SPC简介

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SPC简介

* Z5 o" S% s2 ?; H起源
1924年蘇華特（W.A.Shewhart）博士繪製了第一張的SPC圖，並於1931年出版了
「加工產品品質的經濟控制」（Economic  Control  of  Quality  of  Manufactured
Products）之後，SPC應用於各種製造過程改善便就此展開。
0 k" [' ?  ~. dSPC基本原理
, m; ]5 u, f; H- i1 A+ `SPC是一種用來分析資料的科學方法，並且利用分析結果來解決實際的問題。只
; \# E% ]5 Y6 p+ R2 c/ A要問題能以數字表示，就可以應用SPC來分析。一般收集的資料都會有變動的現
象，將這些資料畫在圖上(如下標準之SPC圖 圖)，抽樣值在某個範圍中上下變動，
( b1 z; ^# O3 l* K" a為何會有這些波動發生?其原因可能是原料、設備、氣壓、操作員生理、心理不
同所造成。而SPC的基本原理如下[Moen, Nolan and Provost, 1991]：
, R; ^4 p- y$ p- N6 U7 @1. 被量測出的產品品質特性均是由於某些偶然因素所造成的結果。
2. 某些「偶然因素下的一致現象」，是任何製造和檢驗的架構下所固有的。
3. 在這固有之”一致現象”的狀態下的變動將無法找到原因。
4. 在該狀態外的變動原因，則是可被發現而加以改正的。
由此可知，蘇華特博士將影響產品品質的變異分為不可歸咎變異和可歸咎變異等
5 G$ y3 a6 p; k5 [, G7 N& i( O) n兩類因素：
& V7 T1 V, F9 Z7 @' nz 不可歸咎變異因素是在製程中隨時都會影響到產品。
* x* H3 O. `) }0 a* C0 |9 K3 |z 可歸咎變異因素則是在某種特定條件下的製程中才會影響到產品。
如果某一製程只受到不可歸咎變異因素影響，則該製程稱為穩定製程，即是產品
品質特性的變異是在可預測的統計控制範圍之內；另一方面，如果某一製程同時
4 U# p" @$ y  d8 V0 n& F被不可歸咎與可歸咎兩個變異因素所影響，則該製程是不穩定的，此時產品品質
) q0 h4 ^" `; @% ?4 t特性的變異將無法以統計方法來預測。SPC圖(SPC  Charts)正是為了判斷製程是否
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7 L& I7 P3 n/ E" r& i( J) V4 m8 W穩定，或是區分製程究竟是被不可歸咎變異因素或可歸咎變異因素所影響的一種
( p) p3 H6 _4 y, x8 P- M統計技術。下圖繪製了標準的SPC圖，從圖中可看出SPC主要是用於量測和分析
任何製程的產出、處理產品或零件的正常與否，及監督整個或部份的製造過程。


變異的來源
; |0 j" |0 Y8 j: g  E「變異是宇宙現象，是人類生活中的一部份。」這句話的內容，如今看來似乎是個平淡無
奇的事實，然而卻是直到百年前才逐漸廣為人知的。任何過程都會有變異，也許變異非常
0 ~3 v# l3 B4 U4 {$ x; b大，容易看得出來；也許非常小，無法以目視判別。
假如由生產線隨機取出數個產品，量測產品的某些特性，如果量測儀器夠精確，必將發現
. d* s/ z- {& G& W這些產品的測量值各不相同；又如計數產品表面的瑕疵，量測薄片的厚度、螺絲帽的直徑
  n; \& b& K! H6 u及化學過程的產出量（yield）等等，必存在著變異。
) t* A- r2 v& P8 y' {# |  c在此，我們以＜圖一＞及＜圖二＞來表示變異的來源，這些來源影響並造成了產品的變
- B+ K) f, P7 m異。
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) `* b  s, u7 f) p' w. ?. |2 O製程（process）
/ `& _& l+ b# k# y* V變異的第一個來源是製程，包括工具磨耗、機器震動、夾持工作物裝置的位
置，以及電力和水力的波動。當這許多變異匯集在一起時，會使製程在某種變
異程度內波動。因此，即使兩架機器完全相同，它們的能力卻不相同。在安排
! i. o: {2 x9 p$ F( q( n! ?% a製造重要零件時，考慮此一事實是非常重要的。

% h: V7 \$ }+ q6 g7 c2 _3 Y) ~機械(machine)
切割工具在處置很多產品之後，會失去其鋒利度；潤滑油的狀況也會隨著溫度
的改變而改變；產品的尺寸亦隨著切割工具的設定和位置而變動。表面上，每
次的作業都在完全相同的狀況下操作，事實上，有許多的變異以不引人注意的
$ B5 V2 [/ W6 l2 A+ k7 u2 Q( N1 \方式發生著，而影響了產品的品質。以熱處理為例，電爐溫度不斷隨著電壓的
+ u" l; F( z5 `% o7 }改變而變動，或在爐中的位置，如靠近爐口、爐頂、爐頂、爐壁和爐心都會有
8 N; Z1 A) U  A! U) j不同的狀況。所以置於其中的物料，也會依不同位置而有不同的品質特性出
/ [) h: A8 U7 K2 W/ j" H現。
材料(material)
既然在最後成品中會發現變異，一定也會在材料中發生變異（原料是供應商的
8 T7 ?* [9 V7 o( z4 f最後成品），例如抗拉強度、延展性、厚度等品質特性，都會使成品產生變
/ ]2 V. F: S- ^異。
操作員(operator)
5 {6 v$ i7 m( P$ E0 B- l操作員可能是最大的一個來源，這個來源包括作業員完成作業的方式是否依照標準作
$ q5 ?( K3 g& D& ~& \( k; L業程序、每個週期是否稍有變異、以及作業員的體力和情緒都會產生變異。另外，作
業員的生理特性和技術也會影響產品的品質。例如身高、手巧或手拙、慣用左手或右
手等差別。
2 w8 x6 S8 R" S0 f. m雜項(others)
6 Z$ [- L7 [9 R( c' }- |+ C9 Z, w- m雜項包括溫度、光線、溼度等環境因素。例如室外的溫度高，庫存中的紙張的
水分就會改變，可能對製成會產生不良的影響；其他可能還包括檢驗的方法，
如檢驗設備不良或品質標準應用不當、測量儀器的精確度等，都可能是導致變
異的原因。