SPC与质量分析工具包（75款）｜控制图·Cpk·MSA·FMEA 实战工具

质量数据最容易出问题的地方，不是不会算，而是口径不统一——同一批数据换个软件就换个结论。这个分类把 Fab 与制造业现场最常用的质量核算固化成了可复算的脚本：控制限怎么建、Cpk 用的是哪套标准差、判异规则用的是 Nelson 还是 Western Electric，脚本里都写死了，谁也改不了口径。

这类问题，工具是怎么解决的

• 控制图控制限口径混乱：有人用全部数据算、有人用剔除越限点后的数据算，结论差一倍
• Cpk 只看结果不看前提：数据不正态、过程不稳定就直接算，数字好看但不能用
• 测量系统没验过就下结论：GRR 没做，量出来的差异分不清是产品差异还是量具差异
• 不良率口径不一：按片、按批、按 Die 各算一套，跨部门对不上账

工具清单（共 75 款）

每款工具为一个 zip 包，内含可运行的 Python 脚本、示例数据与说明文档，基于标准库实现，无需安装额外依赖。点击名称可直接取用。

控制图与过程监控（20 款）

过程能力与测量系统（10 款）

抽样与检验判定（10 款）

良率与缺陷分析（13 款）

质量体系与统计改善（18 款）

其他（4 款）

怎么选：三条建议

1. 先分清「基线建立」和「日常监控」两件事：基线阶段要迭代剔除异常子组，监控阶段必须用冻结的控制限，用同一套脚本连起来做，避免中途换限。
2. 带统计检验的工具优先。同样算 Cpk，附带正态性与稳定性检验的工具能告诉你这个数字能不能用；只给一个数的工具会把风险藏起来。
3. 抽样方案类工具认准 GB/T 2828.1（等同 ISO 2859-1）口径，并确认脚本输出的是接收/拒收判定而不是一个模糊的分数。

配套阅读

下面这些文章讲的是同一批问题的现场做法，工具怎么用、结论怎么读，先看文章再动手更快。

• 半导体工厂的数字化转型：MES/QMS/ERP系统集成
• APC与SPC制程控制技术解析：从化工流程到多产线晶圆厂落地
• 晶圆厂APC与SPC质量管控详解：控制图判异与Cpk实战
• QMS质量管理系统怎么选怎么落地：七大核心模块与实施路径
• 过程能力 Ppk 和 Cpk 的区别：审核老师最爱问的坑
• 让大模型读懂FMEA表：自动补全失效模式与后果的工程化做法
• 半导体百科：质量体系IATF16949/VDA6.3
• 半导体百科：半导体封装测试流程详解与良率统计分析

常见问题

控制图和 Cpk 应该先用哪个？

先控制图后 Cpk。控制图判稳（没有异常信号）之后算出来的 Cpk 才有意义；过程不稳时算出的 Cpk 只是「这段时间碰巧的表现」，不能用来承诺能力。

这批工具的输入格式是固定的吗？

每款脚本都自带示例 CSV，按示例的列名整理自己的数据即可；列名不同时通常只需改脚本顶部的字段映射，不需要动计算逻辑。

为什么同一个 Cpk 在不同工具里算出来不一样？

九成是标准差口径不同：组内标准差（Cpk）与整体标准差（Ppk）本来就不是一个数。工具会同时输出 Cp/Cpk 与 Pp/Ppk 并注明用了哪套估计，对照一下就知道差在哪。

脚本需要装额外库吗？

全部基于 Python 标准库实现，不需要装第三方包，避免现场电脑没有网络或没有装环境的情况。

工具包导航

全部工具按方向分成 7 个分类，可按需直达：

• 工具资源包总览（341 款）——全部分类的下载入口
• OEE与设备效能工具包（59 款）
• MES与生产管理工具包（53 款）
• 半导体工艺参数分析工具包（64 款）
• 工业AI与智能分析工具包（36 款）
• 工程效率工具包（11 款）
• 制造业通用工具包（43 款）

本类工具详解页

每款工具的输入格式、输出解读、算式口径与常见坑都有独立说明页：

• 六西格玛水平计算器
• 半导体控制计划CP工具v2
• 半导体质量管理体系QMSv2
• 半导体SPC控制图分析工具v2
• 抽样检验AQL计算器
• 数据质量治理
• 正态性检验工具
• 质量成本COPQ分析器
• CPK过程能力计算器
• EWMA指数加权控制图
• IMR单值移动极差控制图
• MSA测量系统分析工具
• Nelson八规则控制图判异器
• SPC异常自动告警
• XbarR均值极差控制图
• 多变量SPC Hotelling T²监控工
• 晶圆缺陷空间图谱分类器
• D0缺陷密度良率模型计算器
• 晶圆边缘排除区良率分析器
• FMEA失效模式与影响分析器
• 正交实验设计DOE与方差分析器
• CUSUM累积和控制图分析器
• 两样本t检验与均值比对器
• 非正态过程能力分位数法计算器
• 预控制PreControl判定器
• 控制图检出力ARL计算器
• 负二项良率模型计算器
• 测量不确定度GUM评定计算器
• 属性一致性Kappa分析器
• RTY直通率与隐含工厂损失分析器
• MSA偏倚与线性分析器
• 控制图采样间隔与检验成本优化器
• 良率学习曲线与提升目标测算器
• 缺陷设备卡方关联检验器
• 序贯抽样判定器SPRT
• 色差与色容差判定器
• 异常值与离群点检验器
• 变异源分析与方差分量分解器
• 质量功能展开QFD质量屋计算器
• 计数型控制图与不合格率显著性检验器
• 田口方法信噪比与质量损失函数分析器
• GRR量具重复性与再现性ANOVA分析器
• 响应面RSM二阶模型与参数优化器
• 抽样方案OC曲线与AOQ计算器
• AOI检出率误报率与阈值权衡分析器
• 连续抽样检验CSP-1方案设计器
• 混料配方设计与均匀度分析器
• 检测判别效能ROC曲线与AUC分析器
• 非参数检验分析器
• 计量型抽样检验方案设计器
• 无损检测检出概率POD与 a90 / a90
• 贝叶斯批不良率验收决策器
• 首件检验FAI差异比对与放行判定器
• 控制图基线建立与阶段化监控分析器
• 装配尺寸链公差堆叠分析器

以上工具均基于公开的行业方法论（GB/T 2828.1、ISO 2859-1、SEMI 相关规范等）实现，用于工艺与运营侧的核算分析；结果请结合实际现场条件复核后使用。