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统计过程控制
Statistical Process Control
SPC
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第一节 持续改进及统计过程控制概述
一、重要说明
1．收集数据并用统计方法来解释它们并不是最终目标，最终目标应是
对过程不断加深理解。
2．研究变差和应用统计知识来改进性能的基本概念适用于任何领域。
3．SPC代表统计过程控制。应用统计技术来控制输出应仅仅是第一步，
只有当产生输出的过程成为我们努力的重点，这些方法才能在改进
质量，提同生产率，降低成本上发挥作用。
4．要真正理解SPC需要进一步与过程实际相联系。
5．需要进一步理解，需要作更进一步的学习，包括与过程的联系。
6．测量系统对合适的数据分析来说是很重要的，并且在收集数据之前
应很好地理解MSA。
二、预防与检测
检测——容忍浪费
预防——避免浪费
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1．预防和检测
使用最终检验，将不符合规范的产品剔除的方法来进行生产和质
量控制是一种浪费。因为它允许将时间和材料等投入到生产无用的产
品和服务中。避免这种浪费的有效办法是预防。所以要理解统计过程
控制系统的各个要素。
2．过程控制系统（SPC）（见图1。SPC之P6）
SPC是一种反馈信息（或称为闭环）系统。下面讨论4个重要概念。
（1）过程：指产生输出的供方、生产者、人、设备、材料、方法和
环境（4M1E）与使用输出的顾客之集合。
（2）有关性能信息：研究过程本身及其内在变化规律的信息。如温
度、循环时间、进给速率、缺陷、周转时间、延迟、以及中止
次数等过程特性是关心的重点。
（3）对过程采取措施：对重要的过程特性采取使之较少偏离目标值，
使过程保持稳定，保持输出变差在可接受的界限之内的措施。
这种措施是经济的。采取措施包括改变操作或改变过程本身基
本因素。
（4）对输出采取措施：采取严格检测及剔除不合格品的措施。这种
措施是不经济的。只作为不稳定或没能力的过程的临时措施。
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三、变差的普通原因及特殊原因
由于机器、工具、材料、人员、维修及环境（4M1E）等原因，造成
产品特性的变差。造成变差的原因分为普通原因和特殊原因。单个的测
量值可能全都有不同，但形成一组后它们趋于形成一个可以描述一个分
布的图形（见图2。SPC之P8），这个分布按下列特性区别：
位置（典型值）；
分布宽度（从最小值至最大值之间的距离）；
形状（变差的模式——是否对称、偏斜等）。
1．普通原因
普通原因具有随时间稳定分布的变差的原因，是一种偶然原因。只
存在普通原因，过程才是稳定的，可预测的。可称过程“处于统计控制
状态”或称“受控”。
2．特殊原因
特殊原因的出现引起过程特性分布的变化。是一种统计性原因。当
存在特殊原因时过程是不稳定的，过程输出是不可预测的。特殊原因有
引起有害，有些有利。应识别出来。使有害的消除，有利的永久保留下
来。对一些成熟的过程，顾客可能特许让一些特殊原因存在，其前提是
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过程控制计划能确保符合顾客的要求，且不受其它特殊原因影响。
四、局部措施和系统措施
局部措施常用来解决变差的特殊原因，通常是与该过程作直接有
关人员的责任，尽管有时要求管理人员介入。
解决变差的普通原因通常需要对系统采取措施。非直接操作人员
所能解决，通常其责任在管理人员。
工业的经验：局部措施约占15%，系统采取措施约占85%。
正确采取措施十分重要。如需要采取系统措施时却采取局部措施，
不但问题得不到解决，反而浪费时间、资源，造成损失。
五、过程控制和过程能力
1．过程控制
过程控制系统的目的是对影响过程的措施做出经济合理选择。既
不“过度控制”（不需要采取措施时采取了措施），也不“控制不足”（需
要采取措施时不采取措施）。必须在变差的两种原因——特殊原因和
普通原因的关系下处理这些风险（见图3。SPC之P12）。
过程控制系统的作用之一是：出现变差特殊原因时，提供统计信
息，不存在特殊原因时，避免提供错误信息。
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2．过程能力
在只存在变差的普通原因时，得到的过程变差点（一般用正态分布
的±3б描述）。它通常表示过程的最佳性能。
3．四类过程
过程能力与规范无关，顾客更关心的是过程的输出是否满足规范的
要求。满足则可接受，否则不可接受（关于能力与规范的关系可以用能
力指数描述，以后再介绍）。过程是否受控和是否满足规范要求是两个
不同的问题。下面将过程按此分成4类。