质量科普 | SPC控制图及其相关的重要概念

SPC控制图（Control Chart）一种对生产过程的关键质量特性值进行测定、记录、评估并监测过程是否处于控制状态的一种图形方法。

最早的控制图是由美国贝尔电话实验室的休姆哈特博士在1924年提出的P图（P Chart），后来此类控制图都被叫做休姆哈特控制图，休哈特也被誉为“统计质量控制SPC之父”。从休姆哈特的P图算起，SPC理论从创立到今天已接近百年。

SPC理论创立之初，恰逢美国大萧条时期，该理论当时理论无人问津。后来二次世界大战时，SPC理论在帮助美国军方提升武器质量方面大显身手，于是战后开始风行全世界。不过二战后，美国无竞争对手，产品横行天下，SPC在美国并没有得到广泛重视。

戴明在日本讲授SPC

日本二战战败后被美国接管，为了帮助日本的战后重建，美国军方邀请戴明博士到日本讲授SPC理论。1980年日本已居世界质量与劳动生产率的领导地位，其中一个重要的原因就是SPC理论的应用。1984年日本名古屋工业大学调查了115家日本各行业的中小型工厂，结果发现平均每家工厂采用137张控制图。

因此，SPC无论是在欧美还是日本，都是非常重要的质量改进工具，所以大家有必要去深入认识SPC、应用SPC和推广SPC。

与SPC相关的几个重要的概念

1. 变差

就像世界上没有两张完全相同的树叶一样，任何一个工厂，无论其生产技术多么先进，从其生产线出来的同一种产品或多或少总会存在一些差异，这种差异就是变差。比如，同一生产线生产出的一批合格螺栓，长度不可能做到完全一样。

2. 普通原因 vs 特殊原因

同样的道理，为什么两个相同的汉堡并不能保证其重量完全相等呢？这是因为制作汉堡的工艺流程不可能保证每一个汉堡的重量绝对的一样，总会存在一些细微差异。只不过作为顾客的我们能够接受这样的差异。我们把导致这种普遍的、固有的、可接受的变差的原因，叫做普通原因 （common cause）。

但是如果哪天你买了两个同样的汉堡，却发现其中一个汉堡中间完全没有加蔬菜，这不再是常见的、普通的变差了，而是有某种特殊原因导致的变差，比如员工的操作失误。这种变差往往是顾客不能接受的。我们把导致这种非普遍的、非固有的、异常的变差的原因叫做特殊原因 （special cause）。

3.受控 vs 不受控

如果一个过程仅仅只有普通原因引起的变差，我们就说这个过程受控（ in statistical control）。 如果一个过程存在特殊原因引起的变差，我们就说这个过程不受控（out of control）。

控制图的作用就是帮助我们发现并消除导致过程变异的特殊原因，使过程从不受控变成受控。

注意一点，过程“受控”不等于“满足设计规范”；“不受控”也不是说“不满足规范”。受控与是否满足规范是两码事。

受控并满足规范（蓝色控制限，红色规范限）

受控但不满足规范（蓝色控制限，红色规范限）