身为制造行业从业者，在跳槽的时候，会发现许多公司都要求懂SPC。可是作为一个工艺工程师，我们往往觉得那是质量部同事才需要懂的东西，自己平常好像不会接触得太多。

但事实正好相反，在实施SPC的企业当中，工艺工程师在每个步骤里都有参与或主导。弄清楚工艺在SPC各环节所扮演的角色，下次面试官再问你什么是SPC或者叫你说一个通过SPC方法解决的案例，你就不心虚了。

要了解工艺工程师在SPC中所起的作用，就得明白在应用SPC工具解决问题时，都需要经过哪些步骤。在介绍之前呢，我先给大家举个例子，方便更好地记忆SPC都由哪些部分组成。大家也可以寻找一下，在下面的例子当中，有哪些地方应用到了SPC。

你是一名工艺工程师。工厂对注塑产品不合格的各种原因进行分析，发现尺寸超差的缺陷数量最多，且该尺寸为客户定义的关键尺寸。

为了解决这个问题，你使用了鱼骨图和排列图等方法对缺陷产品进行研究，发现超差产品质量普遍偏大，但设备设定参数从未发生改变。然后你对模具温度产生了怀疑，特别是型腔面的温度可能影响了产品尺寸。

于是，你决定应用控制图对模具温度进行过程控制。你收集了数据画出了控制图，在图中发现了异常点，原来是厂内根据天气不定时开启的风扇，导致模具温度存在了变化异常。

在特殊原因被消除掉后，你重新绘制了新控制图，此时过程已经稳定，计算得到的过程能力也符合要求，说明模具温度这个的特性已经受控且满足要求，测量后产品尺寸超差问题也得到解决。于是你将该控制图作为了长期控制过程的工具。

好了，现在给出你的答案吧？是不是觉得只有从控制图开始才是应用到了SPC呢？那么如果我告诉你，全程都有用到SPC，你是不是会很惊讶呢。

现在我就来告诉你，一套完整的SPC流程应该是怎样的？以及工艺工程师在每个过程当中所发挥的作用，我将其总结为以下七个步骤：

1、识别特殊特性

2、分析影响因素

3、判断过程受控

4、消除特殊原因

5、计算过程能力

6、减少普通原因

7、形成长期控制

1.识别特殊特性

在产品先期质量策划（APQP）的第一阶段，就要求我们去识别内部和客户的特殊特性。为什么强调“特殊”二字，因为在产品实现的过程当中，包含许多特性，我们不可能对每种都进行分析，这样没必要且将消耗大量资源。

所以在统计过程控制中，只需将资源和注意力投入到对特殊特性的关注和控制上就好了。产品的特殊特性包括影响产品安全、法规、配合、功能、性能的特性；过程特殊特性则主要指显著影响过程输出的参数。

工艺工作内容：参加项目评审，将之前类似项目的特殊特性、以及产品及过程当中存在问题的地方分享给组织。

2. 分析影响因素

这是对上一点进行的补充，识别完特殊特性后，需要判断哪个过程或具体工序决定了该特性的表现，过程里是否有某个因素可以作为指标，监控这个过程的好坏。

举个例子，客户要求仪表板不能出现异响，然而生产中打螺钉这个操作就会造成异响的产生，所以螺钉的扭矩就是你要进行控制的一个因素。

有些因素会难以测量，因此要善于运用特性间的关系进行间接获取，比方说产品的体积不好测量，我们可以通过测量重量来代替；几个特性若存在相同变化趋势，我们只测其中一个特性即可。

工艺工作内容：通过经验及知识，识别和分析影响特性的关键工序和主要原因。

3. 判断过程受控

得到要进行识别的因素后，接下来该轮到我们最熟悉的控制图出场了。使用方法为首先根据数据类型选择合适的控制图，最常用的就是分析计量型数据的均值-极差图；然后收集数据计算控制限，最后完成控制图的绘制，来判断过程是否受控。

受控即过程中不存在特殊原因引起的变差，仅存在普通原因造成的变差。也可以简单地理解为，控制图就是用来识别特殊原因的。过程受控的控制图上，会表现为没有超出控制限的点、不存在上升链和下降链、以及没有明显的非随机图形。

工艺工作内容：绘制控制图、记录过程变化点、通过控制图判断异常。

4. 消除特殊原因

那么，什么是特殊原因。这里也讲一下特殊原因与普通原因的区别，准确地识别它们可能会帮助你意识到，什么时候问题是可以自己解决的、什么时候要需要去找领导帮忙了。

引起质量的变差的原因按影响大小和作用性质可分为普通原因和特殊原因两类。普通原因不可避免、出现随机、对质量会产生微小的改变，所以也不易消除。例如材料间的微小差异、设备微小振动、刀具正常磨损等。注意描述中都有“微小”之类的形容，所以普通原因也是正常原因，改善需要管理层面的努力。

与之相对的特殊原因，它容易识别且可以避免，例如刀具严重磨损、操作者偏离操作规程等。它是由于某种原因产生，不是在生产过程中始终存在的，通常由与过程直接相关的人员就可以实施措施，从而得到解决。

工艺工作内容：依靠自身或协调其他部门消除特殊原因，跟踪过程调整后的产品变化。

5. 计算过程能力

即使是受控的过程，也存在部分或全部产品不满足客户规范的可能。原因一是过程中心与规格中心有偏离，二是过程分布太宽而超出了规范。衡量过程是否有能力满足顾客要求，就要计算过程的过程能力和过程性能。在介绍这两个概念之前，先要解释一下它们与变差的关系。

过程固有变差是仅由普通原因造成的变差，过程能力也即过程固有变差的范围；过程总变差则受特殊原因和普通原因共同的影响，过程性能表示过程总变差的范围。在上面的第三条里我们也说了，受控的过程不存在特殊原因造成的变差。也就表示，当过程处于统计受控状态时，过程能力将非常接近过程性能。

过程能力通过能力指数Cp和Cpk来体现，过程性能通过性能指数Pp和Ppk来体现。Cp和Cpk间的区别，与Pp和Ppk间的区别是一样的，即是否考虑了过程的偏移。以Cp和Cpk为例，Cp是把过程固有变差的范围与工程规范（或者说是公差范围）进行比较之后的值，不考虑过程的偏移，而Cpk将过程偏移考虑进去了，所以Cp也可称为过程潜力，Cpk为过程能力，Cp的值大于等于Cpk。

所以一个受控的过程，是否具有足够能力满足规范，仅仅计算Cpk就可以得知了。但是建议还是要将以上四个值都计算出来，这样可以使我们更深入认识到过程潜在的问题，如：

1）通过比较Cp和Cpk、Pp和Ppk，来判断过程中心是否接近规格中心；

2）通过比较Cp和Pp、Cpk和Ppk，来判断过程中是否存在特殊原因，以检验过程是否受控；

3）通过计算Cpk值，来判断过程能力的强弱。

工艺工作内容：对比在某个特性上，受控过程生产的产品与客户规范的差异，提供数据帮助质量部门计算过程指数。

6. 减少普通原因

过程能力不足，也即存在普通原因。减少普通原因引起的变差或将过程均值调整到目标值附近，往往意味着要对系统进行改进。这可能会超出操作者或技术人员的能力范围，此时就需要管理层介入，进行分配资源、改进过程。

如果需要对过程采取紧急措施，可考虑下面两种临时办法，但试图通过短期措施来纠正系统，是不会成功的。

1）对输出进行筛选，进行适当的报废和返工处理；

2）改变工程规范，使之满足过程性能。

工艺工作内容：分析造成变差的可能原因，获取资源减少系统的普通原因。

7. 形成长期控制

生产件批准流程（PPAP）中要求，“在提交由顾客或组织指定的所有特殊特性之前，必须确定初始过程能力或性能指数的水准是可接受的”。

也就是说，我们在新的生产制造过程开始时，要对其进行初始过程能力研究。先通过控制图判断过程是受控的，才可继续计算其过程能力。

但是一道工序开始时，不会刚好处于稳定状态，所以我们对控制图的应用，应先将其作为分析过程的工具，识别到异常并将其解决掉，过程处于稳态后，再用控制图对过程进行控制。也就是说，控制图的作用，进行了一次从分析到控制的转变。

但在我们计算过程能力时，也会有一种情况产生：我们在最初生产时，计算了过程能力，发现其能够符合要求，但是随着生产的进行，后期抽取的样本，能力指数却达不到要求。造成它的可能是以下几个原因：

1）初始阶段和量产阶段相比，过程发生变化；

2）初始样本小，未能包含所有变差原因；

3）存在抽样变差。

所以，过程的管控是一个持久的过程，要求企业对过程进行持续改进。首先应通过检查并消除特殊原因使过程处于受控状态，再减少普通原因调整过程能力使之满足客户期望。

工艺工作内容：将SPC工具作为自己长期使用的过程控制方法，预防过程异常发生，不断提高工作效率、产品质量和客户满意度。

对于企业以及个人来说，SPC都是一个很有帮助的工具。SPC是所有跟过程及输出有关元素构成的反馈系统，它从来都不是一个人或一个部门的事情。好的企业，会培训全员进行SPC的学习从而全员参与SPC工作。好的员工，也定会通过SPC反哺公司，为企业带来持续增长的效益。

本文作者：微注塑特约作者 王宇

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