# jvs-spc

**Repository Path**: software-minister/jvs-spc

## Basic Information

- **Project Name**: jvs-spc
- **Description**: 轻量制造业SPC质量控制系统，支持检测规则配置、Excel导入、控制图分析、异常判定与处理、过程能力分析，实现过程波动实时监控与预警，防批量不良。https://spc.bctools.cn
- **Primary Language**: Java
- **License**: Apache-2.0
- **Default Branch**: 2.4
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 1
- **Forks**: 0
- **Created**: 2026-07-24
- **Last Updated**: 2026-07-25

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README



# SPC 过程质量控制系统

本项目是一套面向制造业质量管理场景的轻量级 SPC（Statistical Process Control，统计过程控制）过程质量控制系统，旨在帮助企业对生产过程中的检测数据进行统计分析、异常识别和质量追溯。

## 系统简介

系统一期聚焦 SPC 核心能力，支持检测规则配置、Excel 数据导入、控制图分析、异常判定、异常处理以及过程能力分析等功能。通过对过程数据进行可视化监控，系统可以帮助质量人员及时发现过程波动、趋势偏移、超控制限、超规格等问题，从而在产品批量不良发生前进行预警和干预。

## 核心功能

### 多种检测数据类型支持
- **单值计量型（I-MR）**：适用于连续型单值数据的监控，如单件产品的尺寸、重量等
- **分组计量型（Xbar-R/Xbar-S）**：适用于按组抽样数据的监控，如每小时/每批次抽检多个样本
- **不良率型（P）**：适用于监控产品或批次的不良率变化
- **缺陷数型（C）**：适用于监控固定单位内的缺陷数量

### SPC 控制图支持
- **I-MR 图**：单值-移动极差控制图，用于单值数据的长期监控
- **Xbar-R 图**：均值-极差控制图，适用于子组样本量较小的场景
- **P 图**：不良率控制图，用于不合格品率的监控
- **C 图**：缺陷数控制图，用于固定样本单位缺陷数的监控

### 检测规则与配置
- 支持配置规格限（USL/LSL）
- 支持多种抽样方式：按时间分组、按批次、按序列
- 支持自定义判异规则组合
- 支持控制限的手动固化与自动计算

### 数据导入与管理
- 支持 Excel 标准模板导入检测数据
- 自动进行数据分组和预处理
- 保留完整的数据导入历史记录
- 支持历史数据追溯

### 异常检测与处理
- **八大判异规则**：
  1. 超出控制限（1点超出3σ）
  2. 连续同侧（9点同侧）
  3. 趋势（6点连续递增/递减）
  4. 周期性（14点交替上下）
  5. A区（2/3点进入A区）
  6. B区（4/5点进入B区）
  7. C区（7点以上在C区）
  8. 远离C区（连续3点有2点在A区外）
- 异常确认、原因分析、处理措施记录
- 异常工单闭环管理

### 过程能力分析
- 计算 Cp、Cpk、Pp、Ppk 等过程能力指标
- 支持 PPM（百万分之不良）转换
- 正态分布概率计算

### 可视化看板
- 总览看板：产品、工序、检测项统计
- 异常处理看板：异常趋势、等级分布、触发规则分布
- 我的待处理任务

## 技术架构

### 技术栈
- **后端框架**：Spring Boot 2.7 / Java 17
- **数据库**：MySQL 8.0+
- **ORM 框架**：MyBatis-Plus
- **API 文档**：Swagger/OpenAPI 3.0
- **构建工具**：Maven
- **容器化**：Docker

### 项目结构
```
jvs-spc/
├── jvs-spc-common/          # 公共模块
│   ├── chart/               # 控制图计算相关
│   │   ├── impl/            # 控制图计算器实现
│   │   ├── subchart/        # 子图计算（I-MR, Xbar-R等）
│   │   └── constant/        # 常量定义（控制限系数等）
│   ├── collector/           # 数据采集（Excel导入）
│   ├── dto/                 # 数据传输对象
│   ├── entity/              # 实体类定义
│   ├── enums/               # 枚举定义
│   ├── mapper/              # MyBatis Mapper接口
│   ├── model/               # 业务模型
│   ├── rule/                # 判异规则实现
│   ├── service/             # 服务层接口及实现
│   ├── utils/               # 工具类
│   └── vo/                  # 视图对象
└── jvs-spc-mgr/             # 管理端模块
    ├── controller/          # REST API 控制器
    ├── resources/           # 配置文件
    └── SpcApplication.java  # 启动类
```

### 核心组件设计

**控制图计算器（ControlChartCalculator）**
- 采用策略模式设计，通过 `ControlChartRegistry` 注册管理
- 支持多种控制图类型的扩展
- 自动计算 UCL、CL、LCL 及异常点标记

**判异规则（AbnormalRule）**
- 采用策略模式，通过 `AbnormalRuleRegistry` 注册管理
- 支持灵活配置启用哪些判异规则
- 每个规则独立实现，互不干扰

**数据导入（DataCollector）**
- 支持多种数据源的扩展
- Excel 导入支持标准模板解析
- 自动处理数据分组和抽样

**抽样引擎（SamplingEngine）**
- 支持按时间、按批次、按序列三种抽样方式
- 自动进行数据聚合（计算均值、极差、标准差）

## 适用场景

本系统适用于制造企业在以下场景中进行过程质量监控：

1. **连续型检测数据分析**：尺寸、重量、压力、温度等单值数据的长期监控
2. **抽样质量数据分析**：每小时、每批次、按组抽样的质量数据分析
3. **产品不良率监控**：监控生产过程的不良率变化趋势
4. **缺陷数监控**：固定单位（如每平方米、每台设备）的缺陷数监控
5. **生产过程异常预警**：实时发现过程异常，避免批量不良发生
6. **质量问题追溯与处理闭环**：完整的异常处理流程管理
7. **过程能力 Cp/Cpk 分析**：评估工序满足规格要求的能力

## API 接口

### 控制图管理
| 接口 | 方法 | 说明 |
|------|------|------|
| `/chart/generate/{inspectionItemId}` | GET | 生成控制图（含异常标记，支持时间范围筛选） |
| `/chart/recalculate/limit/{inspectionItemId}` | POST | 重新计算控制限 |
| `/chart/limit/fix/{inspectionItemId}` | POST | 固化控制限 |
| `/chart/limit/manual-fix/{inspectionItemId}` | POST | 手动指定控制限 |

### 数据导入
| 接口 | 方法 | 说明 |
|------|------|------|
| `/data/import/excel/{inspectionItemId}` | POST | 导入 Excel 数据 |
| `/data/import/history/list/{inspectionItemId}` | GET | 查询导入历史 |

### 异常处理
| 接口 | 方法 | 说明 |
|------|------|------|
| `/abnormal/page` | GET | 异常列表分页查询 |
| `/abnormal/confirm` | POST | 异常确认 |
| `/abnormal/analysis` | POST | 异常定位 |
| `/abnormal/handle` | POST | 异常处理 |
| `/abnormal/close/{abnormalRecordId}` | POST | 关闭异常工单 |

### 看板
| 接口 | 方法 | 说明 |
|------|------|------|
| `/dashboard/overview` | GET | 总览看板 |
| `/abnormal/dashboard/stats` | GET | 异常看板-指标卡片 |
| `/abnormal/dashboard/trend` | GET | 异常趋势(近7天) |

### 基础数据
| 接口 | 方法 | 说明 |
|------|------|------|
| `/product/tree` | GET | 获取产品-工序-检测项目树 |
| `/process/list/{productId}` | GET | 根据产品ID查询工序 |
| `/inspection/item/list/{processId}` | GET | 根据工序ID查询检测项目 |

## 快速开始

### 环境要求
- JDK 17+
- Maven 3.6+
- MySQL 8.0+
- Nacos（配置中心，可选）

### 编译项目
```bash
# 克隆项目
git clone https://gitee.com/software-minister/jvs-spc.git
cd jvs-spc

# 编译
mvn clean install -DskipTests
```

### 配置文件

配置 `jvs-spc-mgr/src/main/resources/bootstrap.yml`：

```yaml
spring:
  datasource:
    url: jdbc:mysql://localhost:3306/jvs_spc?useUnicode=true&characterEncoding=utf8
    username: root
    password: your_password
  cloud:
    nacos:
      config:
        server-addr: jvs-nacos:8848
        namespace: jvs
      discovery:
        server-addr: jvs-nacos:8848
        namespace: jvs
```

### 数据库初始化

执行 `sql/init.sql` 初始化数据库表结构。

### 启动服务
```bash
cd jvs-spc-mgr
java -jar target/jvs-spc-mgr.jar
```

服务默认端口为 **8080**，API 文档访问地址：http://localhost:8080/swagger-ui.html

### Docker 部署

```bash
docker build -t jvs-spc-mgr:latest ./jvs-spc-mgr
docker run -d -p 8080:8080 --name jvs-spc jvs-spc-mgr:latest
```

## 使用指南

### 1. 创建产品-工序-检测项

1. 在产品管理中创建产品
2. 在工序管理中创建工序并关联产品
3. 在检测项目管理中创建检测项，配置：
   - 数据类型（单值/分组/不良率/缺陷数）
   - 规格限（USL/LSL/目标值）
   - 抽样方式（时间/批次/序列）
   - 判异规则组合

### 2. 导入数据

1. 下载对应数据类型的 Excel 模板
2. 按照模板格式整理检测数据
3. 通过数据导入接口上传 Excel 文件
4. 系统自动进行分组、计算和异常检测

### 3. 查看控制图

1. 进入控制图页面
2. 选择检测项
3. 查看自动生成的控制图
4. 可按时间范围筛选数据
5. 查看异常点标记和判异规则

### 4. 异常处理流程

1. **发现异常**：控制图自动标记异常点
2. **确认异常**：质量人员进行确认
3. **定位分析**：分析异常原因和影响范围
4. **制定措施**：制定纠正和预防措施
5. **执行处理**：执行措施并记录
6. **关闭工单**：验证效果后关闭异常

## 项目目标

本项目以简洁、易理解、易扩展的方式实现 SPC 的核心业务流程，降低企业使用 SPC 工具的门槛。系统不追求一开始覆盖所有复杂质量管理场景，而是优先把"检测规则、数据导入、控制图、异常判断、异常处理、能力分析"这些基础能力做好，为后续扩展设备采集、MQTT/API 接入、更多控制图、质量报表和智能预警打下基础。

## 开源初衷

我们将该系统开源，希望与更多从事制造业数字化、质量管理、工业软件开发的朋友一起交流和完善 SPC 系统的设计与实现。欢迎大家提出 Issue、提交 PR，或基于本项目进行二次开发和业务适配。

本项目适合用于：
- 学习 SPC 系统设计原理
- 质量管理数字化实践
- 企业内部质量管理系统的一期基础版本
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## 许可证

本项目采用 [Apache-2.0](LICENSE) 开源协议。

## 贡献者

感谢所有为项目做出贡献的开发者！

## 联系方式

- 项目地址：https://gitee.com/software-minister/jvs-spc
- 问题反馈：https://gitee.com/software-minister/jvs-spc/issues