統計製程管制(SPC)

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  什麼是良好品質?其與變異性低有絕對關係,而且是影響品質的重要因素之一,舉例來說1979年4月17日,日本的朝日新聞在第一版曾經刊登了一則新聞,比較日本新力(SONY)工廠與美國加州新力(SONY)工廠所製造的彩色電視機顏色濃度品質。結果發現,在美國製造的同款新力電視機變異較大。所以美國民眾都喜歡買MADE IN JAPAN、而不喜歡買MADE IN U.S.A的新力電視機。而台灣大眾的心理亦是如此,認為購買MADE IN JAPAN製造的產品品質較為安心。隨著環境的變遷MADE IN TAIWAN,以前在好萊塢電影劇情內代表品質不好的產品,現在卻代表著產品的可靠度與良好的品質,所以現在的MADE IN TAIWAN的產品讓消費者買了會安心,安心即代表產品變異小,品質良好。

     良好的品質可使公司利潤上升,因顧客對良好品質的產品需求量會增加,需求量增加即代表銷售量增加。另外,良好品質可消除重工的浪費、降低成本支出、減少錯誤、縮短前置期(如免驗或減量檢驗),並提升設備和物料的使用率,進而提升生產力,最後的結果是使利潤上升。 一般認為降低成本與改善品質是相互矛盾的,尤其當改善品質如涉及規格允差度時,更認為是不可能降低成本的。然而,SPC證明實務上降低成本和改善品質是兩個並行不悖的目標,因SPC可以提升製程能力,讓變異縮小,允差度就可以縮小。

     宇宙間沒有任何兩個完全一樣的人、事、物,工業產品亦具此特性,就在產品間自然有差異存在。即在同樣製造條件下,也僅能說產品品質均勻,而不能說產品品質完全相同,因若使用精度足夠的量具時,將可發現產品品質並不儘相同,均有差異存在,這種差異的存在就是所謂的變異,了解變異的觀念後,才會對SPC有進一步的體認,而為了管制變異與減少變異,就須追蹤並分析變異,以找尋其根源。

     戴明博士指出變異可區分為機遇原因與非機遇原因,(1)機遇原因:係原就存在於系統中的原因,是屬於系統的一部份,大概有85%的品質問題是屬於此類,其改善須由管理階層的努力方可解決;(2)非機遇原因:係原不存在於系統中的原因。大概有15%的品質問題是屬於此類,其改善係經由基層作業者的努力可以解決的。所以作業人員大概只能處理15%有關製程品質的問題,大部份(85%)製程品質的問題,應該是由管理者或系統要來處理的,把品質的問題都歸咎基層作業者是不合理的,並且也無法有效的解決品質問題。

     SPC-統計製程管制的定義為「經由製程去收集資料而加以統計分析,並從分析中得以發覺製程的異常,經由問題分析以發掘異常的原因,並針對異常原因立即採取改善措施,使製程恢復正常-維持。並透過製程能力調查與標準化,以不斷提升製程能力-改善(KAIZEN)」。而SPC的應用步驟如下圖所示(資料來源:統計製程管制與軟體應用p20,中國生產力中心出版)系統

  簡單說明各步驟的內容,(1)確立製程流程:繪製生產流程圖,並據以訂定QC工程表,(2)決定管制項目:客戶、設計者或後工程的需求作為管制項目覺定的依據,(3)實施標準化:由流程圖可以看出實施標準化的重要性,當製程能力不足,經過問題分析解決後要標準化,另外製程有異常,經過調整後也要標準化,所以標準化在統計製程管制中站有非常重要的角色,(4)製程能力調查:使製程標準化,除去異常因素,當製程維持在穩定狀態時,所實現的品質程度,可掌握製程是否能滿足客戶的需求,(5)管制圖的運用:因製成條件不同,如何選用適當的管制圖,是造成大家較困擾的地方,(6)問題分析與解決:公司須制訂一個問題分析與解決的模式,如此方能讓全公司有一個共同的語言及科學的方法來解決問題,(7)製程的繼續管制:當製程的條件沒有變動時,就可將管制圖上的管制界限沿用作為製程的繼續管制。以上流程步驟為輔導的參考依俱,會因每家公司的狀況不同,在步驟上會有所調整,如公司標準化已經做得很好,會略過實施標準化的步驟,而到製程能力調查的步驟。

     舉例說明:A公司已通TS16949,所以在步驟(1)(2)(3)已有ㄧ定的水準,但在Cpk(製程能力指數)值卻無法達到客戶的要求1.33以上,即不良率小於62 PPM以下,所以先做製程能力調查,掌握現況製程的水準為多少?此時可以用過去的歷史資料來算Cpk值,經分析Cpk如下所示
 

  從改善事項與對應的數據可以知道其對策的效果,從3月到7月的數據顯示對策有ㄧ些效果,但還無法達到客戶的要求,此時不急著進行下ㄧ步驟「管制圖的運用」,而是要繼續做「問題分析與解決」,到了8月Cpk值達到客戶要求時,再進行「管制圖的運用」。經由製程能力調查的活動,A公司達到客戶的要求,提升了品質,也避免減單的危機。

  在推動統計製程管制-SPC首先要注意的是權責清楚,每個階層皆有負責的任務,如此才可避免SPC的成敗是基層人員的問題,事實上,SPC是需要大家一起參與才能有效。SPC除滿足客戶的要求外,也可提升經營的績效,如品質的提升可減少次級品、修理品及廢品,並且有較好的操作效率,機器的停頓時間會減少,生產可增加,而毋須投資設備或擴充工廠;另外因為製程能力的提升,可以減少檢驗數量,降低管理成本,卻能得到更佳的品質保證,由於在價格、品質、均勻性等均達到世界供應鏈所須條件的能力,因此競爭地位也較為堅強。   

  所以推動SPC除了客戶的要求外,最主要的是能夠降低成本,提升品質與經營效率,半導體廠因良率直接影響到效益,汽車廠因品質的要求,品牌廠商因要求高的品質或者良率,都會在其廠內或要求其協力廠推動SPC。

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