Karty kontrolne są to podstawowe i najwcześniejsze historycznie narzędzia statystycznego sterowania procesami. zaproponowana przez Shewharta metoda monitorowania i regulacji pomyślana była jako procedura graficzna, w której główną rolę odgrywa odpowiednio zorganizowany diagram przeglądowy (karta, ang. chart), minimalizujący liczbę niezbędnych operacji numerycznych, a jednocześnie pozwalający obserwować w sposób usystematyzowany przebieg kontrolowanego procesu. Na diagram przeglądowy (rys. 1) nanosimy informacje pochodzące z próbek pobieranych w regularnych odstępach z procesu podawanego kontroli. Na osi poziomej,  przedstawia się kolejne próbki pobrane do badania ze strumienia produktu, natomiast na osi pionowej odkłada się wartości obserwowanej charakterystyki z próbki (średnią, rozstęp itp).

Rys. 1. Karta kontrolna Shewharta
Źródło: opracowanie własne

gdzie:
GLO (UCL) - Górna linia kontrolna
DLK (LCL) - Dolna linia kontrolna
LC -linia centralna
GLO - Górna linia ostrzegania
DLO - Dolna linia ostrzegania

   
    Za pomocą karty kontrolnej będziemy mogli rozstrzygnąć, czy stwierdzone w danym momencie odchylenie od zadanej normy można traktować jako losowe, czy też jest to odchylenie specjalne, którego nie można wyjaśnić działaniem przyczyn losowych.     Jeśli karta kontrolna wykryje specjalne odchylenie od zadanej normy, to następuje emisja sygnału o rozregulowaniu procesu. Jest to pierwszy krok w cyklu działań zmierzających do wykrycia i wyeliminowania rzeczywistej przyczyny rozregulowania procesu. Niebezpieczeństwo rozregulowania procesu jest sygnalizowane pojawieniem się na karcie kontrolnej pewnych symptomów :

-    punkty poza liniami kontrolnymi (rys. 2),
-    specyficznymi sekwencjami następujących po sobie punktów (rys. 3).


 

Rys. 2. Sygnał o niebezpieczeństwie rozregulowania procesu
Źródło: opracowanie własne

Zmienność losowa
W znacznej przewadze, szczególnie w procesach przemysłowych, mamy do czynienia ze zbiorowościami podlegającymi rozkładowi normalnemu. Jest on typowy dla zmiennych ciągłych, takich jak masa, objętość, czas, temperatura i inne. (Zmienność procesu powoduje, że wytwarzając np. łożyska o średnicy  50 mm powstaje także pewna ilość szerszych i węższych od pożądanych). Jest to zmienność losowa, która będzie zawsze towarzyszyła danemu procesowi. Jest ona spowodowana wieloma czynnikami, które są stale obecne, nie są łatwo rozpoznawalne, każdy z nich stanowi bardzo mały składnik całej zmienności, nie mający znaczącego na nią wpływu Oddziaływanie więc tych czynników powinno być uwzględnione przy projektowaniu procesu poprzez przyjęcie odpowiednich tolerancji technologicznych.

Zmienność specjalna
Zmienność specjalna przedstawia rzeczywistą zmianę w procesie, może ona być przypisana identyfikowalnym przyczynom. Przykładami takich przyczyn są np. wszelkie różnice cech stosowanych surowców, technologii, działań operacyjnych, narzędzi, różnice w przygotowaniu parku maszynowego, kontroli utrzymania ruchu będą się zaliczały do odchyleń systematycznych (specjalnych). Przypadki odchyleń specjalnych występujące w sposób nieregularny, przypadkowo (zazwyczaj ze względu na swój miejscowy charakter) - mogą być korygowane przez koordynatorów określonych procesów.