品管專欄

Quality Control Column

VDA 新版黃皮書之 SPC 解析重點與應用|AIAG-VDA SPC 手冊解讀|中方科技


2026 年 2 月 5 日
作者:邱培其|中方科技 MiDFUN
品管專欄
SPC 統計製程管制
AIAG-VDA
IATF 16949

📌 關於本文

本文由中方科技(MiDFUN)品管顧問邱培其撰寫,深度解析 2026 年 AIAG 與 VDA 聯合發布的首版融合《統計過程管制(SPC)手冊》(黃皮書,Yellow Volume)。文章涵蓋新版 SPC 手冊的核心哲學轉型、風險驅動的特殊特性定義、品質管制迴路架構、先進管制圖選擇,以及中方科技 SPC 統計製程管理系統如何實現 AISPC 智慧化應用,協助汽車產業供應鏈達成 IATF 16949 合規要求。

AIAG-VDA SPC 新版黃皮書:全球汽車產業的里程碑

在 2026 年 2 月,全球汽車產業迎來了具備里程碑意義的變革:AIAG(美國汽車工業行動小組)VDA(德國汽車工業協會)正式發布首版融合後的《統計過程管制(SPC)手冊》(即黃皮書,Yellow Volume)。此次「全球協調」(Harmonization)的戰略意義遠不止於文件格式的統一——它標誌著全球汽車品質管理標準邁向真正的一體化,為所有遵循 IATF 16949 品質管理體系的供應商提供統一的統計製程管制規範。

核心哲學:預防勝於偵測的商業邏輯轉型

新版 AIAG-VDA SPC 手冊的核心靈魂在於將企業從「反應性檢測」(Reactive Detection)的泥淖中拉出來,推向「主動預防」(Proactive Prevention)。

傳統的品質管制(QC)側重於成品篩選,這本質上是一種對浪費的「事後清算」。而現代品質保證(QA)要求企業在缺陷發生前,透過對過程變差(Variation)的深度理解來實現預防。這正是中方科技 SPC 統計製程管理系統所強調的核心理念:運用即時數據監控與智慧分析,讓製造現場從「出了問題再處理」轉變為「在問題發生前攔截」。

檢測策略 vs. 預防策略之長期影響分析

▲ 品質範式轉移:從 QC 被動檢測到 QA 主動預防的思維變革(資料來源:AIAG-VDA SPC 手冊)

新版手冊以系統化的方式闡述了兩種策略的長期差異。採用檢測策略的組織往往陷入持續的品質成本循環,而導入預防性 SPC 統計製程管制的企業則能顯著降低內部失敗成本(Internal Failure Cost),同時提升整體製程能力指標(Cpk/Ppk)。

風險驅動的特殊特性(Special Characteristics)定義

新版手冊明確指出,組織必須認識到「並非所有特性都需執行 SPC」。資源的投放必須由風險分析驅動,建立 FMEA(失效模式與效應分析)與 SPC 之間的邏輯鏈路。這也是為什麼中方科技 FMEA 失效模式與效應分析系統中方科技 SPC 系統的整合應用,在汽車零組件與車用電子產業中格外重要。

▲ FMEA 風險篩選漏斗:資源應集中在經由風險分析識別出的關鍵特殊特性上(資料來源:AIAG-VDA SPC 手冊)

風險分析(FMEA)在 SPC 中的核心角色

根據手冊 6.2.2 節與圖 6-1(SPC 準備工作示意圖),特殊特性(SC/CC)的識別是從風險分析流向生產與檢驗計劃的動態過程。失效模式分析(FMEA)評估出的高風險項目,是確定「管制策略」與「抽樣方案」的先決條件。

導入 SPC 新版做法與步驟

為確保資源精準投放,組織應依據新版 AIAG-VDA SPC 手冊遵循以下流程:

步驟一:失效模式識別——透過 FMEA 評估嚴重度(S)與發生度(O)。

步驟二:特殊特性選定——將影響產品安全、法律法規或客戶功能的關鍵參數定義為特殊特性。

步驟三:管制策略開發——特殊特性必須與對應的管制圖類型綁定,並設定嚴格的抽樣頻率。

步驟四:轉化為管制計畫——確保特殊特性從 FMEA 完整轉移至管制計劃(Control Plan),作為現場 SPC 監控的法規依據。

統計過程管理中的角色權責與能力建設

統計管理體系的長期效能取決於跨職能協作。AIAG-VDA SPC 手冊 6.8 節明確指出,SPC 統計製程管制是整個組織的責任,而非僅由品質部門單獨承擔。

關鍵角色在六大品質管制迴路中的責任分配

參考手冊 5.4 節與圖 5-3,各部門在品質管制迴路中的權責如下:

職責部門 核心職責 關鍵管制迴路
生產部(Production) 現場數據記錄、即時監控圖表,並負責「品質一致性」的控管。 迴路 1(SPC 監控)、迴路 2(一致性)
製程工程(Engineering) 分析變異來源,與品質部門共同評估穩定性,實施製程基礎要素改進。 迴路 3(製程改進)
品質部(Quality) 驗證量測系統,與工程部協作評估能力指標,並執行內外部審核。 迴路 3(協作評估)、迴路 4/5/6(審核)

品質管制迴路確保了資訊從一線操作到高層決策的精準流通。它們構成了組織的持續改進體系,確保「過程之聲(Voice of the Process)」能被及時解讀並轉化為「管理行動」。

▲ 六大品質管制迴路(Quality Control Loops):將「過程之聲」與「客戶之聲」連結起來(資料來源:AIAG-VDA SPC 手冊 5.4 節)

六大品質管制迴路深度解析

根據新版 AIAG-VDA SPC 手冊 5.4 節與圖 5-3、5-4,組織應建立以下管制結構:

迴路名稱 核心目標 負責部門 PDCA 具體應用
迴路 1:SPC 保持過程穩定與受控 生產部 過程之聲:P-反應計劃;D-現場監控;C-報警觸發;A-異常排除。
迴路 2:品質門 確保輸出符合標準 生產部 客戶之聲(內):執行合規性判定,拒收不合格品並觸發糾正。
迴路 3:工藝改進 減少變異、提升能力 品質/工程 客戶之聲(外):長期性能評估,優化 5M1E 以降低過程分散。
迴路 4:產品審核 驗證產品規格符合性 審核員 Check:模擬客戶視角進行隨機抽樣與性能測試。
迴路 5:過程審核 驗證參數管理有效性 審核員 Act/Plan:檢查操作指導書與 5M1E 條件是否被落實。
迴路 6:系統審核 評估 QM 體系有效性 審核員 Plan:管理層重新配置資源,確保 SPC 文化之落實。

統計能力建設矩陣(手冊 6.8.2 節)

新版 AIAG-VDA SPC 手冊指出,實施人員的能力應劃分為兩大領域:

統計技術(Statistical Tech):理解隨機原因與特殊原因、具備解讀失控信號(如 10.2.2 節規則)的能力。

製程知識(Process Knowledge):了解參數調整對結果的物理影響,能夠在觸發失控信號時執行有效的反應計畫。

▲ 控制圖的策略選擇:過程導向(Shewhart 管制圖)vs. 公差導向(驗收控制圖),建議優先使用過程導向圖表實現持續改進

方法論深度應用:從小批量到先進管制圖選擇

在多變的製造環境中,選擇具備高靈敏度的統計工具是偵測微小變異的關鍵。新版 AIAG-VDA SPC 手冊在管制圖選擇上提供了更完整的指引。

特殊管制圖的技術應用(手冊 10.3.5 節)

EWMA(指數加權移動平均)與 CUSUM(累計和)管制圖:相對於傳統 Shewhart 管制圖的「無記憶性」,這兩類圖表具備「記憶功能(Memory)」。根據手冊 10.3.5.4 與 10.3.5.5,它們在偵測過程微小偏移(Small Shifts)方面具有卓越表現,特別適用於自動化精密加工。中方科技 SPC 系統已內建 EWMA 與 CUSUM 管制圖模組,可直接對應新版手冊要求。

驗收管制圖(Acceptance Control Charts):依據 ISO 3534-2 與手冊 10.3.4,這類圖表將過程管制與公差限值直接掛鉤,適用於製程能力高(Cpk>1)且只需確保不超出公差的製程。

少量生產(Short-Run)的 SPC 策略

引用手冊 10.3.2.9,在批量不足以建立常態分布模型時,組織應採用「穩定性評估的替代方案」。這通常涉及對相同特性但在不同零件(相同製程)上的偏差進行監控,以實現連續性的過程管制。這一場景正是中方科技 SPC 統計製程管理系統在少量多樣製造環境中的優勢所在——系統可針對同製程不同零件進行跨批次分析,自動彙整歷史數據以判定穩定性。

AISPC 智慧化實施:自動分布識別與現場落實

數位化 AISPC 的價值在於消除人為判斷錯誤,並確保計算邏輯的合規性。中方科技 SPC 統計製程管理系統結合中方科技 AIQ 智能品質系統,可實現下列新版手冊所要求的智慧化功能。

AISPC 核心功能與軟體驗證

引用手冊 11.2 節,所有 SPC 分析軟體必須經過驗證(Validation),確保其算法與標準公式一致。

自動分布辨識:系統應具備自動評估數據分布的能力(參考手冊 7.8.1 節),除正態分布外,應能處理複雜的非常態分布(如 Pearson 分布),這對汽車產業中常見的單側公差或非對稱特性至關重要。

即時反饋:自動觸發 10.2.2 節所述的穩定性判則,實現現場決策的秒級響應。

▲ 中方科技 AISPC 系統:AI 診斷實驗室與即時管制圖監控介面

失控行動計劃(OCAP)的執行與記錄

當 SPC 出現異常信號時,必須執行失控行動計劃(Out-of-Control Action Plan, OCAP)。依據手冊 6.6 節,所有採取的行動及其結果必須被完整記錄中方科技 SPC 系統搭配中方科技 8D 客訴管理品質改善系統,可自動串接異常信號與矯正行動流程。

▲ 失控行動計劃(OCAP)流程圖:消除現場決策的猶豫,執行明確的「若/則」腳本(資料來源:AIAG-VDA SPC 手冊 6.6 節)

OCAP 檢核項目 指導行動要求 參考章節
信號觸發 系統自動警示並鎖定該站點。 10.2.2
即時遏制 隔離自上次受控點以來產生的所有產品。 6.6
原因診斷 區分特殊原因(Systematic)與隨機原因(Random)。 5.3
閉環紀錄 記錄所有採取的物理調整、維修動作及驗證結果。 6.6
過程重啟 執行額外抽樣,驗證過程已回歸穩定狀態。 2

結論:建立持續改進的品質迴路

AIAG-VDA SPC 新標準的核心價值在於建立一個「動態反饋系統」。統計分析本身絕非目標,其戰略意義在於「加深對流程的理解並引發有意義的行動」(參考手冊 5.3 節)。透過定期執行過程、產品與系統審核(六大管制迴路),組織能確保數據的真實性並維持體系的生命力,最終將「預防」轉化為企業的核心競爭力。

中方科技 SPC 統計製程管理系統正是基於上述理念設計——從即時數據採集、自動分布識別、智慧判則觸發到 OCAP 閉環管理,完整對應新版 AIAG-VDA SPC 手冊的合規要求,協助汽車產業及製造業客戶建立真正「預防導向」的品質管理文化。

📚 出處證明與標準引用清單

本實施框架嚴格基於以下標準與指南:

AIAG-VDA SPC Manual(1st Edition)——統計過程管制參考手冊

IATF 16949——汽車品質管理體系要求

ISO 9001 / ISO 11462——品質管理體系與 SPC 實施指南

ISO 22514——過程管理中的統計方法(能力與性能)

VDA 1、VDA 5、VDA 6——德國汽車工業品質標準與量測過程驗證

AIAG CQI-28——智能品質指標指南

ISO 3534 / ISO 7870——統計學術語、定義與管制圖標準

📖 名詞速查

SPC=統計製程管制,用數據監控生產穩定度|Cpk=製程能力指標(≥1.33 為合格,車用特殊特性要求 ≥1.67)|Ppk=製程性能指標|FMEA=失效模式與效應分析,產品的「健康檢查表」|OCAP=失控行動計劃|EWMA=指數加權移動平均管制圖|CUSUM=累計和管制圖|IATF 16949=汽車業品質管理國際認證|5M1E=人、機、料、法、環、測

❓ 常見問題(FAQ)

Q1:什麼是 SPC 統計製程管制?新版 AIAG-VDA SPC 黃皮書有哪些重大改變?

SPC(Statistical Process Control,統計製程管制)是運用統計方法即時監控生產過程穩定度的品質管理工具。簡單來說,就像每天量體重追蹤健康狀況一樣,SPC 透過管制圖持續追蹤製程數據,在異常發生前就預先攔截。2026 年新版 AIAG-VDA SPC 手冊(黃皮書)最重大的改變是:首次融合美國 AIAG 與德國 VDA 兩大體系的統計製程管制規範,統一全球汽車產業的 SPC 實施標準,並強化「預防勝於偵測」的核心理念。中方科技 SPC 統計製程管理系統已同步對應新版手冊要求。


Q2:新版 AIAG-VDA SPC 手冊對 IATF 16949 認證企業有什麼影響?

所有取得 IATF 16949 認證的汽車產業供應商,都需要關注新版 AIAG-VDA SPC 手冊帶來的變化。新版手冊要求組織建立風險驅動的 SPC 實施策略(而非對所有特性一律執行 SPC),強化 FMEA 與管制計畫(Control Plan)的邏輯連結,並明確六大品質管制迴路的角色權責。這意味著企業在下次 IATF 16949 稽核前,應檢視並更新現有的 SPC 作業程序。


Q3:中方科技 SPC 系統如何對應新版手冊的 AISPC 智慧化要求?

中方科技 SPC 統計製程管理系統具備新版手冊所要求的多項智慧化功能,包含:自動分布辨識(支援正態與非常態分布如 Pearson 分布)、即時穩定性判則自動觸發、EWMA 與 CUSUM 先進管制圖、失控行動計劃(OCAP)閉環管理,以及與 FMEA、管制計畫的系統化串接。所有算法均經過驗證(Validation),符合手冊 11.2 節的軟體合規要求。


Q4:少量多樣生產環境也能導入 SPC 嗎?

可以。新版 AIAG-VDA SPC 手冊(10.3.2.9 節)明確提出少量生產(Short-Run)的替代 SPC 策略,透過對同製程不同零件的偏差進行跨批次監控,即使樣本數不足以建立傳統常態分布模型,也能實現有效的過程管制。中方科技 SPC 系統針對此場景提供專門的少量多樣分析模組。


Q5:中方科技除了 SPC 還有哪些品質管理系統產品?

中方科技(MiDFUN)深耕製造業品質管理軟體超過 30 年,提供完整的品質管理系統產品線,包含:SPC 統計製程管理FMEA 失效模式與效應分析SQM 供應商品質管理MSA 儀器管理及校驗分析APQP/PPAP 先期產品品質規劃8D 客訴管理品質改善TPM 全面設備維護管理AIQ 智能品質系統等,全面覆蓋汽車、電子、半導體等產業的品質管理需求。

想了解如何導入符合新版 AIAG-VDA SPC 手冊的智慧化品質管理系統?

中方科技(MiDFUN)自 1993 年成立以來,深耕製造業品質管理軟體超過 30 年,服務涵蓋汽車零組件、車用電子、半導體、電子製造、航太等產業。從 SPC 統計製程管理AIQ 智能品質系統,中方科技提供完整的品質數位轉型解決方案。

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