Statistisk kvalitetskontroll är observation av variabler i en tillverkningsprocess över tid och tillämpning av statistisk analys av dessa variabler för att definiera driftsfönster som ger produkter med lägre defekter. Denna metod används främst för tillverkningslinjer snarare än kemisk bearbetningsutrustning, även om den är giltig för båda. Tre nyckelkomponenter i metodiken inkluderar kontrolldiagram, kontinuerliga förbättringar och designade experiment.
Tillverkningslinjer har ofta ingen återkopplingsslinga som kemiska processer kan. I en kemisk anläggning kan produktionen av processen kontinuerligt övervakas, och betingelserna för uppströmsreaktanterna eller reaktionsförhållandena kan ändras för att svänga processen tillbaka till idealiska förhållanden. Sådan omedelbar kontroll är särskilt nödvändig för reaktioner som blir farliga när de tillåts gå till ytterligheter. Tillverkningslinjer är ofta en serie osammanhängande maskinoperationer som drivs av ett antal olika operatörer, och inspektion av produkten görs i slutet av produktionslinjen – offline och ofta flera timmar eller längre bakom själva tillverkningslinjen. Det finns små möjligheter till rättelse.
Huvuddragen för statistisk kvalitetskontroll är att istället för att mäta defekter och justera driftsparametrar för att undvika dem, mäter tillverkningsingenjören driftsparametrar för att bestämma de statistiska egenskaper som processen uppvisar över tiden. Variationer i en parameter som bestäms falla inom normala variationer av processen kallas vanliga orsaksvariationer. Efter att ha studerat en eller flera variabler kan kvalitetsingenjören upptäcka en variabel som korrelerar väl med defektnivån hos produkten eller bearbetningsstadiet.
Denna variabel är en styrvariabel och övervakas och analyseras sedan för att bestämma normala fluktuationer, medelvärden och kontrollgränser bortom vilka defektfrekvensen ökar. Kontrollgränser sätts initialt för de flesta operationer till plus eller minus tre standardavvikelser från medelvärdet. De skärps vid behov och allt eftersom data ackumuleras. Om variationen i denna variabel inte svarar för all variation som observeras i produktens slutliga kvalitet, screenas ytterligare variabler.
Nyckelvariabeln övervakas kontinuerligt, helst av utrustningsoperatören. Så länge systemet körs inom kontrollgränserna ändras inte utrustningsinställningarna. När parametern överskrider kontrollgränserna vidtas åtgärder för att återställa parametern till gränserna. Genom att konsekvent tillämpa principerna för statistisk kvalitetskontroll minskar hela tillverkningslinjens defektfrekvens då variationen i processen minskar.
Operatörernas användning av kontrolldiagram är ofta det enklaste första steget i ett statistiskt kvalitetskontrollsystem, och ofta slutar arbetet i detta steg. Helst implementeras de andra komponenterna också. Kontinuerlig förbättring avser ansträngningar för att få mer och mer av processen under statistisk kvalitetskontroll, inklusive uppströmsaktiviteter, såsom råvaruanskaffning och pre-acceptanstestning. Designade experiment är kvalitetskontrollingenjörens ansvar att fastställa fysiska förklaringar till den statistiska variationen som observeras. Genom att ha statistiska data för att förutsäga utfall bedrivs utredningen av orsaken till defekter på ett systematiskt sätt.