零基础也能学的 SPC:搞懂波动、用好控制图,质量管控不踩坑
一、SPC 是什么?是看透波动的 “火眼金睛”

统计过程控制(SPC),运用统计技术监控过程波动,通过主动管理让生产过程保持稳定。
首先,我们需要确定的是,波动是固有存在的。
没有两个东西是完全一样的
过程随着时间会发生变化

量化过程波动的大小是改进过程的一个关键的步骤;
理解造成波动的原因能帮助我们决定采取什么措施能改善过程。
过程中永远都会存在波动;
我们可以做的是:让波动最小化,同时围绕在Target附近!

两种不同的波动:偶然波动和异常波动。

偶然波动也叫随机波动,是生产过程中客观存在、无法避免的 “正常噪音”。
就像机器的微小振动、原材料的细微差异、环境温度的轻微变化,这些因素众多且影响相互抵消,最终让产品质量围绕某个平均值小幅波动。
当过程只有偶然波动时,生产是稳定、可预测的。
而异常波动则是由特定原因导致的 “突发状况”,比如机器调试不合格、原材料批次缺陷、操作人员违规操作等。
这种波动会让产品质量大幅偏离标准,且一经查明原因,就能通过针对性措施解决。
很多管理者误把偶然波动当成异常波动来干预,又把异常波动的改善归功于无效管理,本质上就是没理解SPC的这两个波动类型。
二、控制图:SPC 的核心工具,让波动可视化
1924年,美国的休哈特(W.A.Sheuhart)首先提出用控制图进行工序控制,起到直接控制生产过程,稳定生产过程的质量达到预防为主的目的。
因其用法简单且效果显著,人人能用,到处可用,遂成为实施品质管制不可缺少的主要工具,当时称为(Statistical Quality Control)。
这种图表以时间或样本组为横轴,以质量特性值为纵轴,包含三条关键线:中心线(CL)、上控制限(UCL)和下控制限(LCL)。

休哈特这么说:在一切制造过程中所呈现出的波动有两个分量。
第一个分量是过程内部引起的稳定分量(即偶然波动/随机因素 Common Cause);
第二个分量是可查明原因的间断波动(即异常波动/特殊因素 Special Cause)。
那些可查明原因的波动可以用有效的方法加以识别,并可被剔除,但偶然波动是不会消失的,除非改变基本过程来减少它。
基于3sigma限的控制图可以把偶然波动与异常波动区分开来。
控制图的原理源于正态分布:在稳定过程中,99.73% 的数据会落在中心线 ±3σ 的范围内,这就是上、下控制限的由来。

一旦数据超出控制限,或是界内点排列不随机(比如连续 9 点在中心线一侧、6 点持续上升等),就说明过程出现了异常波动,需要立即排查原因。

根据数据类型,控制图主要分为两大类,适配不同生产场景:

计量型数据控制图:适用于可精确测量的质量指标,比如尺寸、重量、时间等,常用的有 X - R 图、X - S 图、I - MR 图。
像加工轴棒的直径监测,就适合用 X - R 控制图。
计数型数据控制图:适用于计数统计的质量指标,比如不合格品数、缺陷点数等,常用的有 p 图、np 图、c 图、u 图。比如监测芯片的不良率,可用 p 图或 np 图;统计手机外壳的瑕疵数,适合用 c 图。
这些控制图就像生产过程的 “体检报告”,让原本抽象的数据波动变得直观可见,避免了凭经验、凭感觉的盲目管理。

三、SPC 的真正价值:从 “事后补救” 到 “事前预防”
在质量管理中,很多企业陷入 “头痛医头、脚痛医脚” 的困境,产品不合格了才去追查原因,不仅造成大量浪费,还严重影响交付。
而 SPC 的核心价值,在于实现质量管理从 “事后补救” 向 “事前预防” 的转变。
通过控制图的持续监控,我们能在异常波动刚出现苗头时就及时预警,把质量问题消灭在萌芽状态。
同时,SPC 还能助力过程能力提升:当控制图显示过程稳定后,可通过分析数据优化生产流程,减少偶然波动,让产品质量更贴近目标值。

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