《轉危為安》《新經濟學》修正版2015年將問市

http://demingcircle.blogspot.tw/2015/01/2015.html

很高興知道鍾先生這兩本書的修正版要出版了!

鍾先生是我在杜邦公司的主管,我對戴明先生的知識及其貢獻之認識,始於鍾先生!

1997我任職仁寶公司的製程部,主導一系列的改善專案小有成就,當時的副總張永清先生發了一筆獎金以資鼓勵,我們除了吃喝一頓慶祝之外,並贈送每位參予者鐘先生所翻譯的”轉危為安”,從此這本書以及原文版”Out of the crisis” 成了我案頭的常客,經常拿起來隨意翻閱,有時看翻譯本,有時看原文本。看不懂原文就參考翻譯,不能肯定翻譯意思就參考原文,也因此找到一些翻譯上的問題,常常用這些問題來請教鍾先生,真是學而時習之不亦樂乎!

一再重溫戴明先生的著作,常會發現過去在工作中所犯的錯誤,而當時理直氣壯不以為錯!

 

DOE 實驗計畫法

DOE 是 Design of Experiment的縮寫﹐直譯為實驗計畫法﹐它是一套系統化的實驗方法﹐透過有效率的實驗規劃﹐以最少的實驗次數﹐獲取最多的結論﹐並透過這些結論將產品設計﹑製程參數最佳化﹐是工業界與科學界獲取知識與Know-how的最佳工具。

 

DOE 分成兩大派別:

一個是傳統的全因子實驗法﹐優點是實驗完整﹐可以有效評估各因子的主效應﹐也可以評估因子間的交互作用效應;它的缺點是實驗次數過多﹐耗費資源過大。

另一則是部份因子實驗法﹐它是針對全因子實驗法的缺點而修正的方法﹐但是也因為簡化實驗﹐使得它不易取得交互作用的影響力分析﹐田口式實驗計畫法是這個方法的典型代表。

另一個比較不為人知的則是品管怪傑 Dorian Shainin所提出的Shainin DOE 7 Tools﹐這套做法因為Shainin採取封閉的態度而不為人知!

 

參考資料:

尋智顧問網站實驗計畫速學活用法

World Class Quality

 

T Test, T檢定

T檢定﹐用來檢定兩個標準差未知之常態分配的均值是否相等﹐藉以判定工程對策是否有效﹐此檢定為筆名為Student的Gossett所創建﹐因此常常被稱為『學生T檢定』(Student’s t test)

在辦公室套裝軟體Microsoft Excel或是Openoffice Calc中﹐都有現成的函數可以使用﹐簡述如下:

TTEST(array-a;array-b;tails;type) 其傳回值之意義:兩組樣本來自同一母體之機率﹐使用者可以藉此判定是否拒絕虛無假說

其中分配 a 之抽樣值在陣列array-a中﹐分配b之抽樣值在陣列array2中﹐雙尾檢定時tails值為2﹐單尾檢定時為1﹐type值如下:

type = 1﹐成對檢驗(例如同一個人﹐服藥前與服藥後之成對檢定﹐確認藥效)

type = 2﹐變異數相等之兩組樣本 (最原始的 T test,其他兩個type都是後人所衍生)

type = 3﹐變異數不相等之兩組樣本

除了使用套裝軟體之外﹐我們也可用查表的方式作T檢定﹐若所得之t值高於零界值﹐則可拒絕虛無假說﹐換句話說兩組樣本來自不同之母體﹐吾人所導入之對策確實造成差異。

註:t分配之零界值與自由度﹑右尾面積相關﹐其值可以查表得知。

Assembly Complexity vs. defects rate, 組裝複雜度與不良率

Assembly Complexity vs. defects rate, 組裝複雜度與不良率

關於組裝困難度(Assembly Complexity)與不良率的關係﹐可以由下圖來看﹐其橫軸為DFA的組裝複雜度指標Man-Assembly Efficiency(組裝效率)﹐縱軸則為組裝後之單位產品缺點數﹐由此可見當組裝複雜度下降時﹐單位產品缺點數也跟著降地﹐至於兩者間的切確數學關係式則無關宏旨﹐我們按下不表。

 

 

我們在此可以談談所謂組裝複雜度的評估方法﹐學界曾經提出許多方法﹐但是最簡單有效的方法﹐仍是以組裝所需之時間來衡量﹐這裡所謂的組裝效率﹐其實是將估計的組裝時間與理想值作比對﹐(請參考Assembly Efficiency中所作的說明)﹐當組裝時間與理想值差異過大時﹐我們認定其複雜度過高﹐此一方法在定量上有其誤差﹐但是在定性的分析上﹐給予產品設計者很好的指標。

Assembly Efficiency, 組裝效率

Assembly Efficiency 組裝效率﹐事實上談的卻不是生產線上的組裝效率﹐這是Boothroyd Dewhurst 公司用來衡量產品設計在組裝難易度(DFA, Design For Assembly)上的指標﹐他的基本理論是﹐每個產品在刪除不必要的零件之後﹐有它最理想的零件數量(Nm)﹐而每個零件的理想組裝時間是3秒鐘﹐因此DFA的組裝效率指標就是:

 

EM = Nm X 3 / T 其中T是估計的組裝時間

 

換句話說﹐所謂組裝效率就是﹐理想組裝時間與預估組裝時間之比值﹐比值越接近一﹐這個設計在組裝性上越接近完美﹐實際的經驗是20~50%左右。

 

好的設計有較高的組裝效率﹐而其對應的組裝複雜度與不良率也會相對改善。

 

參考資料: A Global Conformance Quality Model

DFX, Design for Excellence, 卓越全方位產品設計

所謂DFX﹐乃一語雙關﹐既是Design for Excellence卓越產品設計﹐又是全方位產品設計之總稱(Design for Assembly, Design for Manufacturing, Design for Test, Design for Services…)!

DFX目前是一產品設計之技術﹑流程﹐以確保產品之設計品質﹐提升公司之競爭力

Design For Machining, 易加工產品設計

Design For Machining,易加工產品設計或易加工化設計﹐這裡指的加工是車﹑鉋﹑銑﹑磨等機械加工。

Design For Machining 是DFX全方位產品設計的一部份要求﹐然而從 DFX的觀點來看﹐其實加工作業應該盡量避免﹐因為所有的加工都屬於二次加工﹐有以下的缺點:

1.不論前加工是鍛造﹑鑄造或粉末冶金等一次加工﹐二次加工時的定位過程產生了第二個定位基準﹐許多加工公差因此累積!

2.增加費用﹐除了二次加工本身的費用之外﹐每一次加工所需的上料與下料以及附屬的搬運作業等﹐都會增加成本。

 

易加工化設計要點:

1.設計一個良好的挾持面﹐提供加工作業時的挾持需求﹐若需要多次加工作業﹐則挾持面應盡量統一﹐避免多個基準面所累積的加工公差。

2.避免需要銳角刀具的加工設計﹐這會增加刀具磨損的速度﹐間接增加加工成本。

3. 避免過切 (undercut) 之設計。

4. 避免有凸出物之外型設計﹐避免與刀具干涉。5.避免盲孔加工﹐除了加工費用高之外﹐切削屑也容易堆積在盲孔中﹐造成後工程的困擾。

Accumulated Tolerance, 累積公差

累積公差﹐許多零組件堆疊起來﹐所產生的總公差﹐吾人謂之累積公差。

 

在設計工作上﹐已知所有零組件公差的條件下﹐工程人員常常要推估這些零組件組裝後的累積公差﹐其方法有許多種:

 

a. 算術累積:這個做法又稱為Worse Case Tolerance﹐只是簡單的將所有零組件的公差相加起來﹐就得到組裝後的累積公差﹐這個方法簡單但不好﹐沒有考慮到各個零件實際尺寸的分配情況﹐換句話說所有零件都在公差邊緣的機率很小﹐將它們加總起來的實際意義不大!

 

b.幾何累積:這個做法又稱Statistical Tolerance﹐幾何累積的做法﹐實際上假設所有零組件都是常態分配(Normal Distribution)﹐而將零組件公差平方和開方﹐所得到的值就是組件的幾何累積公差﹐可以作為設計工程師推估組件的累積公差值。

 

c. 綜合累積:又稱為Inflated Statistical Tolerance﹐剛剛提過了﹐幾何公差假設所有零組件都是常態分配﹐然而這個假設不可靠﹐例如供應商必要時會作Sorting作業以求被驗收等﹐因此有了這個綜合累積公差的做法﹐將幾何累積公差所得乘以1.5倍﹐藉以補償零件不是常態分配

公差分配與公差管理

公差分配與公差管理

公差分配是累積公差(Accumulated Tolerance)的逆向思考﹐當一組零件的能容許之累積公差確定時﹐工程人員必須逆向決定每個零組件的容許公差﹐決定的方法最簡單的就是平均分配﹐例如三件零件堆疊後之容許公差為+/- 0.3﹐則算術平均每件零件容許公差為+/-0.1﹐或是幾何平均每件零件容許公差為+/-0.17﹐但是這樣平均計算不是很好的方法﹐因為每個零件達成公差的成本並不相同﹐將成本與困難度的因素納入考慮之後﹐將公差合理分配達成最終目標﹐這才是公差的有效管理。

Taguchi Loss Function, 田口損失函數

Taguchi loss function田口損失函數如下圖。

在所謂公差(tolerance)式規格的概念理,只要產品的特性在公差規格內(圖上的LSL與USL之間)﹐客戶就會全然滿意的接受該產品,  產品已經無改善之必要!

然而田口博士的概念則不同, 他認為該產品特性必有一最理想值(下圖中的 target 值),﹐在那個理想值下, ﹐社會的損失( y 軸 loss 值 )最小, 客戶滿意度最高。

當特性偏離理想值時, 客戶可能要付出更多的心力才能使用產品, 或者滿意度降低, 甚或造成維修成本等。這些再再都造成了社會損失﹐,在田口損失函數的概念下, 製造者必須持續改善產品,以持續提高客戶滿意度, 降低社會損失!

Smart bolts, Data bolts

ASQ 2014/01/07  http://asq.org/qualitynews/qnt/execute/displaySetup?newsID=17652

GM 在Tonawanda 的引擎廠啟動了一項耗資四億美元的革新計畫,導入了使用RFID技術的所謂”track and trace”製程追蹤系統,他所使用的一根螺桿(GM稱之data bolt)置入可儲存2k資料之記憶體及RF ID,兩者結合可記錄整個引擎的完整製程資料,同時此資料最後上傳至公司伺服器,此系統之主要著眼點在於品質管制,有興趣的網友可以透過連結深入閱讀原始資料。

工程變更 ECR, ECO, ECN, ECA

工程變更(Engineering Change)是企業活動重要的管制項目之一,  依照實施的時間﹑ 目的不同, 其管制細分如下:

 

ECN (Engineering Change Notice)工程變更通知: 通常使用於新產品開發過程中之工程變更﹐  工程部門確認變更後發出﹐  以通知相關單位。

 

ECO (Engineering Change Order)工程變更命令: 通常使用於新產品開發完成後的工程變更

工程部門確認必要的變更後, 發出文件交相關單位會簽, 以確保庫存品﹑ 在製品被妥善處理﹐ (立即變更﹑ 使用完畢後變更等)﹐  銷售單位﹑ 製造單位﹑ 物料單位等都要同意, 且採取必要行動﹐  通常ECO 牽涉範圍大﹐, 導入時程長﹐ 故需要嚴謹之系統管理之。

 

ECR (Engineering Change Request)工程變更申請:通常使用於新產品完成後  ﹐非工程單位就本身之需要  發出工程變更申請﹐  交工程單位研究﹐  工程單位若同意則發出ECO ﹐ 交各單位會簽﹐ 會簽同意後導入。

 

ECA (Engineering Change Authority)工程變更授權:有些時候工程變更需要經過客戶的授權﹐ 此時則需要發出ECA要求客戶簽回﹐ 作為ECO的依據。

We are here to make another world.

“We are here to make another world.”

何等豪語此語出現在網路上,都說這是戴明說過的話!

印象中,戴明博士總是謙謙溫潤,不知道他在何處何種環境下發此宏願,我們利用google book的搜尋服務找了幾本戴明博士的書籍,並無所獲。

反倒 We’re here to make a dent in the universe.”則是非常符合蘋果前CEO Steve Jobs這位才華洋溢執行長的風格!

 

出處: http://thinkexist.com/quotation/we_are_here_to_make_another_world/226884.html

The result of long-term relationships…

“The result of long-term relationships is better and better quality, and lower and lower costs.”

網路上的戴明語錄(Deming Quotes)通常找不到明確的出處,這段話也不例外。不過對照戴明博士的著作,這的確是他經營供應商的理念,透過合作取得較有效率的流程,得以降低成本。

 

然則,降低成本是台灣人工程人員的長項,殺價是台灣採購人員的樂趣,業務則樂於降價搶單。

Dr. Deming’s Seven Deadly Diseases of Western Management

戴明博士所指西方管理之七絕症簡述如下: (參見  華人戴明學院出版  戴明博士四日談)

  1.  缺乏目的的一致性
  2. 強調短期利益
  3. 績效評估、評等或年度考核制
  4. 管理階層的頻繁異動
  5. 只靠看得見的數字經營公司
  6. 過高的醫療成本
  7. 過高的法務成本

   原文如下: (請參考 Out of the Crisis, 國內有中譯本: 轉危為安, 鍾漢清編譯

  1.  Lack of constancy of purpose to plan product and service that will have a market and keep the company in business, and provide jobs.
  2. Emphasis on short term profits: short-term thinking (just the opposite from constancy of purpose to stay in business), fed by fear of unfriendly takeover, and by push from bankers and owners for dividends.
  3. Evaluation of performance, merit rating or annual review
  4. Mobility of top management; job hopping.
  5. Management by use only of visible figures, with little or no consideration of figures that are unknown or unknownable.
  6. Excessive medical costs.
  7. Escessive costs of liability, swelled by lawyers that work on contingency fees.

參考資料:
1. 天下出版轉危為安 鍾漢清譯
2. Out of the Cirsis

The Innovator’s dilemma

The Innovator’s dilemma,這本書兩岸都有翻譯

大陸譯為”創新者的窘境”,譯者胡建橋,中信出版社

台灣譯為”創新的兩難”,商周出版,似乎找不到譯者是誰? 

有些台灣的商業書刊出版社似乎將翻譯當作生產線,譯者成了不見天日的作業員,此風不可長!

 

這本書談的是許多管理精良且有輝煌歷史的大公司,如何在面對突破性創新時,被市場淘汰。

他們在面對創新的選擇時,基於客戶與市場的資訊總是選擇所謂”維持性創新”而放棄”突破性創新”,這是它們的管理系統發揮精確的影響力,然則創新市場在初時是混屯不清,哪來的市場資訊呢?同時創新市場由小而大,很容易在初期被大公司所放棄,一旦市場放大,就連管理精良的大公司也來不及加入戰場了!

 

 

熱傳導係數 Thermal conductivity

熱傳導係數(Thermal Conductivity):其定義為在單位溫差下﹐單位時間通過單位面積單位距離的熱量﹐稱為該物質之熱傳導係數﹐若以厚度L之物質量測﹐則量測值要乘以L﹐所得之值是為熱傳導係數﹐通常記成k。

 

相關的物理特性是:熱阻(Thermal resistance)

參考資料:Answer.com

Thermal resistance, 熱阻

熱阻 (Thermal Resistance)﹐代表一物體阻止熱流通過的能力﹐其計算為物體之兩面間溫差除以通過的熱流功率。

例如一散熱模組﹐其設計目標是協助 30W 之IC散熱﹐則其熱阻為 (T1-T2)/30W﹐散熱模組之熱阻過大﹐則散熱模組之兩面間的溫差也會變大﹐在環境溫度T2固定的情況下﹐T1溫度會升高終至IC超過所能負荷的溫度。

相關的物理特性是熱傳導係數(Thermal Conductivity)

詳細的計算﹐請參閱http://www.answers.com/topic/thermal-resistance-in-electronics

潛在瑕疵(latent defect)

潛在瑕疵(latent defect):指那些品質特性因特定因素而受損之產品﹐但其程度上仍未達損壞之地步﹐仍能通過各項進料或製程檢驗﹐最後送交客戶。

最常見的潛在瑕疵就是因ESD而輕微受損之產品﹐電子產品會因多次受ESD攻擊而漸次受損﹐使其壽命變短﹐最後終致毀損而無法正常作用﹐使最終客戶之權益受損﹐也導致產品的回修﹐增加產品的外部失敗成本。

另外﹐國內常見的購屋糾紛如海砂屋﹑輻射鋼筋等都可是為潛在瑕疵的一種﹐原賣屋者都應負相對之責任。

對應的名詞有 patent defect 或 patent issue

Lean production system 精實生產系統

在1988年MIT進行一項全球汽車工業的研究(IMVP)的研究, 其中,研究人員注意到豐田汽車公司的一些特點,尤其是在保有高利潤的同時還時持續不斷的成長,

該計劃研究人員總結豐田生產系統的特點為 :

   可以更少人力從事設計、製造與產品服務

    可以更少投資達到一定產能

    製造的產品更少缺陷而且更少在製品退回

 運用更少供應商但技能更強

    可以少量多樣且具成本效益的方式生產產品維持市場

   價格同時成長市場佔有率

   

在檢視各項上述特點後,該計劃研究人員表示產生一定價格所需的每一元素都更少,那就稱之為Lean,這個名詞於是產生.

在1990年, 該研究計劃的主持人之一.Wormak將該計劃的研究成果寫成 The machines that changed the world :The story of lean production.一書. 於是, 在美國就以精實生產系統的稱呼代替豐田生產系統.. 依美國生產和存貨管理學會(APIC)的定義,精實生產系統為

A philosophy of production that emphasizes the minimization of the amount of all the resources (including time) used in the various activities of the enterprise. It involves:

. identifying and eliminating non-value-adding activities.

. employing teams of muti-skilled workers

. using highly flexible, automated machines

Electrostatic Discharge (ESD), 靜電放電

Electrostatic Discharge(ESD),靜電放電﹐是指不同電位的兩個物體之間產生的電荷急速流動的現象﹐因此所產生的瞬間電流常常造成IC元件之損壞﹐在生產線中造成生良率的下降﹐更有甚者是造成無法被偵測到的潛在瑕疵(latent defect)﹐產品送交客戶之後才陸續發生功能不正常現象﹐造成產品在市場上的回修(field return)﹐產生高額的外部失敗成本。

在乾燥的環境中﹐人類的走動即可形成高達30000伏特以上的高電壓﹐而吾人可以感知之ESD為3000~4000伏特﹐大部分的ESD敏感元件能承受之電壓遠低於此!

硬度對照表

常見硬度換算表如下:

 

Brinell
(10 m/m Ball, 3000Kg load)
Vickers
(120 Kg)
Rockwell C
(120 degree cone 150 Kg)
Rockwell B
(1/16″ ball 100 Kg)
800 72
780 1220 71
760 1170 70
745 1114 68
725 1060 67
712 1021 66
682 940 65
668 905 64
652 867 63
626 803 62
614 775 61
601 746 60
590 727 59
576 694 57
552 649 56
545 639 55
529 606 54
514 587 53 120
502 565 52 119
495 551 51 119
477 534 49 118
461 502 48 117
451 489 47 117
444 474 46 116
427 460 45 115
415 435 44 115
401 423 43 114
388 401 42 114
375 390 41 113
370 385 40 112
362 380 39 111
351 361 38 111
346 352 37 110
341 344 37 110
331 335 36 109
323 320 35 109
311 312 34 108
301 305 33 107
293 291 32 106
285 285 31 105
276 278 30 105
269 272 29 104
261 261 28 103
258 258 27 102
249 250 25 101
245 246 24 100
240 240 23 99
237 235 23 99
229 226 22 98
224 221 21 97
217 217 20 96
211 213 19 95
206 209 18 94
203 201 17 94
200 199 16 93
196 197 15 92
191 190 14 92
187 186 13 91
185 184 12 91
183 183 11 90
180 177 10 89
175 174 9 88
170 191 7 87
167 168 6 87
165 165 5 86
163 162 4 85
160 159 3 84
156 154 2 83
154 152 1 82
152 150 82
150 149 81
147 147 80
145 146 79
143 144 79
141 142 78
140 141 77
135 135 75
130 130 72
114 120 67
105 110 62
95 100 56
90 95 52
81 85 41
76 80 37

 

參考資料:http://en.wikipedia.org/wiki/Hardness_comparison

Rockwell Hardness Test, 洛氏硬度測試

洛氏硬度測試﹐是工程與冶金業常用的硬度測試﹐因為測試迅速﹑可靠﹑非破壞等特性而廣為商業界所採用。

落氏硬度測試乃使用標準探頭(indenter)﹐加上額定的荷重壓在待測材料上﹐依據產生之壓痕判定其硬度值﹐在測試機台上﹐可以直接在讀表(dial)上讀出硬度值﹐所以相當方便。根據待測物之硬度範圍﹐洛氏硬度又分為好幾種硬度規範﹐常用的是HRB與HRC。

HRA:適用於薄片超硬材料﹐如刀片或表面硬化鋼等﹐採用金剛石圓錐為探頭﹐荷重60kg
HRB:適用於較軟的材料﹐如鋁﹑銅等﹐採用1/16″ 直徑鋼珠為探頭﹐荷重100kg。
HRC:適用於較硬的材料﹐例如工具鋼﹑模具鋼等﹐採用金剛石圓錐維探頭(diamond cone)﹐負載則為150kg。
HRD:適用於薄片中硬材料﹐如表面硬化鋼等﹐採用金剛石圓錐維探頭(diamond cone)﹐負載則為100kg。
HRE:適用於剛鑄鐵舔﹑鋁鎂合金等﹐採用1/8″ 直徑鋼珠為探頭﹐荷重100kg。
HRF:待續

工業規範:ISO 6508-1, ASTM E18
其他相關用詞﹐勃氏硬度測試﹑維氏硬度測試﹑簫氏硬度等(歡迎網友補充)

參考資料:wikipedia, 其他相關書籍

蕭氏硬度試驗

蕭氏硬度試驗(Shore Hardness Test)﹐以一定荷重﹑尖端負金剛石的探頭﹐從一定高度落下﹐打擊待測物品﹐根據探頭反彈的高度﹐定義蕭氏硬度﹐記為Hs。

實際測試時﹐採用專用的測試機﹐其硬度值要經過計算﹐但是新的測試機也有可以直接讀取硬度值的。

一般塑膠﹑橡膠之硬度測試﹐因為蕭氏硬度測試之壓痕很小﹐而被採用﹐另一項被採用的則是維氏硬度測試。

Life Cycle Inventory, LCI

Life Cycle Inventory,LCI:將產品生命週期間(包含產品之原料採擷﹑提煉﹐產品製造﹑組裝﹑運送﹑使用﹑維修到報廢的整個生命週期)﹐所有消耗支資源(還原物料與能源)﹐以及排放到環境中之排放物總盤點﹐稱之為LCI﹐它是LCA的重要工作之一﹐作為下一階段環境衝擊評估之重要清單。

LCI 流程:

  1. 繪出產品之生命週期流程圖
  2. 擬定資訊收集計畫
  3. 收集產品與環境相關之資訊﹐包括所消耗之資源與所有排放物之總盤點
  4. 資訊整理

Quality at source

將品質意識加入產品製程中,使產品在生產過程中即可與品質結合,非僅靠各種檢驗手法來確保品質,此為豐田生產系統管理品質的手法,主要的內容為:

  • 目視管理(Visual control):使各種問題浮現無法隱藏
  • 防呆裝置(Poka-yoke): 設計輔助裝置,防止做錯
  • 持續改善(Kaizen): 以生產角度而言,改變是朝好的方向前進
  • 停線授權(Jidoka):生產有品質問題時,相關人員可停止生產線
  • 品質燈號(Andon):若有品質問題(含作業不及)即亮燈尋求協助
  • 未滿載生產(Under-capacity scheduling):留下一些時間供計畫或改善之用