顾客对产品的需求日益多样化和个性化，致使越来越多的企业开始转向了多品种、小批量生产。由于样本量少，得到广泛应用的统计过程控制技术已经无法再在小批量生产的工序质量控制过程中发挥作用。目前，多数企业采用事后“百分百检验”的方法，无法象统计过程控制技术那样实现对工序质量的“预测”。为此，本文研究了一套小批量工序质量控制方法，并在此基础上建立了小批量工序质量控制软件系统，以辅助现场管理人员实现对工序质量的控制。依据加工现场相似工序大量存在的事实，采用相似论的思想，明确了面向工序质量的相似工序成组的条件为“相似度为1”。在此前提下，确定了工序相似要素所在的结构层次和功能，建立了工序质量特征值变异规律的编码系统。工序成组后，批量得到了有效的扩大，从而解决了样本量不能满足统计过程控制要求的问题。提出了“虚拟工序”的概念，用“虚拟工序”来代表与之分类编码相同的所有原型(真实)工序，解决了“相似工序法”中控制对象不明确的问题。应用运行图和EWMA图实现了对虚拟工序质量的统计控制及对原型工序的质量预测。对标准值给定和标准值未给定两种不同情形建立了不同的“虚拟工序”、提出了对应的数据映射方法及工序状态判断的准则。对批量不足以进行统计控制的样本量极少的工序，提出了用标准值验证图和随控图分别对标准值给定和标准值未给定情形的工序进行质量控制。并对两种方法的工作原理、应用法则、特点等进行了论述。给出了软件系统的总体结构、开发工具、主要模块的功能及其关键技术的实现过程。系统可以生成面向工序质量特征值变异规律的唯一编码，并能将所有编码相同的工序分为一组。系统实现了对运行图、EWMA图、标准值验证图、随控图等所有图形中异常模式的自动判断，从而实现了对工序状态的自动判断。并对系统与派生型CAPP系统之间的信息共享问题，进行了初步的理论探讨。通过应用实例，论证了系统的可靠性和实用性。