Statistische Qualitätskontrolle ist die Beobachtung von Variablen eines Herstellungsprozesses über die Zeit und die Anwendung statistischer Analysen dieser Variablen, um Betriebsfenster zu definieren, die zu Produkten mit geringeren Fehlern führen. Diese Methode wird in erster Linie für Produktionslinien und nicht für chemische Verarbeitungsgeräte verwendet, obwohl sie für beide gilt. Drei Schlüsselkomponenten der Methodik umfassen Regelkarten, kontinuierliche Verbesserungen und geplante Experimente.
Fertigungsstraßen haben oft keine Rückkopplungsschleife, wie dies bei chemischen Prozessen der Fall wäre. In einer Chemieanlage kann die Leistung des Prozesses kontinuierlich überwacht werden und die Bedingungen der vorgeschalteten Reaktanten oder Reaktionsbedingungen können geändert werden, um den Prozess wieder auf ideale Bedingungen zu bringen. Eine solche sofortige Kontrolle ist insbesondere für Reaktionen erforderlich, die gefährlich werden, wenn sie ins Extreme gehen. Fertigungsstraßen sind oft eine Reihe von nicht miteinander verbundenen Maschinenvorgängen, die von einer Reihe verschiedener Bediener ausgeführt werden, und die Inspektion des Produkts erfolgt am Ende der Fertigungsstraße – offline und oft mehrere Stunden oder länger hinter der Fertigungsstraße selbst. Korrekturmöglichkeiten gibt es kaum.
Das Hauptmerkmal der statistischen Qualitätskontrolle besteht darin, dass der Fertigungsingenieur, anstatt Fehler zu messen und Betriebsparameter anzupassen, um sie zu vermeiden, Betriebsparameter misst, um die statistischen Eigenschaften zu bestimmen, die der Prozess im Laufe der Zeit aufweist. Variationen eines Parameters, von denen bestimmt wird, dass sie in normale Variationen des Prozesses fallen, werden als Variationen gemeinsamer Ursache bezeichnet. Nach dem Studium einer oder mehrerer Variablen kann der Qualitätsingenieur eine Variable entdecken, die gut mit dem Fehlerniveau des Produkts oder der Verarbeitungsstufe korreliert.
Diese Variable ist eine Kontrollvariable und wird dann überwacht und analysiert, um normale Schwankungen, Durchschnittswerte und Kontrollgrenzen zu bestimmen, über die hinaus die Fehlerhäufigkeit ansteigt. Kontrollgrenzen werden anfänglich für die meisten Operationen auf plus oder minus drei Standardabweichungen vom Mittelwert festgelegt. Sie werden bei Bedarf und bei der Ansammlung von Daten verschärft. Sollte die Variation dieser Variablen nicht alle beobachteten Variationen in der Endqualität des Produkts berücksichtigen, werden zusätzliche Variablen überprüft.
Die Schlüsselvariable wird kontinuierlich überwacht, vorzugsweise vom Anlagenbediener. Solange das System innerhalb der Regelgrenzen läuft, werden die Geräteeinstellungen nicht verändert. Sobald der Parameter die Kontrollgrenzen überschreitet, werden Maßnahmen ergriffen, um den Parameter wieder in die Grenzen zu bringen. Durch die konsequente Anwendung der Prinzipien der statistischen Qualitätskontrolle wird die Fehlerquote der gesamten Fertigungslinie gesenkt, da die Variation im Prozess reduziert wird.
Die Verwendung von Regelkarten durch Bediener ist oft der einfachste erste Schritt eines statistischen Qualitätskontrollsystems, und oft endet die Arbeit an diesem Schritt. Idealerweise werden auch die anderen Komponenten implementiert. Kontinuierliche Verbesserung bezieht sich auf Bemühungen, einen immer größeren Teil des Prozesses einer statistischen Qualitätskontrolle zu unterziehen, einschließlich vorgelagerter Aktivitäten wie Rohstoffbeschaffung und Vorabnahmeprüfungen. Ausgelegte Experimente liegen in der Verantwortung des Qualitätskontrollingenieurs, um physikalische Erklärungen für die beobachtete statistische Variation zu finden. Durch statistische Daten zur Vorhersage von Ergebnissen wird die Untersuchung der Fehlerursache auf systematische Weise durchgeführt.