从偶然波动与异常波动的角度分析SPC控制图

关键词：SPC,控制图, SPC控制图

如何分析SPC控制图，利用SPC控制图揭示过程质量的原理是什么？这里有两种解释。第一种解释是小概率事件，第二种解释是偶然波动与异常波动。本文主要介绍第二种解释，即从偶然波动与异常波动的角度来研究SPC控制图。

质量因素根据来源的不同，可分为热人、机、料、法、环、测6个方面，简称5M1E。但从对质量影响的大小来分，质量因素可分为偶然原因和可查明原因两大类。偶然原因，简称偶因，又称为一般原因。可查明原因，又称为特殊原因，俗称异常原因，简称异因。《常规控制图》国家标注GB/T409——2001对此做如下解释：

“控制图理论认为存在两种变异。第一种变异为随机变异，由‘偶然原因’造成。这种变异时由种种始终存在的、且不易识别的原因造成的，其中每一种原因的影响只构成总变异的一个很小的分量，而且无一构成显著的分量。然而，所有这些不可识别的偶然原因的影响总和是可度量的，并假定为过程所固有的。消除或纠正这些偶然原因，需要管理决策来配置资源，以改进过程和系统。

第二种变异表征过程中实际的改变。这种改变可归因于某些可识别的、非过程固有的、并且至少在理论上加以消除的原因。这些可识别的原因成为‘可查明的原因’或‘特殊原因’。它们可以归结为原材料不均匀、工具破损、工艺或操作的问题、造成或检测设备的性能不稳定等。”

偶然原因是过程所固有的，故始终存在，对质量的影响微小，但难以除去，如机床开动时的轻微振动等。异常原因则非过程所固有，故有时存在，有时不存在，对质量影响大，但不难去除，如车刀磨损等。

偶然原因引起质量的偶然波动，异常原因引起质量的异常波动。偶然波动是不可避免的，但对质量的影响微小。异常波动则不然，它对质量的影响大，且采取措施不难消除，故过程中异常波动及造成异常波动的异因是关注的对象，一旦发生，就应该尽快找出，采取措施加以消除，并纳入规范，保证它不再出现。

那么，如何能发现异常波动呢？经验与理论分析表明，当生产过程中只存在偶然波动时，产品质量特性将形成某种典型分布，如正态分布。如异常波动，则异常波动将叠加在偶然波动形成的典型分布上，故产品质量特性值的分布必然将偏离原来的典型分布。因此，典型分布是否偏离就能判断异常波动，也即异因是否发生，而典型分布的偏离可由SPC控制图检出。

SPC控制图检出异常原因的方法

根据上述内容，可以说SPC控制图（即常规控制图）指的就是区分偶然波动和异常波动这两类因素。通过数据分布形态判断是否存在异常波动。