公差設計與分析實務管理受訓心得分享

　　一般從事產品設計開發的工程師普遍認為公差分析主要是對產品零組件的尺寸進行公差設計與分析，因此，常常會碰到的問題之一是產品或零組件的規格公差訂定，一般規格公差的訂定多是根據設計便覽或是實務經驗，這樣的方式往往有不周延或是不能預期的缺憾。

　　過去除了結構尺寸外，其他的公差設定大都是依據經驗值來設計，在產品品質及可靠性要求日益嚴苛的條件下，用經驗值的方式往往無法滿足客戶要求，造成需多成本損失。

　　實際上除了產品結構尺寸外，公差分析還可以對產品諸多性能（如強度、功耗、接收靈敏度、可靠度…等），進行零件參數值的公差設計與分析；更可以對自動化生產設備參數進行公差設計與分析。

　　如果能夠依據一定的分析步驟掌握公差的需求，將應該嚴格的公差或應該寬鬆的公差分別處理，如此，不僅不會造成供應商或組裝廠的抱怨，也能在有效的降低材料成本或重工的工時費用，使公差分析／公差設計成為設計開發階段具備創造效益的工具。

　　目前輔導的企業主要生產汽車維修燈具類的產品，其最終的產品製程為組裝及包裝，在組裝製程經常會遇到塑膠件的上下殼明明都在公差範圍內，裝配時產品不是過緊就是產生嚴重的晃動感。因之前已知道只要是有裝配動作的部件只能給單邊公差，但對於公差值的設計是否洽當，內心充滿許多疑惑。

　　因此，決心帶這問題來找答案，期望透過課程老師的講解，快速釐清不解之處，以利下次到場輔導時能協助到個案公司，解決長期以來的痛處。

　　課程一開始老師首先介紹品質損失函數，承如田口先生對產品品質的定義為產品在使用期間對社會所造成的損失最小。產品製造者的社會責任必須儘量做出對社會造成損失最小的產品。因此品質的要求不應僅是合於規格而已，還須符合：1. 品質特性與目標值一致；2. 品質特性之變異越小越好。

　　所以在此讓我學習需將品質損失函數應用在產品／製程開發的最初期，藉以評估品質變異所帶來的社會損失。換言之，了解品質損失函數可以把降低以目標值為中心的變異而獲得的利益予以數量化。它可以幫助我們提出理由，證明是否應投資一定的成本去改進一個已經符合規格的製程。

　　然而由於損失的多寡和產品偏離目標值的遠近（亦即變異-Variation）有關，因此有「公差設計」，目的是求最小的損失。而在田口品質損失的觀念下，降低變異已成為品質改善之首要目標。即使品質特性已在規格界限內，改善活動仍需持續進行。

　　此外，品質損失函數也將品質與以金錢表示的成本和損失結合起來，不只是考慮廠商生產時的，還將消費者和社會的成本成本損失也一併包括進去。

　　在此也透過本課程學習公差設計與分析的方法，並學習在產品開發的流程中協力設計出具可互換性的零件或子系統，進而設計出品質優良、可大量生產的產品。因為沒有公差，就沒有規格化的零件；沒有規則化的零件，就沒有大量生產。

　　未來在輔導時我也可以引導研發人建置透過公差設計與分析的技術來回答新產品開發流程中的三個問題：

1. 有了系統規格的總體公差之後，如何將此一總體公差分配給子系統與零件，制定子系統與零件的公差。（均衡、比例、最佳化方法）。

2. 有了子系統與零件的公差之後，該如何估算系統的總體公差是多少，超出規格的機率有多高？（使用極值分析、根平方和、誤差傳遞、蒙地卡羅模擬）。

3. 如果子系統與零件累積出來的公差會超出系統規格，該如何展開對策？（使用平均值趨、單邊規格規避、縮小變異等方法）。

　　期待能因為找到方法來協助個案廠商找到有效對策，也藉學習此累積自己的輔導經驗。