SPC（Statistical Process Control，統計過程控制）

SPC（Statistical Process Control，統計過程控制或統計製程控制）

什麼是SPC

　　SPC即英文 "Statistical Process Control"之縮寫,意為 "統計製程控制" SPC或稱統計過程控制。SPC主要是指應用統計分析技術對生產過程進行實時監控，科學的區分出生產過程中產品質量的隨機波動與異常波動，從而對生產過程的異常趨勢提出預警，以便生產管理人員及時採取措施，消除異常，恢復過程的穩定，從而達到提高和控制質量的目的。

　　在生產過程中，產品的加工尺寸的波動是不可避免的。它是由人、機器、材料、方法和環境等基本因素的波動影響所致。波動分為兩種：正常波動和異常波動。正常波動是偶然性原因（不可避免因素）造成的。它對產品質量影響較小，在技術上難以消除，在經濟上也不值得消除。異常波動是由系統原因（異常因素）造成的。它對產品質量影響很大，但能夠採取措施避免和消除。過程控制的目的就是消除、避免異常波動，使過程處於正常波動狀態。

SPC技術原理

　　控制（SPC）是一種藉助數理統計方法的過程控制工具。它對生產過程進行分析評價，根據反饋信息及時發現系統性因素出現的徵兆，並採取措施消除其影響，使過程維持在僅受隨機性因素影響的受控狀態，以達到控制質量的目的。當過程僅受隨機因素影響時，過程處於統計控制狀態（簡稱受控狀態）；當過程中存在系統因素的影響時，過程處於統計失控狀態（簡稱失控狀態）。由於過程波動具有統計規律性，當過程受控時，過程特性一般服從穩定的隨機分佈；而失控時，過程分佈將發生改變。SPC正是利用過程波動的統計規律性對過程進行分析控制的。因而，它強調過程在受控和有能力的狀態下運行，從而使產品和服務穩定地滿足顧客的要求。

　　統計學的幾個基本概念

　　1） 計量值與計數值

　　計量值：其特點是可以連續讀取的這些數據；

　　計數值：其特點是不可以連續讀取的這些數據。

　　2） 總體、個體、樣本、抽樣

　　總體：由具有某種共同特性的單位個體組成的較大數量的整體。三特性：同質性、大量性和差異性。

　　樣本：由整體裡的一定數量（部分或全部）個體組成的群體。

　　質量管理中常用的統計分析方法

　　介紹的以下這些工具和方法具有很強的實用性，而且較為簡單，在許多國家、地區和各行各業都得到廣泛應用:

· 控制圖:用來對過程狀態進行監控，並可度量、診斷和改進過程狀態。

· 直方圖:是以一組無間隔的直條圖表現頻數分佈特徵的統計圖，能夠直觀地顯示出數據的分佈情況。

· 排列圖:又叫帕累託圖，它是將各個項目產生的影響從最主要到最次要的順序進行排列的一種工具。可用其區分影響產品質量的主要、次要、一般問題，找出影響產品質量的主要因素，識別進行質量改進的機會。

· 散佈圖: 以點的分佈反映變量之間相關情況，是用來發現和顯示兩組數據之間相關關係的類型和程度，或確認其預期關係的一種示圖工具。

· 過程能力指數（Cpk）：分析工序能力滿足質量標準、工藝規範的程度。

· 頻數分析：形成觀測量中變量不同水平的分佈情況表。

· 描述統計量分析：如平均值、最大值、最小值、範圍、方差等，瞭解過程的一些總體特徵。

· 相關分析：研究變量之間關係的密切程度，並且假設變量都是隨機變動的，不分主次，處於同等地位。

· 迴歸分析：分析變量之間的相互關係。

SPC在企業的有效實施

　　統計過程控制(簡稱SPC)已經成為許多國際性企業廣泛採用的質量管理和改善的技術和方法，它通過運用控制圖對生產過程進行分析評價，根據反饋信息及時發現系統性因素出現的徵兆，並採取措施消除其影響，使過程維持在僅受隨機性因素影響的受控狀態，以達到控制質量的目的。

　　企業有效實施SPC的效益

　　通過有效實施SPC，可以從以下幾個方面使企業受益：

· 提高產品質量水平

· 降低質量成本

· 提高客戶滿意度，贏得更多客戶

· 實物質量和管理質量的持續改進

· 幫助取得ISO9000、QS9000認證

· 以科學理論依據和量化管理保證最終輸出

· 提高整個供應鏈的信心

· 不能有效實施SPC的原因

　　目前我們國內許多企業也開始逐步認識和推廣SPC，但並沒有達到預期的效果，為什麼呢?究其原因，可以分為以下幾點：

· 　　企業未能形成或明確質量管理在企業總體發展中的重要位置，並且未能在領導層達成共識。

· 　　在日趨激烈的競爭中，品質優異永遠是不敗的一大優勢，但要達到優異的品質，不僅需要操作層各成員的努力，更需要管理層共同重視與支持。

· 　　企業對SPC缺乏足夠的全面瞭解。

· 　　SPC作為一種過程控制方法，它運用數理統計和概率論原理，可以及時發現生產中的異常情況，從而及時採取措施進行改進，把質量隱患消滅在萌芽狀態，真正達到防患於未然。SPC不是簡單的幾個控制圖或統計量，而是要以這些圖形或數值為基礎建立一個以過程為核心的質量管理體系。

· 　　企業對實施SPC的前期準備工作重視不夠。

· 　　所謂前期工作，除了對企業質量管理現狀把握，還包括對員工進行SPC基本概念和知識培訓，制定一個明確的質量目標和計劃。只有參與者對SPC有了一定的瞭解和認識，才能激發他們的熱情和信心，將它們正確、有效地應用在日常工作中。

· 　　未能有效地總結和借鑑其他企業的經驗。

　　即使企業對可能導致不能有效實施SPC的原因有所認識，仍然會在實施過程中碰到一些實際問題，這些問題也是實施不成功的因素。美國一位著名醫生在羅斯福總統去世幾年後的一次會議上富有啟發性地說，如果羅斯福的醫生還有其他病人，羅斯福可能活到現在。因為優秀的醫生需要通過大量的病例不斷學習和提高。所以，要善於利用外部優秀的"醫生"來總結實際經驗、充實提高應用技能。

如何達到SPC有效實施

　　要保證SPC實施成功，企業應重視如下幾方面的工作：

　　管理層的認識和重視

　　不少企業領導者認為產品質量差是由於有關工作人員素質差或不負責任造成的。事實上，如果採用先進的質量管理技術和工具，在原有條件不變的情況下，質量就可以得到明顯的改進。SPC正是這樣一種行之有效的工具。同時，在實施SPC的各階段都要得到管理層的支持，如在實施SPC的初期階段要安排培訓，這需要資金與時間，需要管理層協調安排。在實施過程中有些過程需要做較大調整，有的甚至要更改工藝、更換設備等，這些都需要管理層的支持與認可。因此，有效實施SPC，管理層的認識和重視是非常重要的。

　　加強培訓

　　對相關人員先期進行SPC培訓是實施SPC的重要前提工作，因為SPC是基於數理統計和概率論的理論基礎上的管理方法，要能在生產過程中正確運用，必須要有一定的理論基礎。培訓可以採取選送相關人員到外部培訓單位參加培訓，如有條件則應儘量邀請培訓機構到工廠來培訓，到廠培訓一是可以增加受訓的人數，另一方面也可以使培訓內容更切合工廠的實際，提升培訓效果。

　　重視數據

　　實施SPC本身就是一種量化管理，數據的質量是非常重要的，數據的準確度、可信度直接影響到我們是否在適當的時候採取合適的行動。影響數據質量的因素主要有兩個方面，一方面是測量系統影響的，另一方面是記錄數據、計算等人為的影響。對於測量系統的影響，我們要定期進行測量系統分析，來確認我們的測量系統是否是可用的，從而來保證我們的數據質量，同時要儘量減少人為失誤。

　　藉助專業的SPC軟件

　　在實施SPC過程中，由於要運用到大量的數據，同時要對這些數據進行計算，並用多種統計方法去分析，這中間的工作量是很大的。如未能及時計算出來結果，作出相應的統計圖，就會錯過最佳改進時機。在實施SPC活動中，如果能借助專業的SPC軟件，這些問題就迎刃而解了。

　　實施PDCA循環，達到持續改進

　　戴明博士最早提出了PDCA循環的概念，PDCA循環是能使任何一項活動有效進行的一種邏輯的工作程序：Plan(計劃)、Do(執行)、Check(檢查)、Action(行動)，特別是在質量管理中得到了廣泛的應用。實施SPC也要運用PDCA循環，藉助SPC工具，不斷地分析質量問題中各種影響因素，分析影響質量問題的主要原因，針對主要原因，採取解決的措施，並進行針對性預防在下一循環中改進，從而達到持續改進的目的。

　　SPC作為質量改進的重要工具，不僅適用於工業過程，也適用於服務等一切過程性的領域。無論在什麼領域使用，都要做好實施SPC的前期培訓工作，重視實施過程的數據質量，必要時藉助專業的SPC軟件，循環改進，從而使企業的質量水平得到持續改進，在激烈的市場競爭中贏得更多客戶。

　　1、 實施SPC的兩個階段

　　實施SPC分為兩個階段，一是分析階段（批量試產階段），二是監控階段。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於：

　　一)、使過程處於統計穩態，

　　二)、使過程能力足夠。

　　分析階段首先要進行的工作是生產準備，即把生產過程所需的原料、勞動力、設備、測量系統等按照標準要求進行準備。生產準備完成後就可以進行，注意一定要確保生產是在影響生產的各要素無異常的情況下進行；然後就可以用生產過程收集的數據計算控制界限，作成分析用控制圖、直方圖、或進行過程能力分析，檢驗生產過程是否處於統計穩態、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，進行改進，並重新準備生產及分析。直到達到了分析階段的兩個目的，則分析階段可以宣告結束，進入SPC監控階段。

　　監控階段的主要工作是使用控制用控制圖進行監控。此時控制圖的控制界限已經根據分析階段的結果而確定，生產過程的數據及時繪製到控制上，並密切觀察控制圖，控制圖中點的波動情況可以顯示出過程受控或失控，如果發現失控，必須尋找原因並儘快消除其影響。監控可以充分體現出SPC預防控制的作用。

　　在工廠的實際應用中，對於每個控制項目，都必須經過以上兩個階段，並且在必要時會重複進行這樣從分析到監控的過程。

　　2、SPC控制圖（管制圖）管制界限的調整

　　1） SPC控制圖特性：追溯性、預測性、延續性（穩定性）；故SPC控制圖的管制界限可以延用。

　　2） 4M1E分析方法，4M1E：人（MAN）、機（MACHINE）、料（MATETIAL）、法（METHOD）、環（ENVIRONMENT）；五要素只要有一個發生改變就必須重新計算。

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