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SPC製程的隱形敵人:探究變異來源
 
之前曾介紹過統計製程管制 (Statistical Process Control, SPC) 對企業的益處,詳見:改善產品品質,降低成本:SPC 技術助您一臂之力,接下來就讓我們一步步窺探 SPC 的奧秘之處,此次先來探究製程變異的來源吧!
 

前言

 

在製造過程中,產品品質的穩定性是企業競爭力的關鍵。然而,製程變異卻如同一股隱形敵人,總是潛伏在生產線上,時刻威脅著產品品質的穩定。製程變異是指產品品質在製程中產生的波動,其來源多種多樣,難以捉摸。統計製程管制 (Statistical Process Control, SPC) 的核心目的,就是找出並管理這些變異,確保製程的穩定性和產品品質的一致性。本文將深入探究製程變異的來源,揭開這股隱形敵人的面紗。

 

SPC的由來

SPC 是品質管理的重要工具之一,於 1924 年由「管制圖之父」沃爾特·A·休哈特 (Walter A. Shewhart) 在貝爾實驗室工作期間所創立,之後由其學生威廉·愛德華茲·戴明 (W. Edwards Deming) 深入研究了 SPC,並在第二次世界大戰後到日本輔導 SPC 的應用,進而提升該國製造業的品質,協助日本在戰後成為高品質的代名詞。

 

SPC的目的-維持製程穩定

SPC 主要目的是迅速地偵測出製程中變異發生的原因,以確保製造過程穩定並能在預期的範圍內運作,維持產品的品質和一致性。休哈特與戴明的研究顯示,在製造過程中,產品品質會受到各種因素的影響而產生變異,並將這些變異的原因分為兩類:

  • 共同原因 (Common Cause) 或機遇原因 (Chance Cause)

共同原因是指那些不可控制的、固有的、微小的變異因素。這些因素普遍存在於生產流程中的變異因素,通常是難以消除的,例如機器磨損、環境變化等。機遇原因對產品品質的影響通常很小,但累積起來也會造成品質下降。

  • 特殊原因 (Special Cause) 或可歸屬原因 (Assignable Cause) 

特殊原因是指那些可以控制的、偶發的、較大的變異因素。這些因素通常是指那些偶然發生的變異因素,通常是可以消除的,例如操作失誤、設備故障、材料缺陷等。可歸屬原因對產品品質的影響通常很大,會造成產品缺陷的產生。

表一、休哈特和戴明在變異原因的分類
 

誰該負責?

戴明博士專注於製造過程中的責任歸屬問題,因此創造了「共同原因」和「特殊原因」這兩個詞彙。       

「共同原因」的變異是存在於整個製造系統或者已經得到很好控制的系統中的。戴明博士認為至少 80% 的製程變異是由共同原因所造成,這些變異是系統內在的一部分,因此負責處理這些變異的是管理這些系統的人員,特別是高階層的管理人員,只有他們能夠採取必要的行動來解決這些共同原因的問題。       

「特殊原因」的變異本質上是局部性的。因此戴明博士用「特殊」這個詞來描述造成問題的特定作業員、特定機器或特定環境因素等。他認為最多 20% 的製程變異是由特殊原因所造成,一般情況下,問題發生在特定的人或特定的地方,因此現場人員可以自行找出原因,採取行動,並將問題解決。

表二、變異因素在製程中的特性
 

變異因素來源

產品品質在製程中為何會有嚴重變異?一般不外是人、機、料、法、環、測等造成產品質量的波動原因所造成。表三為一般製程中常見的變異因素來源:

表三、特殊原因與共同原因的變異來源
 

結論

 

製程變異是生產過程中不可避免的現象,要有效地降低製程變異,首先需要清楚地了解製程或流程的變異來源。SPC 能幫助我們找出這些變異的根源,並通過有效的策略來管理它們,從而實現製程的持續改進和品質管理的優化。