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1、.SPC的認識與應用 一、SPC興起的背景 這幾年對台灣的製程業而言，SPC似乎已變成一個愈來愈熱門的話題。為了避免盲目地人云亦云，我們更需要先探索一下SPC的來龍去脈。其實SPC會興起，是源自於一些特定的時空背景。 1-1 SPC興起是宣告經驗掛帥時代的結束 如果工作經驗對產品品質有舉足輕重的影響（例如：做旗袍或手拉坯），那麼，SPC就沒有太多揮灑的空間。相反地，如果某一公司開始將經驗加以整理，而納入設備、製程或系統時；也就是說，該公司開始宣告經驗掛帥時代將要結束，那麼SPC的導入時機也就自然成熟了。1-2 SPC興起是宣告品質公共認證時代的來臨 在傳統個人自掃門前雪的時代，每一個公司都要採
2、用自己的資源與方法，來認可某些合格供應商。這對買賣雙方而言，都是勞民傷財且浪廢資源的必要之惡。為了提昇全人類的福祉，因此，品質公共認證的制度與機構，就從1980年代逐漸興起，其中已蔚然成風的代表者首推GMP與ISO-9000二者。這兩種公共認證制度為何能奠定其權威地位呢？這是因為他們非常重視產品生產的過程與系統，因為只有穩定而一貫（Consistent）的過程與系統，才能保證長期做出合格的產品。然而，如何檢核此一貫過程與系統仍然穩定的存在呢？這又必須仰賴SPC來發揮功能。基於上述兩點主客觀的因素，因此，對仍想長期在台灣發展的製程業者而言，SPC已成為影響生存涉及成敗的關鍵制度了。 二、SPC的
3、迷思（MYTH） 也許由於對SPC一知半解，因此在一些己推動SPC的公司中，常會發現一些下述的迷思。 2-1迷思一：有管制圖就是在推動SPC？ 其實管制圖只是SPC的工具之一，因此管制圖SPC是一種很粗淺的看法。嚴謹說來，管制圖不但不等於SPC而且還要進而推敲 這是產品品質（）還是製程參數（）管制圖 這張管制圖是否有意義？ 它所管制的參數真的對產品品質有舉足輕的影響嗎？ 管制界限訂的有意義嗎？ 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研判？ 這些問題經過推敲之後才能幫助我們對SPC作更深入的瞭解。2-2迷思二：有了Ca/Cp/Cpk等計算就是在推動SPC？ Ca/Cp/Cpk是在S
4、PC中計算製程能力最主要的指標，因此會作製程能力分析的公司，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 Ca/Cp/Cpk有定期Review嗎？ Ca/Cp/Cpk被活用了嗎？ 是否已用Ca/Cp/Cpk作訂單分派給不同生產線生產的依據？ 2-3迷思三：有了可控制的製程參數（Process Parameter）就是SPC？ 製程參數的確是SPC的焦點，但是透過此迷思我們應深入探究 為什麼挑出這些製程參數？ 這些製程參數的控制條件是如何決定的？ 這些製程參數與成品品質間有因果關係可循嗎？ 三、SPC的焦點製程（Process） SPC與傳統SQC的最大不同點，就在於由Q至P的這兩
5、個字轉換。在傳統的SQC中強調的是Quality，是指產品的品質。換言之，它是著重買賣雙方可共同評斷與鑑定的一種既成事實。而在SPC的想法上，則是希望將努力的方向更進一步的放在品質的源頭製程（Process）上。因為製程的起伏變化才是造成品質變異（Variation）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。這種因果關係，可進一步表示如下： 明白上述的因果關係之後，自然就會將SPC的焦點放在製程（Process）上了。 四、SPC的步驟 在對SPC有了上述更進一步的瞭解之後，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： 製程製程參數P1P2
6、P3P4（溫度）P1AP2AP4A（壓力）P2BP3B（溫度）P1CP3CP4C（速度）P2DP4D（pH值）P1FP4F（能量）P2GP3G 4-1步驟一：深入掌握因果模式 所謂因果模式，就是找出哪些製程參數（Process Parameter)對產品品質(Product Quality)會有舉足輕重的影響。這種探索模式，可以圖示方式說明如上。在上述模式，所有製程參數，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，每一製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係，換言之我們希望能得到下列這張製程參數的柏拉圖： 得到這張柏拉圖
7、有什麼好處呢？其好處就是希望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。 至於如何找出上述的因果模式呢？原則上要視產品品質的複雜度而訂，如果，複雜度低，用傳統的索檢表（Checklist)及層制法來加以分析即可。反之，如果遇到複雜度高的個案，那可能就不得不借助實驗計劃法(D.O.E)的更高階分析工具了。4-2步驟二：設定主要參數的控制範圍 經過上述“步驟一”找出影響結果的主要參數之後，接著要推敲的就是：這些參數該控制在那一個範圍內變動才恰當？這個時候，我們就需要進一步地借助相關與迴歸分析等統計工
8、具來合理地推測出控制範圍。 我們繼續援引“步驟一”之例，來說明如何決定P2B的合理變動範圍。假設該產品品質特性是銅箔的“抗撕強度”，而經過相關迴歸分析得知，P2B與抗撕強度成正比關係，如上圖所示。 此迴歸方程式以公式表示則為： y=-2+4x，其中 y=抗撕強度，x=P2B之壓力強度值若己知產品抗撕強度之規格上限為14 lb/in2，下限為10 lb/in2，那麼代入上述迴歸方程式，則P2B之管制上限為：14=-2+4x XU=4(lb/in2)同理，管制下限即為：XL=3(lb/in2) 經過這種相關迴歸的轉換之後，P2B的控制範圍就可合理地設在3.5± 0.5(lb/
9、in2)之間，換言之，只要事先將第二製程之壓力(P2B)，好好控制在3.5± 0.5之間，那麼，除非有特殊的意外，否則產品的抗撕強，理當不成問題。基本上，做到這個階段，SPC的精神才可算是真正浮現了。當然相對的，今天貴公司所推動的SPC，如果製程參考的控制範圍，並無嚴謹脈絡可循（大部分參數都是供應商提供之所謂技術資料），那麼在SPC方面就仍許多的值得努力的空間。 4-3步驟三：建立製程控制方法 經過“步驟一步驟二”之後，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。因為控制範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（換言之，就是多久該
10、抽樣一次？一般抽樣頻率與製造系統的穩定性有密切的關係，通常若Process的穩定性愈高，則控制頻率就可相對的放鬆） 樣本抽取方法 樣本量測方法（為了避免造成雞同鴨講的問題，理論上，上述二者至少應與“步驟一步驟二”在實驗階段時採取一致的方法，而在控制一段時間，驗證吻合之後，則可採取自動偵測之儀器來取而代之，以收事半功倍之效）4-4步驟四：抽取成品來印證原始系統是否仍然正常運轉 是否經過“步驟一步驟二步驟三”之後，SPC的大功就告成了呢？是否推動SPC之後，就再也不需要進行成品檢驗了呢？如果仍要作成品檢驗，那麼與推動SPC之前原來的成品檢驗有何不同呢？深入研究這些問題，才有助於明白SPC的全貌。其
11、實即使“步驟一步驟二步驟三”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，現以圖示法說明如下圖。 當透過“步驟一步驟二步驟三”找出P2B與抗撕強度的關係之後，那麼，從SPC之角度僅需將P2B控制在3.5± 0.5之範圍內即可，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P2B的合理範圍內（3.5± 0.5），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（在12± 2之內），那麼，P2B繼續控制在3.5± 0.
12、5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49之間全部Out Spec），那麼，我們就要立刻警覺系統是否已在不知不覺中突變了。 有了這種認知我們就不難明白，其實推動SPC時，仍要做少數成品檢驗的，只是SPC中成品檢驗的目的，是要確認原系統有沒有產生突變，這與傳統用成品抽樣檢驗來作全批“允收”的目的是不相同的。 既然在SPC中的成品檢驗是要驗證原系統是否有發生突變，所以，成品檢驗的時機就需要講究。一般應選取在愈接近系統可能產生突變的時機之後，抽驗系統的正常與否就有積極的意義。一般而言，在設備大修、連續假期，或更換原料之後的“關鍵時刻”，都是系統最可能出現突變之時機。這時
13、，抽取成品來驗證系統的步驟就顯得特別重要了。 上述“步驟一步驟二步驟三步驟四”，是推動執行SPC的系統的必要過程，值得有心人多加推敲玩味。 五、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。 5-1 SPC能使管理更合邏輯 從上述“步驟一步驟二步驟三步驟四”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，知所先後，則近道矣，這豈不正是SPC的寫照？因此，若能愈深入瞭解SPC，那麼管理自然就愈合邏輯。5-2 SPC能使管理掌握先機 因為SPC是從產品之品質特性，回溯到源頭從製程參數上著手之管理。這
14、種源流管理的想法從消極方面講，可以防止損失於事先；從積極方面講，更可創造品質於源頭，因此掌握先機自然也成為SPC的精髓。5-3 SPC能使管理更加省事 SPC是從容易控制的製程參數下手，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，那麼倒底要投下多少人力物力才能做好成品的全檢作業呢？尤其麻煩的是，若不做SPC，那麼產量愈大，品檢人員就要等幅增加。反之，做好SPC後其品檢人手是可以不增反減的，因此何者省事、省錢，至此已昭然若揭有目共睹了。5-4 SPC使製造成本更低 推動SPC除了可使5-3節所說的鑑定成本得以節省之外，更可使內部的失敗成本大幅降低。若以PCB為例
15、，其Pink Ring的缺點在傳統的品管方式中（列：甲廠）常在黑化處理的天之後才可能發現；而一旦Pink Ring在PTH中發現時，四天來的WIP都有可能受到波及的機會。但是若在另一家（乙廠）妥善實行SPC的公司，則黑化線透過SPC的監視，其潛伏的Pink Ring，可能在黑化線出問題之後的兩小時內就被掌握了。以一個中級廠的規模，每小時生產250 ft2板子而言，所以甲廠（未推行SPC）與乙廠（推行SPC）在Pink Ring損失上最大的差異，可能就是24,000 ft2(250×24×4)與500 ft2(250×2)之比。想想看，這對成本的影響該有多大呢？因此，做好SPC才是降低製造成本的妙方。 六、SPC的診斷 推動SPC之後，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，可以每季檢討一次，這些指標分別是： 6-1 品質是否更穩定？ 6-2良品率是否提高？ 6-3製程是否更流暢？ 6-4 WIP是否更減少？ 6-5 成本是否更低廉？ 6-6異常是否更快被偵測到？ 6-7品管員是否逐漸減少？如果每季檢討時，Yes的答案愈來愈多，那麼要特別恭禧貴公司，因為這不但表示貴公司用對了SPC，而且更證明貴公司定將成為一個愈來愈成功的公司。 *;