正確認識SPC

這幾年來隨著電子制造業在中國的發展，SPC已逐漸變成一個熱門的話題。SPC(StatisticalProcessControl)譯為統計制程管制，是指“在制程中去收集數據，并將所收集的數據加以統計分析，從分析中發現制程的異常，再通過問題的分析來挖掘異常的原因，并針對該原因采取適當有效的對策，使制程恢復正常狀態，再透過制程能力的調查分析與標準化，不斷提升制程能力的一種維護與改善的手法”。 許多情況下，由于對SPC的一知半解，經常會在SPC的應用中發現一些下述的誤區。 2）這張管制圖是否有意義？
3）它所管制的參數真的對產品品質有舉足輕重的影響嗎？
4）管制界限訂的有意義嗎？
5）這張管制圖是否受到應有的重視，是否已照規定執行追蹤與判別？ Ca/Cp/Cpk是在SPC中計算制程能力最主要的指標，因此會作制程能力分析的公司當然是一個對SPC認識較深入的公司，但是值得再深入探討的是： 2）Ca/Cp/CPK被活用了嗎？
3）是否已用Ca/Cp/CPK作為依據，分派產品給不同生產線生產？ 制程參數的確是SPC的焦點，但是透過此誤區我們應深入探究：
1）為什么挑出這些制程參數？
2）這些制程參數的控制條件是如何決定的？
3）這些制程參數與成品品質間有因果關系可循嗎？
3．SPC的焦點：制程
SPC與傳統SQC的最大不同點，就在於由Q（Quality）至P(Process)的這兩個字轉換。在傳統的SQC中強調的是產品的品質，換言之，它是著重買賣雙方可共同評鑒的一種既成事實。而在SPC的思想上，則是希望將努力的方向更進一步的放在品質的源頭──制程上，因為制程的起伏變化才是造成品質變異的主要根源。而品質變異的大小也才是決定產品優劣的關鍵。 在對SPC有了上述更進一步的了解之后，SPC的正確作法也就會自然而然的浮現了。一般而言，有效的SPC應循下列步驟依序進行：
步驟一：深入掌握因果模式
所謂因果模式，就是找出哪些制程參數對產品品質會有舉足輕重的影響。這種探索模式可以圖示方式說明如下。
制程階段
制程參數制程（P1）制程（P2）制程（P3）
壓力AP1AP2AP3A
溫度B　　P3B
速度CP1CP2C　
PH值DP1D　P3D
功率E　P2EP3E
圖1

在圖1模式，所有制程參數理論上都可能會對產品品質造成影響，但事實上我們都知道每一制程參數對產品的影響程度一定不會相同。因此SPC首先要做的就是希望能找出孰輕孰重的因果關系，換言之我們希望能得到下列這張制程參數的柏拉圖。 得到這張柏拉圖有什麼好處呢？其好處就是能從眾多的操作參數之中過濾出少數舉足輕重的項目來加以管制。因此，如果能夠作好SPC，其實管制項目根本不必太多，管制成本當然也就會相對降低了。 在找出影響結果的主要參數之后，接著要推敲的就是這些參數該控制在那一個范圍內變動才恰當。這個時候，我們就需要進一步地借助相關與回歸分析等統計工具來合理地推測出控制范圍。 我們繼續用上例來說明如何決定P3A的合理變動范圍，假設該產品品質特性是PCB的抗撕強度，而經過相關回歸分析得知P3A與抗撕強度成正比關系，如上圖所示。 y=-2+4x　其中y=抗撕強度　x=P3A之壓力強度值
若己知產品抗撕強度之規格上限為10kg/cm2，下限為8
kg/cm2，那麼代入上述回歸方程式，則P3A之管制上限為：10=-2+4x→
XU=3(kg/cm2)。同理，管制下限即為XL=2.5kg/cm2)。
經過這種相關回歸的轉換之后，P3A的控制范圍就可合理地設在2.75+/-0.5(kg/cm2)之間，換言之，只要事先將第三制程段之壓力(P3A)好好控制在2.75+/-0.5(kg/cm2)，那么除非有特殊意外發生，否則產品的抗撕強度理當不成問題?；旧献龅竭@個階段，SPC的精神才可算是真正浮現了。 經過步驟一、二之后，對SPC而言只能說完成了S與P兩部份，而C部只是剛開始而已，因為控制范圍只是控制方法的一部份，若要談完整的控制的方法，則需要進一步探究。

控制頻率，就是多久該抽樣一次。一般抽樣頻率與制造系統的穩定性有密切的關系，通常若制程的穩定性愈高，則控制頻率就可相對的放松。
樣本抽取方法。
樣本量測方法，理論上應與步驟一、二在實驗階段時采取一致的方法，而在控制一段時間驗證吻合之后，則可采取自動檢測儀器來取代。
步驟四：抽取成品來驗證原始系統是否仍然正常運轉
是否經過步驟一、二、三之后，SPC的大功就告成了呢？是否推動SPC之后，就再也不需要進行成品檢驗了呢？如果仍要作成品檢驗，那么與推動SPC之前原來的成品檢驗有何不同呢？深入研究這些問題將有助于明白SPC的全貌。其實即使步驟一、二、三完全做到了仍然要抽查少數成品來作檢驗，其目的何在呢？因為任何系統無論設計如何的嚴謹，隨著時間的流逝，系統本身都潛伏了“突變”的可能。如下圖所示。 當透過步驟一、二、三找出P3A與抗撕強度的關系之后，那麼從SPC之角度僅需將P3A控制在2.75+/-0.5(KG/CM2)范圍內即可，但是誰能保證原系統永遠不變呢？因此為偵測“原系統”是否已產生突變，所以我們就必須在P3A的合理范圍內2.75+/-0.5(KG/CM2)抽取一些樣本來對成品的抗撕強度特性加以檢查。如果結果顯示抗撕力正常，那麼P3A繼續控制在2.75+/-0.5(KG/CM2)之內就有意義，反之，如果抽出樣本的結果顯示抗撕強度異常，如上圖落在6-7之間，那麼我們就要立刻警覺系統是否已在不知不覺中突變了。 5．SPC的精髓
SPC系統如果能夠循序漸進地落實執行，那麼就能逐漸體會到下述各項SPC的精髓。
5．1SPC能使管理更合邏輯
從四個步驟來看，做好SPC的過程其實也就是脫離直覺式管理而進入邏輯管理的過程。中國人常說“物有本末，事有始終，知所先后，則近道矣”。因此，若能深入了解SPC那么管理自然就愈合邏輯。 因為SPC是從產品之品質特性，回溯到源頭從制程參數上著手管理。這種源流管理的思想不僅可以事先防止損失，更可從起點創造品質。因此掌握先機自然也成為SPC的精髓。 SPC是從容易控制的制程參數下手，來掌握不容易控制的成品品質。因此是一種相當省事的管理，試想倘若不實行SPC，那么到底要投下多少人力物力才能做好成品的全檢工作呢？尤其麻煩的是，若不做SPC，那么產量愈大品檢人員就要等幅增加。反之，做好SPC后其品檢人手是可以不增反減的。 推動SPC除了可使產品鑒定成本得以節省之外，更可使內部的失敗成本大幅降低。這是因為SPC能夠及時發現異常并發出警報，可以避免在制程異常下大量廢品的產生，因此做好SPC才是降低制造成本的妙方。 推動SPC之后，如何知道所推動的SPC是否成功了呢？一般而言，有一些簡單明確的驗證指標，可以每季度回顧討論一次，這些指標分別是：
品質是否更穩定
良品率是否提高
制程是否更流暢
在制品是否更減少
成本是否更低廉
異常是否更快被發現
品管員是否逐漸減少
如果“是”的答案愈來愈多，那么就表示SPC已經被正確地應用了。

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