Jeff(ASQ_CQE)談統計品質工程Statistical Quality Engineering

現在在這間公司建立品質體系的經驗很值得寫一篇網誌分享，主要是因為我開始了管理者的角色，開始嘗試規劃 各種有利於提升品質的流程與制度，我必須開始記錄這些經驗，以利我改正自己的錯誤。 在我剛到這間公司的時候，這間公司的主管認為品質就是檢驗。這當然是錯得離譜的觀念，我也立即指正這樣的觀念充滿瑕疵，不僅不經濟，同時也無法增進品質。公司充滿了退貨、在製品庫存、無所適從的作業人員，大家雖然認真工作，卻被不擅管理的管理者害慘了。在 【品質工程】轉危為安 Out of the Crisis (1) 14項管理原則(上) 和 【品質工程】轉危為安 Out of the Crisis (1) 14項管理原則(下) 裡頭我們可以體認到公司內部80%的問題可以歸因於管理階層，而非作業人員。公司的管理方式正好與14項管理原則背道而馳，會得到上述的結果實在不令人意外。 由於來到公司的一個重點就是能親手操刀品質體系的規劃，於是我著手建立幾個常見的品質監測站點：試樣、進料監測、出貨監測。之所以不稱呼為檢驗，實是因為檢驗乃下下策，往往讓人產生依賴而不思前期規劃。試樣雖然擺在第一項，不過卻是最後才建構的，容後再提。進料監測遇到的問題可不小，主要的問題在於機構、光學及電子的圖面缺乏關鍵尺寸的定義，並且圖面標註品質很差。良好的品質往往取決於設計階段，設計單位根據客戶需求轉換成設計圖面規格，便要在此時定義關鍵尺寸及其量測方式和監測頻度等資訊。良好的圖面品質就要定義明確的圖面資訊須包含哪些項目，例如：關鍵尺寸、軸孔配合、外觀顏色、製程方法、加工基準面、圖面方向性、材質...etc。由於設計者未必能在設計途中想到所有須注意的項目，由管理者制定明確的設計規範項目是必須的。這一點與波克夏副董事長Charlie.Munger提倡的反向思維一致：在問要怎麼做會成功之前，先思考如何做會失敗。很顯然的，一張圖面若不標關鍵尺寸便會出現很大的問題。 若將之寫成設計檢核表，則形成下列格式，並在設計開發時加以導入： [圖面標註] 圖面是否標註關鍵尺寸(球標)？ 圖面是否標註材質、外觀要求、方向性等特殊品質特性？ [軸孔分配/組裝公差] 圖面是否在3D檔案做過干涉檢查？ 圖面是否確認組配件的軸孔配合？ 組配關鍵尺寸及活動件關鍵尺寸的設計公差是否符合設計目標？ [產品功能與圖面關鍵...

Jeff目前服務的公司是一家設計、生產光譜儀的廠商，我們在光譜儀的感度量測上面遇到一些問題。客戶往往關心他們收到的數台光譜儀的感度一致，這件事情聽起來簡單，實際上卻讓公司內部的人吃盡苦頭。 我在確認客戶客訴的過程中發現一件事：客戶退回的機台感度往往差異很大，這讓我開始懷疑整個公司內部的光譜儀感度量測系統是不是出現了問題。細究之下發現，量測光譜儀感度之前我們會拿一台所謂的「標準機」進行感度的校正，並將標準機所量測到的感度作為基準，用以計算其他機台的感度與標準機的相對差異。這個做法理論上沒有問題，但在實務上卻出現了極大的變異，原因是標準機在產線的量測環境之下，每次的感度量測值都會產生過大的變異。這個變異不但沒有在生產過程中被消除，反而在每一次的校正過程中被帶入了生產系統。舉例來說：1/1量測標準機感度為1000 counts，並以1000 counts為基準(亦即歸零)來評估當天生產的20台機台；1/2再次量測標準機的感度為1150 counts，並以1150 counts為基準來評估當天生產的另外20台機台。生產的機台本身並未做什麼人機料法環的改變，僅單純存在著量測系統的變異，便造成生產機台之間出現了150 counts的變異。

大家應該有看過Cpk的兩個公式： 1) Cpk = min{ (USL-Xbar)/3*sigma, (Xbar-LSL)/3*sigma } 2) Cpk = Cp*(1-Ca) 有人在「Jeff談統計品質管理」粉絲團私訊問道：「這兩者的使用時機與差異在哪呢？」，為此我整理了下列說明供大家了解。

這篇文章的標題牽涉很廣，但其實講的都是同一件事。趁著最近工作上正在導入ISO9001:2015版的過程中，我認真的把條文研讀過一遍，並且充分了解到ISO9001:2015想要傳達PDSA循環的概念。 什麼是PDSA？ 我們先花點時間說明什麼叫做PDSA。 一般大眾聽到的都是PDCA，即為Plan, Do, Check , Act的縮寫，而PDSA則是Plan, Do, Study , Act的縮寫。這兩者有什麼不同呢？原來在英文中，Check含有判斷是、否的意義，而戴明博士後來使用Study取代Check，是想透過Study(研究)來確認改善的成果，而不要單純判斷好或壞。  PDSA本身是一個循環流程的概念，我們先考慮一個現實生活碰得到的問題，來幫助我們看出PDSA的優點。假設我們想要達成一次能拉10個單槓的目標，我們大概會怎麼做呢？許多人會想說如果我要能夠拉10個單槓，那我可能需要找到一個好場地，然後大概會衡量一下自己目前能拉幾個單槓，或許試拉個幾下大概心裡有個底。過了幾天興致來了就到公園拉一下，有的時候有去有的時候沒去，但至少比沒有去好，心裡也覺得不錯，自己有在開始訓練了。幾週過去了，忽然發現自己好像這幾天都沒去拉單槓，心裡忽然覺得自己又半途而廢了，但整件事似乎就這樣過去了。 整件事情用流程導向思考會像下面流程： 想拉10個單槓-->去拉單槓-->有點累-->放棄練習。 但如果我們應用PDSA的方式執行這項期望，我們會得到下面的結果： 目標Plan 我們想要學會一次能拉10個單槓，這對現在的我來說有點困難，因為我目前一個都拉不上去， 執行Do 那麼為了達成這個目標，我得先列出每個禮拜的練習課表，借助各種練習來強化我上半部的肌肉。這些練習會包括：反手拉*3組，一組3下，一週3次...etc，每週一三五固定練習，每個禮拜看一下拉單槓的成效如何，看是否能在第二週先拉個一次，然後慢慢看到數量上升。 衡量成效與目標的差異Study 如果數量沒有上升，我應該思考一下為什麼會這樣子，是我練習量不夠嗎？還是練習姿勢錯誤？或者體重太重了也是問題...等等等。 修正差異Act 如果我自己分析得到的結果是我的練習姿勢錯誤，那我就要修正錯誤姿勢之後持續監測我的表現，並確認我逐漸接近我的目標：拉10下單槓。 整件事情用流程導向思考就像下...

20.04.01 新增參考文章 又是一起客訴。這次是某位客戶收到40台產品，抱怨用沒幾小時就燒掉兩台。燒掉的當下聞到了燒焦味，自己打開來看才發現是PCBA上面有燒焦痕跡，拍了幾張照片就傳給我們。 整件事情算起來總共有3個產品，巧合的是燒焦痕跡都在同一個變壓器(T)的位置。 與供應商的交涉過程就不細數了，他們在報告內寫道這是由於元件在電路設計距離太近所導致的「Arcing」。對於PCB的元件會產生所謂的電弧效應我在之前的工作經驗中並未接觸過，所以我自己就google了一下相關的文章，想知道為什麼會有這種現象。簡單google「Arc」、「PCB」就能找到一篇「 High Voltage PCB Design for Arc Prevention: How to Manage Pads and Traces 」。如果再加上「clearance」當作關鍵字，你還可以找到一篇「 High Voltage PCB Design: Creepage and Clearance Distance 」，裡面就有提到一篇文件在講PCB線路裡面的高壓元件要如何避免電弧效應的設計方式。 這份文件就是IPC-2221A Generic Standard on Printed Board Design，其中表格6-1詳盡舉列各種直流交流電壓在不同的電路板設計下所需要的最小元件距離。值得留意的是，所謂的arc，指的是元件在空氣中的距離，意指空間中的直線距離而非在電路板上的距離。在上面的客訴中，供應商在出問題的電路上的設計只有2.4mm的間隔距離，但我套用表格計算應該至少要3.5mm。(這邊涉及產品規格，數字都有變更過。) 由於出問題的電路板可利用面積很大，我相信他們可以輕易重新設計出沒問題的電路板，但問題是他們會把這個表格列入他們的design guides or design rules嗎？我表達極度的懷疑。也因此我將這個表格寄送給他們，希望他們未來可以把這個表格列入他們的電路設計規範，讓後面的產品設計可以藉此強化其可靠度及安全性。 最後說一下我自己對於產業界供應鏈彼此互相欺瞞的態度表達極度的不滿，原因在於我觀察不同產業界對於發生問題的基本態度都是極度保守與不願主動告知的，這讓問題很難在第一時間被完整的深究並提出根本解方。往往都需要我花費許多精力挖...

近年來各項國際品質系統都開始要求企業開始注重預防性措施，更花了許多力氣推廣所謂的風險意識(Risk)。我們都知道，品質活動相關的失效成本會隨著專案流程時間的增加而急遽上升，這表示如果我們想要降低品質成本(Cost of Quality)，就必須搶在問題發生之前就預防它；但這也伴隨著接續的問題，「根本無從預料的事情，我如何預防?」。 回答這個問題之前，我們首先要深入了解「風險」(Risk)的意義。英文維基百科是這樣描述風險的：The possibility of loss, injury, or other adverse or unwelcome circumstance; a chance or situation involving such a possibility. 風險是面對損失、傷害或任何負面環境的機率。許多人不了解機率，因而無法深入體會風險的意涵，總以為風險代表著 無法言及的可能性，一種難以言喻的危險性；其實風險是一種完全可以量化的指標，其量化的標準就是機率。 回到一開始提到的問題，「根本無從預料的事情，我如何預防?」。如果我們從風險的角度思考這個問題，問題的答案馬上迎刃而解。原因在於「根本無從預料的事情」這句話的思考角度來自於：事情區分成「可預料」及「不可預料」；而風險角度的思考模式則倡導事情應該只有「此事的發生機率(風險)有多高？」。換句話說，風險思維即是將每一件事情均視為具備某種發生機率的狀態；而傳統觀點則認為事情不是已經發生了，就是根本無從預料起。 回答完上述的問題，我們也差不多該導入正題了，既然風險是某件事情發生的機率，存在於發生與不發生之間的暫態，那麼什麼時候會是某種異常的風險最高的時候呢？答案就在本文的標題中，也就是當「變更」發生的時候。 茲舉幾個實務中因為變更而發生的異常： 客戶要求變更標籤格式A，廠內有人好心提供更易閱讀的A'，結果A'反而被誤用 工程調機時未將機台程式完整復歸，使面板切割機台走刀路徑多切一刀，導致面板破片 系統廠組裝線銲錫站人員調動，清潔PCBA焊點時塗抹過多溶液，導致ABS成分開關褪色，客戶索賠500萬台幣 供應商變更壓鑄製程為CNC製程，使用不同鋁材卻使用同樣陽極表面處理參數，導致CNC製程的孔徑內部尺寸低於規格下限，整批報廢無法使用 如果製程參數、材料...

人類的學習機制可謂十分獨特。 除了從小急切的翻滾，急於爬行站立之外，等到雙手空閒之後又學著拿著各式各樣的器具四處玩耍，也是在這個時刻我們的嘴巴呀呀呀的模仿大人說話。沒有人會嘲笑一個小孩路走得不好、湯匙拿得不好、話說得不好，同時我們自己也完全不介意走路跌倒、湯汁灑滿地以及講話的腔調怪裡怪氣。這時候的我們沒什麼羞恥心，也不覺得害羞，就只想要單純的模仿學習。這類的學習能力從來沒有一個人教過我們，我們每個人天生就有這樣的學習能力，無論是誰都得從失敗中學習。 但這樣的學習模式到了學校之後就轉變了。