）PC運(yùn)行成功的條件SPC在企業(yè)運(yùn)行成功需要諸多因素的良好結(jié)合，其中最關(guān)鍵的五點(diǎn)因素是：高層主管的大力支持在SPC推行期，需要成立一個(gè)SPC推行委員會(huì)，沒有高層主管的大力支持，SPC就是空中樓閣；在SPC運(yùn)行期，需要生產(chǎn)、工程、采購等企業(yè)各部門的配合，并建立一個(gè)獎(jiǎng)懲制度，這需要高層主管的協(xié)調(diào)和核準(zhǔn)；推行SPC需要專業(yè)軟件，依靠公司內(nèi)部計(jì)算機(jī)工程師開發(fā)并不可取，需從外界購買，所需經(jīng)費(fèi)需高層主管大力支持和核準(zhǔn)。中層干部有分析各種SPC圖形的能力發(fā)揮SPC功能，最主要的是SPC所產(chǎn)生的圖形必須由專業(yè)人員分析。其次SPC圖形分析必須及時(shí)，否則SPC將不能達(dá)到預(yù)防的目的。有詳盡、全面、系統(tǒng)的SPC規(guī)劃全面而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)腟PC規(guī)劃，可使SPC系統(tǒng)推行和運(yùn)行有重點(diǎn)、有順序地進(jìn)行，使SPC最大地發(fā)揮作用。應(yīng)用專業(yè)軟件SPC最主要的內(nèi)容之一就是制出各種條件下的圖形，并計(jì)算各種質(zhì)量指標(biāo)，其中有大量的計(jì)算機(jī)和復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析和整理，需要數(shù)據(jù)庫或數(shù)據(jù)倉庫管，僅僅依靠手工計(jì)算或EXCEL及其他辦公軟件，很難及時(shí)便利地進(jìn)行數(shù)據(jù)分類整理或數(shù)據(jù)庫管理，因此SPC需用專業(yè)SPC軟件來執(zhí)行。數(shù)據(jù)收集要真實(shí)、及時(shí)，這是運(yùn)行SPC的基礎(chǔ)，否則會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤的分析，做出錯(cuò)誤的判斷，導(dǎo)致許多意想不到的浪費(fèi)和損失。 實(shí)施SPC的效果作為全球制造業(yè)所信賴和采用的品質(zhì)改進(jìn)工具，SPC能幫助企業(yè)最終達(dá)到6σ質(zhì)量水平，即。SPC還將帶來巨大效益:品質(zhì)穩(wěn)定可以提高客戶更大的滿意度，增加訂單；減少變異極大地降低不良品返工和停工的損失，節(jié)省大量時(shí)間和資金；并可大幅提升企業(yè)的競爭優(yōu)勢。SPC強(qiáng)調(diào)全過程監(jiān)控、全系統(tǒng)參與，并且強(qiáng)調(diào)用科學(xué)方法(主要是統(tǒng)計(jì)技術(shù))保證全過程的預(yù)防。SPC不僅適用于質(zhì)量控制，更可應(yīng)用于一切管理過程(如產(chǎn)品設(shè)計(jì)、市場分析等)。正是這種全員參與管理質(zhì)量的理念，可以幫企業(yè)在質(zhì)量控制上真正作到“事前”預(yù)防和控制，實(shí)現(xiàn):——對過程做出可靠的評估——確定過程的統(tǒng)計(jì)控制界限，判斷過程是否失控和是否有能力——為過程提供早期報(bào)警系統(tǒng)，及時(shí)監(jiān)控過程的情況以防止廢品的發(fā)生——減少對常規(guī)檢驗(yàn)的依賴性，系統(tǒng)的測量方法替代了大量的檢測和驗(yàn)證工作——降低不良率，減少返工和浪費(fèi)，降低成本 關(guān)鍵過程節(jié)點(diǎn)和關(guān)鍵工藝參數(shù)關(guān)鍵過程節(jié)點(diǎn) 過程應(yīng)該具有可測量的輸入和輸出。過程中改變產(chǎn)品(或服務(wù))的形成、功能、特性及其互換性的工序、環(huán)節(jié)稱為過程節(jié)點(diǎn)。關(guān)鍵過程節(jié)點(diǎn)是指對最終產(chǎn)品(服務(wù))的特征、質(zhì)量及可靠性有重要影響的過程節(jié)點(diǎn)。原則上，除非通過統(tǒng)計(jì)方法或能力研究證明某節(jié)點(diǎn)不是關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，否則所有的節(jié)點(diǎn)均應(yīng)視為關(guān)鍵過程節(jié)點(diǎn)。關(guān)鍵工藝參數(shù) 為了表征關(guān)鍵過程節(jié)點(diǎn)的特性和狀態(tài)，必須確定相應(yīng)的關(guān)鍵工藝參數(shù)。關(guān)鍵工藝參數(shù)是指既能全面反映關(guān)鍵過程節(jié)點(diǎn)狀態(tài)、又適合于參數(shù)采集的工藝參數(shù)。通過對這些參數(shù)的SPC分析，可以確定該節(jié)點(diǎn)是否處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)，并在出現(xiàn)失控(或失控傾向)時(shí)幫助查找原因。 控制圖 什么是控制圖統(tǒng)計(jì)過程控制主要是用來分析生產(chǎn)過程和生產(chǎn)狀況，并通過適當(dāng)?shù)拇胧﹣磉_(dá)到并保持過程穩(wěn)定，從而實(shí)現(xiàn)改進(jìn)和保證產(chǎn)品質(zhì)量的目的。而控制圖就是SPC中一種最有效的工具，是SPC的技術(shù)基礎(chǔ)。控制圖是指利用概率統(tǒng)計(jì)原理，在普通坐標(biāo)紙上做出兩條控制線和一條中心線，然后把按時(shí)間順序抽樣所得的特性值，以散點(diǎn)圖的形式依次描在坐標(biāo)圖上，從點(diǎn)的動(dòng)態(tài)分布情況來討論工序質(zhì)量及其趨勢的圖形。控制圖的基本格式如圖221所示：橫坐標(biāo)為以時(shí)間先后排列的樣本序號，縱坐標(biāo)為產(chǎn)品質(zhì)量特性值或樣本統(tǒng)計(jì)量。中心線一般用實(shí)線表示，記為CL (Control Limit)，兩條控制界限一般用虛線表示，在中心線上面的控制界限為上控制線，記為UCL (Upper Control Limit)。在中心線下面的控制界限線為下控制線，記為LCL (Lower Control limit)。 控制圖的設(shè)計(jì)原理控制圖的設(shè)計(jì)原理可以用四句話來概述：正態(tài)性假定、原則、小概率原理和反證法思想。(1)正態(tài)性假定任何生產(chǎn)過程，其監(jiān)控的質(zhì)量特性值總會(huì)存在一定程度的波動(dòng)，當(dāng)過程穩(wěn)定或工序受控時(shí)，這些波動(dòng)主要來自于5M1E(即人、機(jī)器、材料、方法、測量和環(huán)境，ManMachineMaterialMethodMeasureEnvironment)的微小變化造成的隨機(jī)誤差。此時(shí)，由大數(shù)定律知，絕大多質(zhì)量特性值均服從或近似服從正態(tài)分布。該假定稱為正態(tài)假定，在此假定基礎(chǔ)下我們就可以利用正態(tài)分布的一些固有特征建立工序控制模型。(2) 原則若質(zhì)量特性數(shù)據(jù)服從正態(tài)分布，我們知道距分布中心各為 (即177。)%，如果生產(chǎn)過程只受隨機(jī)原因的影響，%的概率落在該范圍內(nèi)，即：如果有較多的數(shù)據(jù)落在這個(gè)范圍之外，因此判定生產(chǎn)過程出現(xiàn)了某種異常（圖222）。如把圖113轉(zhuǎn)過一個(gè)角度變成圖114的形狀，即成控制圖的基本形狀。其中。 （3）小概率原理 小概率原理，即認(rèn)為小概率事件一般不會(huì)發(fā)生，由3準(zhǔn)則知，當(dāng)X服從正態(tài)分布N（，）時(shí)，%。即：因此我們有理由認(rèn)為在正常情況下，X一般不應(yīng)該超出控制界限。小概率原理服從人們的推理思維，故又被稱為實(shí)際推理原理，當(dāng)然運(yùn)用小概率原理也可能導(dǎo)致錯(cuò)誤，但是導(dǎo)致錯(cuò)誤的可能性恰恰就是這個(gè)小概率時(shí)間發(fā)生的概率。（4）反證法思想一旦控制圖上的點(diǎn)越出界限或其他小概率時(shí)間發(fā)生。則有理由懷疑原生產(chǎn)過程處于失控狀態(tài)，亦即生產(chǎn)工序不穩(wěn)定。此時(shí)要及時(shí)查找原因，確認(rèn)生產(chǎn)過程是否發(fā)生了顯著變化，據(jù)此還要進(jìn)一步分析是什么原因?qū)е铝诉@個(gè)變化。 控制圖的用途控制圖由美國的貝爾電話實(shí)驗(yàn)所的休哈特()博士在1924年首先提出控制圖使用以后一直成為科學(xué)管理的一個(gè)重要工具，特別在質(zhì)量管理方面成了一個(gè)不可或缺的管理工具。它是一種有控制界限的圖，用來區(qū)分引起質(zhì)量波動(dòng)的原因是偶然的還是系統(tǒng)的，可以提供系統(tǒng)原因存在的信息，從而判斷生產(chǎn)過程是否處于受控狀態(tài)。控制圖按其用途可分為兩類，一類是供分析用的控制圖，用控制圖分析生產(chǎn)過程中有關(guān)質(zhì)量特性值的變化情況，看工序是否處于穩(wěn)定受控狀；再一類是供管理用的控制圖，主要用于發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程是否出現(xiàn)了異常情況，以預(yù)防產(chǎn)生不合格品。企業(yè)實(shí)施質(zhì)量管理一般分為兩個(gè)階段，一是分析階段，二是監(jiān)控階段。在這兩個(gè)階段所使用的控制圖分別為分析用控制圖和控制用控制圖。（1）分析用控制圖：主要目的一是使生產(chǎn)過程處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)，二是使工序能力足夠。若經(jīng)過分析后，生產(chǎn)過程處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)且滿足質(zhì)量要求，則把分析用控制圖轉(zhuǎn)為管理用控制圖若；經(jīng)過分析后，生產(chǎn)過程仍處于非統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)，則要查找導(dǎo)致失控的異常原因，加以消除去掉異常據(jù)點(diǎn)，重新計(jì)算中心線與控制線。若異常數(shù)據(jù)點(diǎn)比例過大，則應(yīng)改進(jìn)生產(chǎn)過程，再次收集數(shù)據(jù)，重新計(jì)算中心線和控制線。若經(jīng)過分析后生產(chǎn)過程雖然處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)，但不滿足質(zhì)量要求，則應(yīng)調(diào)整生產(chǎn)過程的有關(guān)因素，直到滿足要求方能轉(zhuǎn)變?yōu)楣芾碛每刂茍D。(2 )控制用控制圖：監(jiān)控階段的主要工作是使用控制用控制圖進(jìn)行監(jiān)控。此時(shí)控制圖的控制界限己經(jīng)根據(jù)分析階段的結(jié)果而確定，生產(chǎn)過程的資料及時(shí)繪制到控制圖上，并密切觀察控制圖，控制圖中點(diǎn)的波動(dòng)情況可以顯示出生產(chǎn)過程受控或失控，如果發(fā)現(xiàn)失控，必須尋找原因并盡快消除其影響。監(jiān)控可以充分體現(xiàn)出SPC預(yù)防控制的作用。 控制圖的設(shè)計(jì)與使用流程 控制圖的分類 自休哈特1924年發(fā)明控制圖以來，至今已有80多年的歷史了。根據(jù)控制圖對數(shù)據(jù)的處理方式，控制圖可以分為三類:即常規(guī)控制圖，CUSUM控制圖和EWMA控制圖。常規(guī)控制圖也稱Shewhart控制圖，采用的是顯著性檢驗(yàn)方法，基本原理是“3”（稱為“3方法”)，即認(rèn)為:控制界限中心線是3，控制界限寬度為6。這相當(dāng)于假設(shè)檢驗(yàn)的顯著性水平為= ，但是傳統(tǒng)的Shewhart控制圖中的統(tǒng)計(jì)變量由當(dāng)前觀察值得出，當(dāng)前統(tǒng)計(jì)變量不與以前觀察值相關(guān)聯(lián)的統(tǒng)計(jì)方法，實(shí)際上棄置了系統(tǒng)的時(shí)域特征，無法具有較高的精度和對質(zhì)量變異的敏感性。CUSUM控制圖則是利用序貫分析的原理，以歷次觀測的累計(jì)結(jié)果判斷生產(chǎn)過程是否處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)，因此具有累積效應(yīng)，利用的信息量多，因而用于判斷生產(chǎn)過程異常的靈敏度提高了。它包括了從一開始描點(diǎn)直到正在畫的點(diǎn)所有觀察值的信息，不僅可以迅速檢測出生產(chǎn)過程小偏移，而且可以確定偏移的大小，及決定發(fā)生變化的位置。CUSUM圖所需樣本數(shù)目，大約只有Shewhart圖所需樣本數(shù)目的一半，所以特別適用于檢測工序小偏移。但是，CUSUM控制圖雖然考慮了時(shí)域信息，卻沒有考慮不同時(shí)刻的觀測值反映系統(tǒng)質(zhì)量信息多寡不同的原則，而且CUSUM控制圖的操作比較復(fù)雜。EWMA控制圖就是常規(guī)控制圖的一個(gè)加權(quán)，它的指導(dǎo)思想是基于在生產(chǎn)過程中最近的觀察值可以反映更多的質(zhì)量信息的原則，在確定生產(chǎn)過程的質(zhì)量特征值時(shí)，賦予新的統(tǒng)計(jì)變量以較大的權(quán)值，舊的權(quán)值逐漸減小，這樣能夠同時(shí)兼顧系統(tǒng)的頻域和時(shí)域特性，比較適合于面向先進(jìn)制造技術(shù)環(huán)境下的統(tǒng)計(jì)質(zhì)量控制研究。按產(chǎn)品質(zhì)量的特性分類，控制圖可以分為計(jì)量值控制圖與計(jì)數(shù)值控制圖，進(jìn)一步還可以將它們分為以下8個(gè)類型的控制圖，如圖224所示。(1)平均值—極差控制圖（），圖是圖與R圖（極差控制圖）聯(lián)合使用的一種控制圖，此圖可以同時(shí)控制質(zhì)量特性平均值的變化趨勢與極差R的變化，與其他的控制圖相比可以提供較多的質(zhì)量特性信息，有較高的檢出力。 (2)中位數(shù)—極差控制圖()。其功能與控制圖類似，其優(yōu)點(diǎn)是可以減少計(jì)算量，不足之處在于其檢出力不如控制圖的檢出力高。(3)單值移動(dòng)極差控制圖()。此圖適用于對那些不易分組數(shù)據(jù)的控制，Rs是移動(dòng)極差，即相鄰兩個(gè)數(shù)據(jù)差的絕對值。(4)單值標(biāo)準(zhǔn)差控制圖(xS )。此圖一般適用于一次只能測得一個(gè)數(shù)據(jù)，或由于產(chǎn)品特性比較均勻，一次只需檢測一個(gè)數(shù)據(jù)的情形。X圖與R圖分別用于判斷生產(chǎn)過程的均質(zhì)與標(biāo)準(zhǔn)差是否處于保持在所要求的受控狀態(tài)，兩圖同時(shí)使用可以實(shí)現(xiàn)控制生產(chǎn)過程的目的。(5)不合格品數(shù)控制圖(pn)。用于控制對象為不合格數(shù)的場合。在生產(chǎn)過程或工序比較穩(wěn)定時(shí)，產(chǎn)品的不合格率p應(yīng)該是一個(gè)相對穩(wěn)定的數(shù)值。設(shè)抽取的樣本為n，則pn就是樣本中包含的不合格品數(shù)，因此在穩(wěn)