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Statistische Prozesskontrolle: SPC als Schlüssel zu planbarer Fertigung

Einen winzigen Fehler im Prozess bemerkt oft niemand, bis die Reklamationen kommen. In vielen Betrieben werden Qualitätsprobleme erst sichtbar, wenn sie bereits Schaden angerichtet haben.

Statistische Prozesskontrolle (SPC) setzt früher an: Sie analysiert den laufenden Produktionsprozess, nicht nur das Endergebnis. Durch systematische Messungen, grafische Auswertungen mit Regelkarten und klare Eingriffsregeln lassen sich Störungen frühzeitig erkennen.

Das Wichtigste in Kürze

  • Abweichungen früh erkennen: SPC analysiert den laufenden Prozess statt nur das Endergebnis – und macht Probleme sichtbar, bevor Fehler entstehen.
  • Besonders sinnvoll bei Serienfertigung: Branchen mit engen Toleranzen, hohem Durchsatz oder strengen Vorgaben profitieren am meisten.
  • Stabile Prozesse durch klare Regeln: Definierte Messgrößen, sinnvolle Prüfintervalle und visuelle Auswertungen sorgen für vorausschauende Prozesssteuerung.
  • Daten brauchen Verbindlichkeit: SPC wirkt nur, wenn Messwerte nicht isoliert betrachtet, sondern fest in Abläufe und Entscheidungen eingebunden werden.

Definition: Was ist statistische Prozesskontrolle (SPC)?

Statistische Prozesskontrolle (statistical process control – SPC) ist ein präventiver Ansatz zur Überwachung und Steuerung von Produktionsprozessen. Im Mittelpunkt stehen Prozessdaten, die systematisch erfasst und ausgewertet werden, um Abweichungen frühzeitig zu erkennen – noch bevor sie zu Ausschuss oder Qualitätsmängeln führen. Ziel ist es, Prozesse stabil zu halten und gezielt einzugreifen, sobald sich Störungen abzeichnen.

Warum statistische Prozesslenkung mehr kann als einfache Qualitätsprüfungen

Klassische Qualitätsprüfungen reagieren erst, wenn Abweichungen bereits aufgetreten sind. SPC verfolgt einen anderen Ansatz: Statt einzelne Ergebnisse zu kontrollieren, wird der Prozess selbst beobachtet. Dabei wird zwischen normalen Schwankungen und systematischen Veränderungen unterschieden. Eingriffe erfolgen nur dann, wenn echte Störungen vorliegen – nicht bei jeder kleinen Abweichung. Das verhindert unnötige Korrekturen und schützt den Prozess vor instabilem „Übersteuern“.

Vorteile von SPC-Software

  • Frühzeitige Erkennung von Abweichungen: Probleme fallen auf, bevor sie zu Ausschuss oder Nacharbeit führen.
  • Stabile Prozessführung: Sie greifen nur ein, wenn echte Störungen auftreten – nicht bei normalen Schwankungen.
  • Weniger unnötige Eingriffe: Kein Überregeln mehr durch hektische Reaktionen auf zufällige Abweichungen
  • Geringere Fehlerkosten: Weniger Ausschuss, weniger Nacharbeit, weniger Reklamationen
  • Mehr Transparenz: Sie sehen, wie sich Ihr Prozess wirklich verhält – kontinuierlich statt punktuell.
  • Bessere Entscheidungen: Klare Daten unterstützen eine strukturierte Entscheidungsfindung und liefern belastbare Grundlagen für Qualität und Effizienz.

Für diese Branchen lohnt sich Software für statistische Prozesskontrolle

  • Automobilhersteller und Zulieferer: Wenn höchste Anforderungen an die Prozessfähigkeit bestehen, liefert SPC die Nachweise, die Kunden und Auditoren erwarten.
  • Pharmaunternehmen: Strenge regulatorische Vorgaben und Qualitätsgrenzen machen stabile Prozesse unverzichtbar.
  • Elektronikfertigung: Empfindliche Bauteile und enge Toleranzen erfordern frühzeitige Erkennung kleinster Abweichungen.
  • Lebensmittelindustrie: Hygiene, Rückverfolgbarkeit und gleichbleibende Produktqualität lassen sich mit SPC dauerhaft absichern.
  • Produzenten mit Serien- oder Großfertigung: Wenn Fehler teuer werden und Fertigungsprozesse laufen müssen, hilft SPC, sie zu vermeiden statt zu korrigieren.
  • Organisationen mit Auditpflicht oder Zertifizierungsvorgaben: Mit SPC lassen sich Prozesszustände nachvollziehbar dokumentieren und gegenüber Auditoren strukturiert belegen.

Automation & statistische Prozesskontrolle: Potenziale & Grenzen

SPC spielt seine Stärken überall dort aus, wo Prozesse wiederholbar, strukturiert und messbar ablaufen. Wenn Prüfgrößen kontinuierlich erfasst werden und der Ablauf innerhalb definierter Grenzen bleibt, lässt sich die Methode gezielt einsetzen. Besonders wirkungsvoll ist SPC, wenn Abweichungen eindeutig auf externe Einflüsse zurückzuführen und klar voneinander abgrenzbar sind. Voraussetzung dafür: Der Prozess läuft stabil – also ohne Sprünge, Muster oder ständige Eingriffe.

Statistische Prozessüberwachung stößt an ihre Grenzen, wenn:

  • Messsysteme unzuverlässig sind: Fehlen Kalibrierung oder Genauigkeit, liefern die Daten kein verlässliches Bild.
  • die Datenbasis nicht ausreicht: Kleine oder verzerrte Stichproben führen zu falschen Schlussfolgerungen.
  • Prozesse ständig schwanken: Wenn Abläufe stark manuell geprägt oder instabil sind, fehlt die Vergleichbarkeit.
  • Verantwortlichkeiten nicht geregelt sind: Sind Personal, Zuständigkeiten und QM-Prozesse nicht definiert, entfaltet SPC keine praktische Wirkung.
  • die technische Infrastruktur fehlt: Ohne digitale Datenerfassung und passende Software kann SPC nicht umgesetzt werden.

So funktioniert die statistische Prozessregelung

Die Prozessregelung mit SPC lebt von klaren Spielregeln. 

Zunächst wird festgelegt, welche Merkmale zuverlässig Rückschlüsse auf die Stabilität eines Prozesses erlauben, wie oft gemessen wird und welche Regelkarten zum Einsatz kommen. Im laufenden Betrieb machen Qualitätsregelkarten sofort sichtbar, wie sich der Prozess entwickelt. Trends, Verschiebungen oder auffällige Muster springen früh ins Auge. Eingriffe erfolgen gezielt bei statistisch belegbaren Störungen.

Voraussetzungen für zuverlässige Prozessstabilität und wirksame SPC

  • Taugliche Messsysteme: Eine MSA (Messsystemanalyse) prüft, ob Messwerte verlässlich sind. Die Shewhart-Prinzipien liefern die Grundlage dafür, Abweichungen korrekt einzuordnen und gezielt zu reagieren.
  • Verlässliche Stichproben: Die Datenbasis muss ausreichend, unverzerrt und aussagekräftig sein.
  • Konstanter Prozessverlauf: Nur stabile Prozesse erlauben eine zuverlässige Bewertung.
  • Klare Prüfplanung: Prüfmerkmale, Frequenz und Methode müssen zu den relevanten Prozessparametern passen.
  • SPC-Kompetenz im Team: Schulung und klare Verantwortlichkeiten fördern die kontinuierliche Optimierung.

Zentrale Werkzeuge und Kennzahlen in der SPC

  • Regelkarten zeigen den Prozessverlauf und ob Messwerte stabil um den Mittelwert schwanken oder die Warngrenzen verletzen.
  • Prozessfähigkeit (Cp und Cpk) basiert auf Prozessstabilität und Standardabweichung – und zeigt, ob Toleranzen zuverlässig eingehalten werden.
  • Maschinenfähigkeit (Cm und Cmk) bewertet die kurzfristige Leistungsfähigkeit einer Maschine unter stabilen Bedingungen.
  • Langzeitfähigkeit (Pp und Ppk) beschreibt, wie leistungsfähig ein Prozess über einen längeren Zeitraum tatsächlich ist.
  • Weitere Kennzahlen: Die Berechnung von FPY oder OEE liefert wichtige Hinweise auf Prozessqualität und Anlageneffizienz.

Nicht jede Abweichung vom Sollwert erfordert sofortiges Handeln. Entscheidend ist, ob sich bestimmte Muster in der Regelkarte zeigen. Etwa ein anhaltender Auf- oder Abwärtstrend, eine auffällige Häufung von Punkten auf einer Seite der Mittellinie oder regelmäßig wiederkehrende Schwankungen. Solche Signale deuten darauf hin, dass der Prozess nicht mehr nur zufällige Streuung zeigt, sondern gezielt aus dem Ruder läuft. Erst dann wird eingegriffen – gezielt, begründet und mit Blick auf eine dauerhafte Prozessstabilisierung.

SPC im Alltag: Weniger Fehler, mehr Optimierung

Der Nutzen von SPC zeigt sich nicht in spektakulären Zahlen, sondern in klaren Verbesserungen: stabile Prozessverläufe, weniger Ausschuss und eine höhere Planungssicherheit. Wenn Warn- und Eingriffsgrenzen sauber definiert sind und bei Abweichungen zielgerichtet eingegriffen wird, lassen sich Fehlerquellen deutlich reduzieren. Unternehmen profitieren dabei gleich mehrfach – durch sinkende Fehlerkosten, nachvollziehbare Prozessverbesserungen und eine konsequente Absicherung der Produktqualität. Statt reaktiv nachzubessern, wird vorausschauend gesteuert.

SPC als Teil einer datenorientierten Unternehmensführung

SPC kann viel bewirken – aber nur, wenn es im Alltag mitgedacht wird. Damit das gelingt, braucht es einen echten Kulturwandel: Prozesse müssen nachvollziehbar sein, Daten verständlich aufbereitet und alle im Team einbezogen werden. Schulungen helfen, Verantwortlichkeiten geben Halt und digitale Werkzeuge sorgen dafür, dass Sie schnell handeln können, wenn etwas aus dem Ruder läuft.

Wir unterstützen Sie dabei mit unserer mApp In-production Inspection, die fertigungsbegleitende Prüfungen direkt ins MES integriert. Die mApp Quality Analysis & Statistics ergänzt diese um grafische Auswertungen von Prüfdaten, Regelkarten sowie die Berechnung statistischer Kennzahlen wie Cp und Cpk. Beide Anwendungen sind Teil unseres MES HYDRA und sorgen dafür, dass Qualitätsdaten nicht isoliert bleiben, sondern in Ihre Abläufe eingebunden werden.
Als Technology Leader im MES-Bereich (SPARK Matrix 2025) wissen wir, worauf es ankommt – nicht nur technisch, sondern auch menschlich. Mit über 500 Mitarbeitenden weltweit und klaren Werten setzen wir auf langfristige Partnerschaften statt kurzfristiger Versprechen.
 

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