【文章內(nèi)容簡介】 ，它強調(diào)過程在受控和有能力的狀態(tài)下運行，從而使產(chǎn)品和服務(wù)穩(wěn)定地滿足顧客的要求。 SPC的特點它是一種預(yù)防性方法；強調(diào)全員參與；強調(diào)整個過程，重點在于P（Process）,即過程。 　實施SPC的兩個階段實施SPC分為兩個階段：一是分析階段，二是監(jiān)控階段。在這兩個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，檢驗生產(chǎn)過程是否處于統(tǒng)計穩(wěn)態(tài)、以及過程能力是否足夠。如果任何一個不能滿足，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)及時繪制到控制圖上，并密切觀察控制圖，控制圖中點的波動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，若一個參數(shù)的檢測點超出控制界限，或有為數(shù)相當(dāng)?shù)狞c處于非隨機狀態(tài)：如出現(xiàn)7個或7個以上點單調(diào)下降或上升的趨勢，有7個或7個以上的點在中心線的同側(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時，會立即發(fā)出警報，以便管理人員及時查找原因，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)計受控狀態(tài)。（2）用于定量評定生產(chǎn)線、單道工序或單個工藝參數(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。（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)鍵點實施基本技術(shù)流程。一般而言，SPC技術(shù)主要包括以下幾個方面的工作： （1）培訓(xùn)SPC： SPC的重要性；正態(tài)分布等統(tǒng)計知識；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觀察本部門生的質(zhì)量狀況，及時發(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、趨勢報告、總結(jié)報告，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運行成功的條件SPC在企業(yè)運行成功需要諸多因素的良好結(jié)合，其中最關(guān)鍵的五點因素是：高層主管的大力支持在SPC推行期，需要成立一個SPC推行委員會，沒有高層主管的大力支持，SPC就是空中樓閣；在SPC運行期，需要生產(chǎn)、工程、采購等企業(yè)各部門的配合，并建立一個獎懲制度，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)部計算機工程師開發(fā)并不可取，需從外界購買，所需經(jīng)費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，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)推行和運行有重點、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，并計算各種質(zhì)量指標(biāo)，其中有大量的計算機和復(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，僅僅依靠手工計算或EXCEL及其他辦公軟件，很難及時便利地進(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、及時，這是運行SPC的基礎(chǔ)，否則會產(chǎn)生錯誤的分析，做出錯誤的判斷，導(dǎo)致許多意想不到的浪費和損失。 實施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)省大量時間和資金；并可大幅提升企業(yè)的競爭優(yōu)勢。SPC強調(diào)全過程監(jiān)控、全系統(tǒng)參與，并且強調(diào)用科學(xué)方法(主要是統(tǒng)計技術(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、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，實現(xiàn):——對過程做出可靠的評估——確定過程的統(tǒng)計控制界限，判斷過程是否失控和是否有能力——為過程提供早期報警系統(tǒng)，及時監(jiān)控過程的情況以防止廢品的發(fā)生——減少對常規(guī)檢驗的依賴性，系統(tǒng)的測量方法替代了大量的檢測和驗證工作——降低不良率，減少返工和浪費，降低成本 關(guān)鍵過程節(jié)點和關(guān)鍵工藝參數(shù)關(guān)鍵過程節(jié)點 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。關(guān)鍵過程節(jié)點是指對最終產(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。原則上，除非通過統(tǒng)計方法或能力研究證明某節(jié)點不是關(guān)鍵節(jié)點，否則所有的節(jié)點均應(yīng)視為關(guān)鍵過程節(jié)點。關(guān)鍵工藝參數(shù) 為了表征關(guān)鍵過程節(jié)點的特性和狀態(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)點是否處于統(tǒng)計控制狀態(tài)，并在出現(xiàn)失控(或失控傾向)時幫助查找原因。 控制圖 什么是控制圖統(tǒng)計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，然后把按時間順序抽樣所得的特性值，以散點圖的形式依次描在坐標(biāo)圖上，從點的動態(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)計量。中心線一般用實線表示，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)計原理控制圖的設(shè)計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)量特性值總會存在一定程度的波動，當(dāng)過程穩(wěn)定或工序受控時，這些波動主要來自于5M1E(即人、機器、材料、方法、測量和環(huán)境，ManMachineMaterialMethodMeasureEnvironment)的微小變化造成的隨機誤差。此時，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發(fā)生，由3準(zhǔn)則知，當(dāng)X服從正態(tài)分布N（，）時，%。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，故又被稱為實際推理原理，當(dāng)然運用小概率原理也可能導(dǎo)致錯誤，但是導(dǎo)致錯誤的可能性恰恰就是這個小概率時間發(fā)生的概率。（4）反證法思想一旦控制圖上的點越出界限或其他小概率時間發(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。此時要及時查找原因，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@個變化。 控制圖的用途控制圖由美國的貝爾電話實驗所的休哈特()博士在1924年首先提出控制圖使用以后一直成為科學(xué)管理的一個重要工具，特別在質(zhì)量管理方面成了一個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)實施質(zhì)量管理一般分為兩個階段，一是分析階段，二是監(jiān)控階段。在這兩個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，重新計算中心線與控制線。若異常數(shù)據(jù)點比例過大，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)過程的資料及時繪制到控制圖上，并密切觀察控制圖，控制圖中點的波動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)檢驗的顯著性水平為= ，但是傳統(tǒng)的Shewhart控制圖中的統(tǒng)計變量由當(dāng)前觀察值得出，當(dāng)前統(tǒng)計變量不與以前觀察值相關(guān)聯(lián)的統(tǒng)計方法，實際上棄置了系統(tǒng)的時域特征，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，以歷次觀測的累計結(jié)果判斷生產(chǎn)過程是否處于統(tǒng)計控制狀態(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直到正在畫的點所有觀察值的信息，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域信息，卻沒有考慮不同時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，賦予新的統(tǒng)計變量以較大的權(quán)值，舊的權(quán)值逐漸減小，這樣能夠同時兼顧系統(tǒng)的頻域和時域特性，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，控制圖可以分為計量值控制圖與計數(shù)值控制圖，進(jìn)一步還可以將它們分為以下8個類型的控制圖，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)點是可以減少計算量，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是移動極差，即相鄰兩個數(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數(shù)據(jù)，或由于產(chǎn)品特性比較均勻，一次只需檢測一個數(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)，兩圖同時使用可以實現(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，產(chǎn)品的不合格率p應(yīng)該是一個相對穩(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)