统计过程控制（SPC）作业规范1.0 目的Purpose:本规范是基于AIAG手册《统计过程控制(SPC)第二版》而编制，旨在指导公司在过程能力统计和控制图等方面的应用；通过对产品参数的统计分析，实时发现问题与异常，并掌握波动达到预测的可能动向与结果，以保持过程稳定性以及预防不合格产品的流转，最终达到提升过程能力和产品质量的目的。
2.0 范围Scope:2.1 进货检验的控制：公司原材料、辅助材料、外购配套件、外协件的检验或验证的控制；2.2 生产过程的控制：产品过程验证和最终检验的控制；2.3 初始过程能力的控制：产品开发和过程更改进行工艺验证时的过程能力统计分析；2.4 其它适用的情况。
3.0 术语和定义Definition：3.1 均值（Average）：数值的总和除以样本量，数据分析中常用的4个均值：（X-bar）是在一个子组内数值X的平均；（X-double bar）是子组均值（）的平均；（X波浪-bar）是子组中位数的平均；（R-bar）是子组极差的平均。
3.2 极差（Range）：对过程分布宽度的一种测量。
在一个子组、样本或总体中，最大值与最小值之间的差。
3.3 标准差（Standard Deviation）：对过程输出的分布宽度的测量，或对从过程中抽样的统计量的分布宽度的测量。
用希腊字母σ或字母s（用于样本标准差）表示。
3.4 单值（Individual）：一个单独的数值，或者是对某一个特性的一次测量，通常用X表示。
3.5 移动极差（Moving Rgange）：对过程分布宽度的一种测量。
在两个或多个连续样本中最大值与最小值的差。
一般来说，移动极差被应用于单值控制图，并且通常用相邻两点来计算移动极差。
3.6 普通原因（Common Cause）：一种变差来源，它影响被研究过程输出中的所有单值；它是过程固有变差的来源。
3.7 特殊原因（Special Cause）：一种变差来源，其只会影响过程的某些输出；它通常是间歇性的且不可预计的。
SPC统计过程控制SPC（Statistical Process Control）是一种质量管理工具，用于监控和控制生产过程中的变异性。
它利用统计分析方法，通过收集和分析数据，帮助企业了解生产过程中的变异情况，并及时采取控制措施以提高产品质量。
SPC统计过程控制方法可以帮助企业发现生产过程中的异常情况，并避免生产不良品。
它通过收集生产过程中的数据，并利用统计方法分析这些数据，确定生产过程中的变异性是否在可接受范围内。
如果变异性超出了可接受范围，SPC可以及时发出警示，并帮助企业找出问题的根源，采取相应的改进措施。
这样可以减少生产过程中的变异性，提高产品质量。
1.确定要监控的关键质量特性：企业首先需要明确要监控的关键质量特性，即对产品质量影响最大的特性。
这些特性可以是尺寸、重量、外观等。
确定了要监控的质量特性后，企业就可以采集相关数据进行分析。
2.收集数据：企业需要收集与关键质量特性相关的数据。
这些数据可以通过自动化设备、传感器或手工记录等方式收集。
数据的收集应该有一定的随机性，以反映生产过程的真实情况。
3.统计分析：通过对收集到的数据进行统计分析，企业可以了解生产过程的变异性情况。
常用的统计方法包括均值、标准差、范围等。
统计分析可以帮助企业判断生产过程中的变异性是否在可接受范围内。
4.建立控制界限：根据统计分析的结果，企业可以确定变异性的上下界限，即控制界限。
通过设定控制界限，企业可以及时发现生产过程中的异常情况，并采取相应的纠正措施。
通常，控制界限可以分为警示界限和动作界限。
当数据超出警示界限时，企业需要注意生产过程的变化，可能需要进行调整。
当数据超出动作界限时，企业需要立即采取措施纠正问题。
5.监控生产过程：在设定好控制界限后，企业需要定期监控生产过程中的数据，并与控制界限进行比较。
如果数据超出了控制界限，企业需要及时采取措施进行调整。
这样可以保证生产过程的稳定性，并避免生产过程中的异常情况。
SPC经典解读统计过程控制(SPC)第二版是在美国质量协会(ASQ)及汽车工业行动集团(AIAG)支持下,由戴勒斯勒,福特和通用汽车公司供应商质量要求特别工作组认可的统计过程控制(SPC)工作组所开发的.任何供应商可以利用本手册来建立与戴勒斯勒,福特和通用汽车公司中任一个供应商评定系统要求相关的信息本手册并不意图去限制适用某特定过程或商品的SPC方法的发展.第二SPC第一版前言SPC第一版是在美国质量控制协会(ASQC)汽车部供方质量要求编写组和汽车工业行动集团(AIAG)的共同支持下,由戴勒斯勒,福特和通用汽车公司的质量和供应商评定人员编制.本手册可看成是对统计过程控制的介绍,它并不限制适用于某特定过程或商品的SPC方法的发展.也不诣在综合所有的SPC技术.第三SPC第二版六点说明通过收集来的数据,运用统计方法来解释过程,并不是最终目标.最终目标应该是在观测过程中,不断加深理解,并将增长的知识作为行动的基础.测量系统对适当的数据分析来说是很关键的,在对过程运用统计方法来解释之前,应对所收集的数据进行变差分析.否则就可能作出不恰当的决定.本手册统计方法的介绍是建立在测量系统处于受控状态,这一假设前提的基础上的.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.SPC代表过程控制,但以前统计方法常用于零件而不是过程.应用统计技术来控制输出(零件等)仅仅是第一步.只有这些方法用在产生输出的过程,并成为努力的重点,才能在改进质量/提高生产率/降低成本上充分发挥作用.要真正理解SPC统计技术需要与过程控制的实际相联系,实际工作经验是无法取代.本手册可看成是应用统计方法的第一步,它提供了被普遍接受的方法,并在许多场合得以运用.然而还是存一些不例外的情况,在这些情况下,盲目的使用这些方法是不恰当的.本手册不替代从业者对提高统计方法的知识和理论的需要,当发现有更先进的统计方法运用比本手册所述内容更选进时,建议向具有一定的统计理论知识与实践经验的人请教有关它的适宜性.任何情况下,所用的程序都必须满足顾客的要求.第四过程控制需要控测(容忍浪费)和预防(避免浪费)通过质量控制来检验最终产品,并剔除不符合产品,这是使用控测的方法,它允许将时间和材料投入到生产不一定有用的产品或服务中去,是浪费的.通过一开始就不产生无用的输出,从而避免浪费的更用效的策略是------ 预防过程控制系统,如下图过程控制系统是一个反馈系统.SPC是运用统计技术的反馈系统,但也存在不使用统计技术的反馈系统.过程是通过产生输出的供应商,生产者,设备,输入材料,方法和环境,及使用输出的顾客的集合共同作用.过程的性能取决于供应商与顾客间的沟通,过程设计和实施的方式,及运作和管理的方式等.过程控制系统的其它部分只有在维持整个系统的良好水准,或提高整个过程的性能时才有用.过程实际性能,是通过研究过程输出而获得相关信息的.但有关性能最有用的信息,还是通过对过程本身,及其内在的变化的认识得到的.过程特性(如:温度,时间,速率,产能,延迟等,而不是产品特性),因该成为我们努力的焦点,据此确定这些特性的目标值(达到高效益状态时),而后进行监测控制.在异常时,及时对应处置,若不及时适当处理,否则收集的信息就白费了.过程采取措施,主要有改变操作,如作业员培训,变换输入材料改变过程本身基本要素,如设备,人员沟通方试,过程作为一个整体设计.输出采取措施,主要是往往仅限对输出控制,并纠正不符合产品,而没有处理过程中的根本性问题.当持续不能满足要求,可能性就有必要对所有产品进行挑选,返工或报废,这种情况持续到对过程采取有效措施验证OK为止.对输出采取措施,只可作为不稳定或没有能力的过程的临时措施.综述,措施对应要把重点放在过程,而非输出,管理对就要把重点落在预防而非控测.第五过程变异的普通原因与特殊原因过程分布每件产品尺寸与别的产品不同,但它们形成一个模型.若稳定,则可以绘制成一个分布.分布描述有三种情况:位置,宽度,形状.过程仅存在变差的普通原因,随着时间推移,过稳的输出形成一个稳定的分布并预测;若存在变差的特殊原因,随差时间推移,过程输出不稳定.变差的普通原因与物殊原因过程变差,任何过程包含引起变差的很多原因.有的原因引起短期的零件间的差异;有的原因需要经过较长时间后才对输出造成变化.故量测量的周期和测量时的条件很关键,因为会影响到观测到的总变差的数量.管理过程并减少变差,应该是以最小的变差保持目标位置.追踪造成变差的来源,首先应把变差源区分成普通与特殊的原因.普通原因,指那些始终作用于过程的多种变差业源.随着时间的推移,一个过程中的普通原因会产生一个稳定的且可重复的分布.我们称为:处于统计上受控制的状态.或统计受控.物殊原因,指引起变差会影响过程输出,这些因素通常是间歇的,不可预测的.其在控制图表现的信号是:一个或多个点超出控制限,或在控制限内的点出现非随机模式.除非所有的特性原因被识别出来且采取了措施,否则将继续以不可预测的方式来影响过程物殊原因造成过程分布的改变有些有害,有些有利.对于一些成熟的过程,存在一个稳定发生的特殊原因,是许可的,但就有控制计划保证符合要求.系统措施和局部措施局部措施,通常用来消除变差的特殊原因,与过程直接相关的人员来实施,大约可纠正15%的过程问题系统措施,通常用来消除变差的普通原因,几乎要采取管理上的纠正措施.大约可纠正85%的过程问题,如当需要管理者对系统采取措施(选择更好的材料商),而却采取局部措施(调机),这是不对的.过程控制与过程能力过程控制系统的目的,就是对过程当前和将来的状态作出预测,对便对影响过程的措施作出经济合理的决定. 这些决定需要平衡时未要取措施,不需要平衡时却采取了措施.这两种风险过程控制下运行指的是仅存在造成变差的普通原因.这样过程控制系统的作用是:当出现变差的特殊原因时,发出统计信号和不存在特殊原因时避免提供错误信息.若特殊原因有用则永久保持,否则给予消除.过程控制系统可以作为一个一次性的评估工具,但是过程控制系统的真正的好处只有在把它作为一个持续学习的工具而不是符合性判定的工具(好/坏,稳定/不稳定,有能力/没有能力)使用才能实现.控制与能力过程能力需考虑一定程度上的相对概念:过程能力与过程性能.过程能力由造成变差的普通原因确定,通常代表过程本身最佳性能.当过程在统计受控状态下运行,过程能力可以得到证实,与规范无关.内外部顾客更关心过程性能,也就是过程总的输出以及与他们的要求(定义为规范)的关系,而不是过程变差.一般来讲,处于统计受控的过程服从可预测的正态分布,其位置,宽度和形状不变化.此时对过程采取的措施就是将位置定位在目标值上.若分布宽度是不可接受的,通常采用系统措施减少普通原因引起的变差来改进过程.过程控制,首先应通过探测并消除变差的特殊原因,使过程处于统计受控状态,这样即可预测,也可评定其满足顾客期望的能力.这是持续改进的基础统计受控4类型:1能力可接受,且过程受控;2能力不可接受,但过程受控;3能力可接受,但过程不受控;4 能力不可接受,且过程不受控.但有些顾客对第3类情况允许,主要原因是对产品规范内的变差不敏感.对特殊原因采取的措施所发生的成本比任何顾客得到的利益大.从经济上考虑,可允许存在特殊原因包括刀具磨损,周期性变化等.当特殊原因被识别,应记录过往与现在的一致性及可预见性用于预测工具所使用的各类过程指数和比率作用,要求所用于统计分析的数据是处于统计受控状态的过程收集.(在汽车工业中可接受的做法是在一个过程被证明处于统计受控状态后才计算过程能力.在不稳定过程收集的数据进行预测是毫无价值的.其间特殊原因对过程影会使预测失效)过程指数估计分2种,一则利用子组内变差估计,二则利用总变差估计.使用不同指数是因为没有一种指数可以广泛应用所有过程,也没有一个过程可由一个指数来完全描述.过程改进循环的各个阶段示意图,如下6. 过程改进循环与过程控制分析过程过程改进前,必须对过程有基本子解,需从以下问题入手在过程的每个步骤,期望得到什么?交付结果的可操作的定义是什么?过程中有什么问题会发生?对过程变差我们了解什么,哪些变差是最敏感的?过程是否在生产废品或需要的返工品?过程是否在统计受控状态下进行?过程是否有能力?过程是否可靠?维护过程过程是动态变化的,必须监控过程的性能,当所使用的统计工具表明过程已改变,应立即采取有效的措施.通常很容易停止在本过程.因为任何一个组织公司的资源是有限的.这是众多组织的一个明显的竞争劣势.要达到世界级水准,就要用稳定有计划的努力来进入下一个阶段(改进过程)改进过程当顾客对工程规范内的变差表示敏感时,持续改进的价值只有在变差缩小后才能实现.如:实验设计(DOE),当新的过程参数确定后,现回转到过程分析,并循环运行.过程控制和改进工具过程控制常犯的两种错误:错误1,将事实上的系统(普通原因)的变差,描述成特殊原因的变差或错误.造成过程调整(干预)错误2, 将事实上的特殊原因的变差,描述成普通原因的变差或错误.常不去试差找特殊原因管理变差的(探测特殊原因)的有效方法------ 直方图,但不幸的是正态分布并不能保证没有特殊原因在起作用,也就是说,某些特殊原因可能在不改变正态分的情况下改变过程,同样一个非正态分布也可能没有特殊原因,但它的分布是非对称的.使用一个可用正态形式描述的过程分布,目的是确定特殊原因何时会影响它,换句话说:从上次观察开始,或在抽样的期间内,过程是否发生改变.休哈特的数据展示的两个规则:数据应该总是以这种方法保存,使证据保存在这些数据中,而所有的预测都可能由这些数据作出.任何时候使用平均值,极差或直方图汇总数据时,如果该数据基于时间做展示的话,汇总应该不能误导用户有采取任何使用者不愿意的措施控制限计算:中心线(CL)=分析的统计量的均值上控制限(UCL)=中心线(CL)+ 3×均值的标准差下控制限(LCL)=中心线(CL)- 3×均值的标准差若有证据表明存在变差的特殊原因,应对过程进行研究,并确定它影的是什么.若普通原因造成变差过大,则过程不能生产一致的符合顾客要求的产品,必须调查过程本身,一般采取管理措施来改进系统.改进循环的目的是理解过程及变差,以提高它的性能.过程受控改进,其工作重点就经常放在减少过程中的普通原因变差上.若减少这种变差,就会缩小控制图上的控制限.许多不熟悉控图的人觉得是对过程的一种惩罚,因为其没有意识到过程错误的产生不受控的点的机会是相同的,与控制限无关.8. 控制图有效使用的益处控制图有效使用的益处,直接与下列事项有关:管理哲学:组织是如何管理的会直接影响SPC的有效性.如:使组织关注减少变差;工程哲学:工程如何使用数据开展设计,将会对最终产品的变差等级和类型有影响;如:使工程人员关注变差减少.制造:如何开发/操作和转换系统,可以影响最终产品的变差等级和类型.在过程稳定前,勿将控制图发放到操作人员.应该在过程稳定后才将过程的职责转移给生产继续阅读。
