一、真正認識管制上限UCL/管制下限LCL
規格公差是製造單位遵守的準則,如果已經做在規格上限及規格下限的製品時,以製程平均值移動與標準差的關係推論,會有約16~20%的製品尺寸,落在規格上/下界限處,抽樣檢驗的結果,碰巧抽到落在這規格上/下界限附近的製品,而誤判製程是好的,殊不知製程已經在大量產出不合格。
另外一個風險則是有可能發生「灰色地帶」的製品,在工廠內量測時是好的,但有可能會因為環境溫度熱脹冷縮、運輸過程的變異、量測方法的偏差(偏誤)而發生超出規格的不良品,遇到這一個情況時,常常讓品保單位感到困擾,很想改變生產作業員的品質意識,但苦無一個好工具說服製造單位。
上述說明,是中小企業常常遇到的一個問題,只要符合規格製品尺寸落在規格上/下界限內,都算是合格品,然而隨著客戶對品質日趨嚴謹,滿足規格充其量只能說是達到一個符合性的要求,沒有預防及先知先覺,如果執行管制上/下界限(UCL/LCL),可以將落在灰色地帶的製品尺寸,被〝透明化〞的顯現出來,這就是管制界限的優點(如圖一)。
不要小看這兩條紅色虛線,他有一個預防的功能,可以有效反應落在灰色地帶的製品尺寸(3.5σ→4σ),提醒你要注意,警示你要主動關心超出管制界限的製品尺寸,有4M變異在發生(人員、機器,原物料、方法),只要專注於這4項的變因,進行根本真因分析(RCA),迫使製程改善,這就是「變異點」改善,如(圖二)及(圖三)說明。
【圖一】
【圖二】變異點分析與通報規則
【圖三】
二、認識管制界限專注於「變異點」改善
問題發生追究其原因,有其因果關係,什麼樣的果,就有什麼樣的變因造成,相對的,一個重大的變因則會造成顯著的不好結果,讓製程一時失去控制,無法正常生產。
舉一個例子:現在國內中小企業招工不易,尤其是生產製造業如機械、鑄造、零件車床加工、研磨、組立等工業,幾乎招募不到年輕的從業員,多是二度就業中高年紀勞工,而現在幾乎是外籍勞工在工廠作業(參考勞動部統計2014年國內約有50萬外籍勞工),很無奈技術類勞力工作,幾乎找不到年輕人到工廠工作,這是現在中小企業主心中的痛,很難看到70~80年代,國內技職學校應屆畢業生,大量投入製造業的盛況。
現在外籍勞工的作息,尤其中班(15:00~23:50)及大夜班(24:00~07:50)清一色是外籍勞工的天下,看不到台籍幹部坐陣領導,大部份21:00以後的時間,台籍幹部就下班了,在大夜班的生產過程中,如果人、機、料、法有稍一偏差不慎,則會造成大量的不良。
舉如外勞拿錯圖紙、規格看錯、隨意更動程式指令、隨意更動夾持治具、模具、領錯物料、隨意更動機台作業、沒有落實首件檢驗、自主檢驗等,只要一個變異,如領錯物料,又湊巧看錯規格,CNC電腦車床刀具就會撞刀,嚴重者整個機台底座、刀塔整個掀起,幾乎讓這台CNC車床整個停滯,光修理調整的時間就要14天以上時間,更甚者如果要等待關鍵零組件1~3個月時間。
試想,製程有可能等待7天、14天或1個月以上的時間嗎?應變措施採取緊急外包、更換機台作業,如果也沒有適合外包加工商,多餘的機台設備時,公司要怎麼辦?如何經營下去?很嚴重的一件事情,不要小看一個變異點,他有可能是一個超級原子彈,引爆後,後果一發不可收拾。
變異點的發生,幾乎是有跡可循,歷史的經驗告訴我們只要尺寸設定在中心值,刀具磨損時就立即更換刀具,在作業前準備中,仔細確認圖紙、版次、程式編程檔的鎖定確認、原物料尺寸規格確認、模/治工具調整妥善、量測儀器的配置、機台設備指定、作業標準書、檢驗規格書是否到位等。
然而最重要的還是「人」,操作這項作業的員工,有無接受過操作訓練、工安訓練、有無通過內部資格鑑定,檢驗儀器操作有無通過品保單位訓練及資格鑑定通過;只要能夠一一仔細確認,這些變異大都會受到關注,作業員只要會主動關心,提醒自己自主品保,這些變異將會有效降低。
如果是在動態生產過程中的變異點,則只有靠管制圖的管制上/下界限,觀察點子移動趨勢變化,管制圖上的點子是由製程抽樣檢驗結果而來,在一定的頻率內、抽取樣本(n),如每2H一次/n=3時;指定產品品質特性,經過正常的檢驗儀器量測產出3個個別觀測值,將這3個觀測值加總的和除以抽樣樣本數,得到一個平均值統計量(如圖四)。
將最大的製品尺寸減去最小製品尺寸,得到一個全距值,將這2個值點繪在管置圖上,可以藉由每天、每一次的抽樣量測結果統計量,觀察有無超出管制上限或超出管制下限的點子,這些超出的點子,就是「變異點」,利用變異點分析,很快得就能找出關鍵的因子。
接著再利用5Why或魚骨圖因/果分析,把握真因進行有效矯正,確認改善效果,有成效時在予以標準化。
【圖四】
三、勇於執行管制界限不要讓別人影響你
製程管制有它的程序規則,不容許其它人不按照程序規則作業,否則製程很容易失控,產出大量不良品,實施管制界限是一個品德與製程精益求精務實的作法,試想大家心中都有這條管制界限的約束,只要發現有異常,快要靠近或超出管制界限時,心中的那一股道德感就會應運而生,告訴自己要勇於執行這項政策,有製品尺寸超出管制界限不要隱密不報,等到超出時再來編一個說詞解釋,而且是愈解釋愈不清楚,愈對自己不利,這樣何苦呢?
企業中有遇到年紀較大的作業員,普遍存在對這兩條管制界限的排斥與不配合,覺得太綁手綁腳,妨礙他們的正常作業,認為管制界限是一條罪惡線,做在規格上才是正常品,想起來還真是啼笑皆非,老員工自己的錯誤觀念影響到其它作業者,這樣就很不對,而現場管理者尤其是他的主管更不對,沒有教導他正確觀念,所以勇於執行管制界限,不要讓別人影響你,對的事,就大膽的去作(Just do it),發現在管制界限有問題,勇敢即時反應出來,相信會受到主管的鼓掌,好好地讚賞你一番。
四、避免讓管制界限成為現場對立的導火線
上/下管制界限(UCL/LCL)寬度的大小,決定了製程的寬鬆度,太寬鬆的管制界限與規格上/下界限太接近,很容易失去它的功能,生產者覺得很輕鬆,沒有太大的約束力;但是太緊縮的管制界限,很容易發揮他的功能,約束製程不能太輕忽4M的控制,但對生產者心理產生了一股壓力覺得很痛苦。
時常要注意刀具壽命更換、檢驗頻率增加,對生產者來說覺得很不輕鬆,沒有時間休息且壓力大,只要有一個資深作業員帶頭反對執行管制圖和管制界限的約束,不配合品管作業,品保(品管)單位到現場很容易被當成過街老鼠,更甚者大聲咆哮、辱罵、摔東西等,這樣真得很不對,變成品保(品管)與現場對立的導火線。
為了避免上述情況發生,管制界限過程的擁有者,要有決心超越自我,勇於接受挑戰,破除以前作業的不好習慣,導入正確的態度觀念。而管制圖管制界限計畫的擁有者,要思考設計一個經濟平衡點的管制界限寬鬆度,是3σ或是2.5σ或是2σ或是3.5σ或是3.09倍,這攸關製程的和諧與人力、時間、成本的諸多考量,很重要不能不謹慎。
五、現場改善由管制界限先著手
改善講求效率,合宜的工具及優先順序,有適合的工具,可執行、可操作、可量化,如此會很容易事半功倍,而實施管制圖與管制界限是一個很有效率且非常有效的改善手法,套用五項修練的思考模式,現場改善先:
- 自我超越
- 改善自己的「心」與「智」
- 建立共識的管制界限
- 團隊合作
- 學習型的組織一系統思考及顧客流程導向改善模式
「人」是決定改善效果最關鍵的因素,只要打開他的心與智,激勵他們超越自我,勇於接受挑戰,藉著團隊合作,大家朝著共識的管制界限,努力朝著這水準目標前進,有問題就馬上改善,製程有了一個管制界限的約束力,相信改善是可以很容易的。
六、結論
工廠現場管理,每天都會有一些無預警的變異發生,如何讓這些變異不發生,惟有有效實施管制界限,界限的寬鬆與緊縮,決定現場改善的意志,只要觀察製程平均值的偏移狀況,以及管制界限的寬鬆度,就能發掘變異的瓶頸點,抓住重點有效改善。
【參考文獻】
- 房克成、林清風,2012,管制圖與製程管制,中華民國品質學會出版,台北。