公司有一些來(lái)自電子機(jī)械行業(yè)的黑帶，要推行SPC幾大工具，但是只能講講統(tǒng)計(jì)理論，多半不能符合實(shí)際。為給廣大精細(xì)化工同仁提供SPC運(yùn)用的參考，特共享一些個(gè)人看法以供大家參考。
要實(shí)施化工SPC，我們很多通常有以下會(huì)問(wèn)SPC能滿足化工控制的需要嗎？
1、 我們的產(chǎn)品是間歇式生產(chǎn)，實(shí)際上批與批之間，存在較大的差異，這些差異來(lái)源于不同規(guī)格的生產(chǎn)反應(yīng)容器，不同的操作人及操作習(xí)慣及參數(shù)，導(dǎo)致化工生產(chǎn)本身重復(fù)性及再現(xiàn)性比較差?？刂葡捱^(guò)嚴(yán)可能很多異常，過(guò)松可能異常沒(méi)有識(shí)別，實(shí)際上很容易失去監(jiān)控的目標(biāo)與方向。舉例：我們某材料的標(biāo)準(zhǔn)是22-28，但波動(dòng)只是22-23左右，這樣幾乎所有波動(dòng)都被掩蓋了。
2、 化工的生產(chǎn)過(guò)程是集成化的，它是復(fù)數(shù)過(guò)程累計(jì)的復(fù)雜過(guò)程并非單一過(guò)程，而且很多沒(méi)有參數(shù)和指標(biāo)，導(dǎo)致即使后續(xù)產(chǎn)品指標(biāo)有變化，也不知過(guò)程做如何調(diào)整來(lái)精確對(duì)應(yīng)，可能只是一些模糊的操作。舉例：生產(chǎn)一釜產(chǎn)品我們有五六個(gè)組分，每組組分有不同波段的操作。
3、 化工的產(chǎn)品性能實(shí)際上由研發(fā)的初始配方?jīng)Q定，QC的多數(shù)檢驗(yàn)指標(biāo)，并不能準(zhǔn)確評(píng)估正在生產(chǎn)產(chǎn)品的性能，這些指標(biāo)多是理化指標(biāo)，主要是監(jiān)控并確保產(chǎn)品的量產(chǎn)與研發(fā)的設(shè)計(jì)沒(méi)有較大的偏移。舉例：產(chǎn)品的固含、酸值實(shí)際上并不確認(rèn)產(chǎn)品最終的應(yīng)用性能。
4、 化工產(chǎn)品的檢測(cè)指標(biāo)非常多，要想把每一個(gè)指標(biāo)都監(jiān)控起來(lái)比較困難，一是工作量大，而是圖表過(guò)多，不直觀難以準(zhǔn)確搜索過(guò)程波動(dòng)。舉例：我們GXX成品已經(jīng)監(jiān)控5個(gè)指標(biāo)，每個(gè)材料3-4個(gè)指標(biāo)，加起來(lái)指標(biāo)有20-30種指標(biāo)，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析的工作量很大且很難監(jiān)控其中某一波動(dòng)。
5、 目前很多原材料是混批到一個(gè)容器存儲(chǔ)使用的，造成后續(xù)生產(chǎn)難以追溯，即使生產(chǎn)有異常，我們也無(wú)法知道究竟是原材料波動(dòng)還是過(guò)程波動(dòng)導(dǎo)致的異常。舉例：我們生產(chǎn)Y幾次異常，都沒(méi)有直接證據(jù)確認(rèn)是某個(gè)特定的原因。
6、 化工的檢測(cè)過(guò)程多是多段操作，并非單一檢測(cè)，檢測(cè)方法的標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)影響很大，進(jìn)而影響SPC數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。舉例：目前對(duì)比率MSA無(wú)法通過(guò)，實(shí)際SPC數(shù)據(jù)不準(zhǔn)。
7、 即使所有指標(biāo)都監(jiān)控正常，是否說(shuō)明我們的產(chǎn)品就沒(méi)有問(wèn)題呢？實(shí)際上我們的回答是否定的，因?yàn)楦鱾€(gè)維度指標(biāo)波動(dòng)都正常，指標(biāo)之間的關(guān)聯(lián)性在變化，單一的SPC監(jiān)控識(shí)別不了，需要借助MSPC、SPD等理論。舉例：客戶投訴產(chǎn)品有很大差異，我們內(nèi)部檢測(cè)確是正常的。
8、 化工數(shù)據(jù)很多不服從正態(tài)分布，而I-MR圖沒(méi)有中心極限定理多組數(shù)據(jù)的支持，實(shí)際上對(duì)于化工數(shù)據(jù)存在較大的誤判幾率，本身就不是很?chē)?yán)謹(jǐn)。舉例：我們的PH值就就不是正態(tài)分布的。

考慮以上因素，傳統(tǒng)的SPC在化工應(yīng)用本身的數(shù)理嚴(yán)謹(jǐn)性都不能?chē)?yán)格滿足，化工的SPC注定無(wú)法按照一般的方法去操作。
如果要實(shí)施化工SPC，我們就要回答實(shí)施SPC的本質(zhì)是什么？也許這一點(diǎn)每個(gè)人各有見(jiàn)解，但個(gè)人認(rèn)為其實(shí)生活中每個(gè)人都在使用SPC，SPC的核心只是數(shù)據(jù)分層進(jìn)而來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)特殊原因的識(shí)別，我們可以借鑒生活中的做法。
1、針對(duì)如何定義監(jiān)控的限度：
假設(shè)一個(gè)孩子臉上長(zhǎng)了一個(gè)青春痘，突破了皮膚的控制限，他的父母一定會(huì)讓他去醫(yī)院治療糾正嗎？我們依據(jù)經(jīng)驗(yàn)就知道，通常是不會(huì)的。我們會(huì)去醫(yī)院治療通常是這個(gè)痘痘是很大的一個(gè)包，或者臉上長(zhǎng)了很多痘痘才會(huì)去找醫(yī)生，當(dāng)然一個(gè)痘痘我們也可以大呼小叫，那除非我們的皮膚非常好，也就是過(guò)程能力達(dá)到很到的一個(gè)程度才會(huì)這樣要求。
以上是我對(duì)化工SPC判異準(zhǔn)則的理解，單值偏離異常大、出現(xiàn)重復(fù)多發(fā)的異常，過(guò)程幾乎無(wú)異常的情況出現(xiàn)某一異常，這是才進(jìn)行控制，而并非是每一個(gè)SPC異常我們都去做監(jiān)控，這是化工過(guò)程遵循管理抓大放小，持續(xù)改善的原則，而不是SPC本身描述的任何異常點(diǎn)都要及時(shí)控制和糾正。
2、針對(duì)過(guò)程集成化：
我們要讓一架紙飛機(jī)飛往指定地點(diǎn)，有三種辦法，要么訓(xùn)練這個(gè)扔紙飛機(jī)的人來(lái)實(shí)現(xiàn)輸入的穩(wěn)定，要么實(shí)現(xiàn)過(guò)程所有數(shù)據(jù)能夠及時(shí)監(jiān)控生產(chǎn)遙控紙飛機(jī)，再有的辦法是把目標(biāo)距離分階段，看階段的可控性來(lái)達(dá)成。
要實(shí)現(xiàn)過(guò)程所有參數(shù)可控，目前來(lái)講成本過(guò)高無(wú)法實(shí)現(xiàn)，我們實(shí)現(xiàn)輸入可控更具有操作性意義，盡量要求供方對(duì)指標(biāo)做SPC控制，減少輸入波動(dòng)是比較可行的措施。
3、針對(duì)指標(biāo)不夠反應(yīng)產(chǎn)品性能本質(zhì)，及指標(biāo)過(guò)多：
我們知道乳液的粒徑可能對(duì)乳膠漆成膜各種性能分布均有影響，如果我們?nèi)ケO(jiān)控后續(xù)的指標(biāo)就難免造成指標(biāo)過(guò)多，而且不易監(jiān)控到真正的關(guān)鍵因子。關(guān)于這個(gè)問(wèn)題我與我的武漢大學(xué)生物醫(yī)藥的校友，也有很多交流，他們建議在僅能監(jiān)控多個(gè)指標(biāo)時(shí)做多元控制圖或者主成分分析，刪減多因素的重復(fù)效應(yīng)來(lái)縮小波動(dòng)范圍；二實(shí)際上生產(chǎn)醫(yī)藥等精細(xì)化工的CTQ還有一項(xiàng)是變更和偏差，因配方的初始新能已設(shè)定，后續(xù)的重大變更和偏差均會(huì)造成性能發(fā)生較大改變，這時(shí)在SPC上就會(huì)表現(xiàn)出數(shù)據(jù)分層的現(xiàn)象，這在GMP的標(biāo)準(zhǔn)中也有明確的描述。
4、針對(duì)原材料混批，原材料與過(guò)程波動(dòng)的分層：
考慮生產(chǎn)的重復(fù)性驗(yàn)證比較差，過(guò)程又缺乏數(shù)據(jù)進(jìn)行追溯的特點(diǎn)，工藝目前的做法是針對(duì)問(wèn)題批，對(duì)后續(xù)的生產(chǎn)批做簡(jiǎn)單預(yù)控制，但目前還沒(méi)有使用預(yù)控圖，針對(duì)材料波動(dòng)的區(qū)分驗(yàn)證更多的是依賴研發(fā)的解讀來(lái)完成，在這一點(diǎn)，建議研發(fā)使用謝寧DOE種的小樣本極差控制SPC圖，來(lái)重復(fù)測(cè)試區(qū)分好壞出現(xiàn)的效應(yīng)原因。
如果原材料混批，供方做SPC的意義就遠(yuǎn)大于我們，我們混批本身就消滅了一些組間的差異，統(tǒng)計(jì)是不夠顯著的。針對(duì)問(wèn)題批次的原材料還是建議要完善留樣或其他追溯機(jī)制。
5、針對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)不夠精準(zhǔn)：
MSA的評(píng)價(jià)基于兩種，一種是過(guò)程的變差，一種是產(chǎn)品的公差，因化工過(guò)程普遍存在較大的偏移性，通常產(chǎn)品規(guī)格限比較寬保證產(chǎn)品符合標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致過(guò)程樣品實(shí)際上很難覆蓋所有的公差帶，造成MSA評(píng)價(jià)不倫不類(lèi)的情況。如果要針對(duì)過(guò)程做SPC，測(cè)量精度無(wú)法達(dá)到而短期無(wú)法改進(jìn)時(shí)，這時(shí)候SPC的單點(diǎn)判異已經(jīng)基本沒(méi)有意義，但是數(shù)據(jù)發(fā)生群體性分層和變更還是有顯著性意義的。
6、針對(duì)數(shù)據(jù)不服從正態(tài)分布
以統(tǒng)計(jì)學(xué)講，數(shù)據(jù)如果嚴(yán)重不服從正態(tài)分布，傳統(tǒng)的IMR-SPC是無(wú)法使用的，一些常見(jiàn)的數(shù)據(jù)變換也無(wú)法使用，而且傳統(tǒng)的CPK、PPK均是不正確的，嚴(yán)格是需要使用百分位數(shù)來(lái)計(jì)算的，所以不建議去過(guò)多描述與化工很多實(shí)際不符的統(tǒng)計(jì)原理。
針對(duì)化工的特點(diǎn)，個(gè)人認(rèn)為我們更應(yīng)該強(qiáng)調(diào)SPC的運(yùn)用，保持一些簡(jiǎn)單的統(tǒng)計(jì)特性就好，即使是生活中的應(yīng)用也可以，大家更普遍的也是在使用一些經(jīng)驗(yàn)SPC，等過(guò)程能力足夠了，再談更深的原理及應(yīng)用。建議研發(fā)重點(diǎn)推廣謝寧DOE小樣本極差控制圖、MSPC圖的意義；生產(chǎn)工藝學(xué)習(xí)預(yù)控圖；管理人員學(xué)習(xí)識(shí)別數(shù)據(jù)分層背后的原材料或過(guò)程重大變化與變更等，與供方探討SPC控制與推廣、減少供方與我司的測(cè)量差異等。--
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