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。

Military Standard

Military standard 軍用標準﹐一般指美軍之軍用標準﹐也稱作 Defense Standard ﹐每一個軍用標準都有獨一之編號﹐如 MIL-STD-105E等。

軍用標準之建立﹐在於確保軍用設備之品質﹐但其他政府(美國)也有採用軍用標準的例子﹐因為美國軍方之採購金額龐大﹐使軍用標準之影響力擴及工業界﹐例如 MIL-STD-105D/E 就成為全球工業界廣泛採用的抽驗標準。

根據 2000年頒佈的 DOD 4120.24-M Defense Standardization Program (DSP) 之定義﹐軍用標準細分如下:

  • Defense Handbook – A guidance document containing standard procedural, technical, engineering, or design information about the materiel, processes, practices, and methods covered by the DSP.
  • Defense Specification – A document that describes the essential technical requirements for purchased materiel that is military unique or substantially modified commercial items.
  • Defense Standard – A document that establishes uniform engineering and technical requirements for military-unique or substantially modified commercial processes, procedures, practices, and methods. There are five types of defense standards: interface standards, design criteria standards, manufacturing process standards, standard practices, and test method standards.
  • Standard – A document that establishes uniform engineering or technical criteria, methods, processes and practices.
  • Specification – A document prepared to support acquisition that describes the essential technical requirement for purchased material and the criteria for determining whether those requirements are met.

參考資料:1. en.wikipedia.org http://en.wikipedia.org/wiki/Defense_Standard

GO-NG Gage

GO-NG Gage (讀作 GO-No Go Gage)用在機械相關之尺寸量規﹐或作通過-不通過量規﹐但是業界多不用中文﹐直接以G0-NG Gage稱之。在大量檢驗或100%選別(sorting)之場合﹐可以用量規執行大量之檢驗﹐取代尺寸之量測。

  • 有關量規之設計﹐因為量規之製造仍有公差﹐所以無法避免Type I Error 與 Type II Error ﹐亦即將良品判定為不良品﹐或將不良品判定為良品。
  • 量規壽命:量規使用時會有磨損﹐而Go-NG Gage因為大量使用﹐必須格外注意磨損所造成量測結果的影響。
  • 量規公差:通常量規公差必須小於待測尺寸公差的10%

軟體品質(Software Quality)

隨著科技的進步﹐相關產品的軟體日益複雜﹐出錯的頻率日漸頻繁(如高鐵售票系統)﹐軟體品管已經是非常重要的議題了!

所謂軟體品質﹐可以由製造端(軟體開發)或應用端(使用者)﹐分別給予不同之定義:

1. 開發端觀點:

  • 可閱讀性(readability)
  • 易維護性(easy for maintenance, 含debugging, testing, modification, portability等)
  • 低消耗資源:如記憶體低需求量﹐或可以較低規格之硬體執行任務等

2. 應用端觀點:

  • 軟體可靠度
  • bug的數量
  • 軟體擴充性
  • 軟體相關文件之完整性
  • 容錯能力(對使用者操作錯誤之容忍能力﹐甚至提供及時資訊﹐使使用者做正確操作等)

參考資料:

  • Wikipedia: Software Quality
  • Juran’s Quality Handbook, Chap 20 Software Development

Humidity Test

1.目的:溼度測試之目的在於評估產品所使用之材料對於溼氣吸收之影響﹐為加速環境測試的一種﹐測試物暴露於高溫與高(相對)溼度之環境。易吸溼之材料對於溼氣敏感﹐且於溼度環境下快速劣化。

2. 測試程序:

2.1 條件:測試物在測試前須置於溫度控制 40+/-5度C之乾燥烤箱24小時﹐隨後進行若干量測。2.2溼度室:溼度室之設置﹐須避免結露的水珠滴落測試物﹐且測試物應暴露於循環之溼氣中。2.3暴露:測試品置於相對溼度90至95%﹑溫度40+/-2度C之溼度室內﹐測試時間則有如下之選擇:

A – – – – – – – – – 240 小時

B – – – – – – – – – 96  小時

C – – – – – – – – – 504 小時

D – – – – – – – – – 1,344 小時

當規格指定時﹐對暴露於高溼環境之測試品可以施以100伏特之極化電壓﹐施行電壓之時間﹑位置等須指定之。

3. 最終量測:

3.1測試品結束測試後應於chamber內執行適當之量測作業﹐量測之結果與2.1所得之結果比較。3.2測試品結束測試後﹐應置於室溫下至一小時至兩小時﹐再次於室溫下進行適當之量測作業。

4. 總結:下列事項應於個別規格中指定

a. 測試後之量測項目 (參考 2.1).

b. 測試條件書 (參考 2.3).

c. 測試時間及當指定實應說明極化電壓之施行位置 (參考2.3).

d. 最終量測:

(1) 高溼量測 (參考 3.1).

(2) 乾燥量測 (參考 3.2)

 

參考資料:1.Mil-Std-202G Method103B Humidity (Steady State)

望大﹑望小與望目品質特性

品質特性可以概分為望大特性(the Larger The Better,LTB)﹑望小特性(the Smaller The Better, STB)與望目特性(Nominal TheBest)﹐簡單說明如下:

  • 望大特性:有些品質特性越大越好﹐如機械零件之耐磨耗壽命等﹐這樣的品質特性稱為望大特性。
  • 望小特性:有些品質特性越小越好﹐例如機械零件的偏心度等﹐這樣的特性稱為望小特性。
  • 望目特性:有些品質特性有一目標值﹐越接近目標值越好﹐這項的特性稱為望目特性。

 

內容待補充。

Defect Opportunities 缺失機會

缺失機會(Defect Opportunitites, DO)﹐就組裝品而言﹐所謂的DO包括組合品上的每個零件之缺失機會總和(包括製成缺失﹑材料缺失等)﹐例如:

10隻接腳的連接器在SMT製程可能的缺失機會有10(焊腳不良)+1(連接器不良)﹐此連接器的DO = 11。

而兩個接點的電容在SMT製程的DO=2(焊點)+1(零件本身之不良)= 3

DO可以用來衡量產品或製程的複雜度﹐複雜度高的產品﹐同常不良率也會較高!

DPMO(Defects per Million Opportunities)則為每百萬個缺失機會所產生的不良﹐這可以用來評估製程的品質水準(可計算其sigma值)!

 

DPPM(Defects parts per million)為每百萬個產品所發生的不良品數量﹐這是客戶感受的品質水準!

一般所謂6sigma之DPMO計算﹐乃是實際缺失數(Defects)除以產品之DO﹐例如一個產品的DO=1000﹐生產10000件的情況下不良數為170﹐其不良率可能低於170/10000=1.7%﹐因為一個不良品可能有數個缺失)則此產品之DPMO=170/(10000×1000)= 17﹐利用這個DPPM值吾人可以此產品的品質水準略低於6 sigma (6 sigma 的DPMO=3.4)

網路上也提供自動計算sigma的程式﹐比例的計算結果如下﹐其sigma值為5.645﹐有需要的網友可以自行前往利用!

ESS (Enviromental Stress Screening), 環境應力篩選

ESS ( Environmental Stress Screening)環境應力篩選,適用於產品量產之後的持續監控,以避免製造瑕疵產生。

ESS 通常使用溫度循環(Temperature cycling)、震動測試(Vibration condition)、合併兩者等嚴苛環境作為測試條件,抽樣數量會隨產品成熟度之增加而漸減!類似目的之測試還有燒機測試( Burn-in or Run-in Test),有人稱ESS為加速的燒機測試(Accelerated Burn-in Test)。

HASS也是類似的測試,主要應用在量產後的100%測試,可取代 Burn-in Test,但是HASS可以更快速的篩選出可靠度有瑕疵的產品。

No Trouble Found, NTF

No Trouble Found, NTF﹐國立編譯館作:未發現障礙

在電子產品或軟體操作相關產品﹐產品是否正常運作﹐與操作環境﹑操作步驟等相關。往往使用者發現問題﹐卻無法在技術人員面前讓問題再現﹐這是此類問題最擾人處﹐使技術人員因此無從解決問題﹐使用者則被迫忍受偶發性的不正常運作的產品。

針對NTF之產品﹐我們可以利用較為嚴苛的環境測試﹐將問題再現﹐使技術人員得以了解問題﹑解決問題﹐增加客戶滿意度。

Zero Quality Control, Zero QC, ZQC

Zero Quality Control 為 Shigeo Shingo 主張之品管系統﹐強調不製造不良品之品質思惟﹐取代以檢驗為手段的品檢思惟﹐其手段有二:

  • Poka-yoke (mistake-proofing, 防呆) 以避免不良品之產生
  • Source inspection (源流檢查) :在源頭檢查錯誤﹐使錯誤不致造成不良品

參考資料:

Shigeo Shingo, Zero Quality Control: Source Inspection and the Poka-yoke System

Cost of Quality, Total Quality Cost

取材自 http://www.asq.org/learn-about-quality/cost-of-quality/overview/overview.html

所謂品質成本 (Cost of quality, COQ) 非指製造合乎品質產品之成本﹐而是指製造不良品所需付出的成本﹐一般稱之為失敗成本﹐是為品質總成本的一部份﹐常見的例子如下:

  • 製品的重工 (Rework)
  • 重新測試
  • 回收﹑修復等成本﹐又可稱為外部失敗成本

品質總成本 (Total Quality Costs) 如下所示包括了:

  • 預防成本:所有為了預防品質失敗所投入之成本﹐謂之預防品質成本
  • 測試成本:評估產品是否符合品質需求所投入之成本﹐謂之測試成本
  • 失敗成本:因品質失敗所產生之成本

搞怪測試 (Monkey Test)

搞怪測試 (Monkey Test) 一般見於軟體測試﹐測試者可以進行各種稀奇古怪的操作模式﹐用以測試軟體的穩定度。

也有加以引用到其他產品之測試者﹐藉以測試產品設計之完整性﹐了解產品在各種使用模式的可能反應。經由搞怪測試所找出之失敗模式﹐吾人可以以進行分析﹐是否要變更設計﹐也有討論的空間。

參考資料:wikipedia

自動光學檢驗 (Automated Optical Inspection, AOI)

所謂自動光學檢驗(Automated Optical Inspection, AOI)﹐乃一自動化之視覺檢驗系統﹐經常使用於電路板上之元件檢驗﹐以確認:

  • 無缺料
  • 電路板上的元件位置與方位均正確
  • 電路板上的元件無錯誤之料號
  • 無毀損之元件

在新產品開發階段﹐AOI 檢驗之涵蓋率(test coverage)極高﹐以補足其他測試方式未完備之不足﹐一旦產品進入量產﹐則 AOI 檢驗之涵蓋率會適度降低﹐以能配合生產速度為取捨之條件之一﹐是品管計畫必須考量之一部份。

白箱測試(White box testing)

白箱測試(White box testing)﹐又稱Glass box testing 或 Clear box testing
所謂白箱測試是軟體測試的一種﹐在了解軟體內部流程的情況下﹐針對邏輯流程設計測試實例,目的是找出極限邊緣以及內在的邏輯錯誤。

參考資料:
http://www.answers.com/topic/white-box-testing

全面生產維護 (Total Productive Maintenance, TPM)

全面生產維護(Total Productive Maintenance, TPM) 是精實生產系統或豐田生產系統的重要支柱, 它不同於傳統『壞了才修理』及『有空才保養』的維護觀念, 以預防保養為基礎, ﹐確保設備在生產過程中不會故障﹐及時(JIT)完成生產任務。

TPM 八大原則:

  1. 個別改善(Kobetsu-Kaizen):TPM之觀念可以由小而大﹐一步一步地進行改善, 最後才進入全面改善
  2. 自主保全(Jishu Hozen):基礎保養應由操作者進行保養﹐稱為自主保全。
  3. 品質保全(Hinshitsu Hozen):Maintenance for Quality, Quality Maintenance, 藉由設備保養以達成零不良之生產條件,Poka-yoke 是為其中之一
  4. Material Flow system
  5. Education and training
  6. Office TPM (administration)
  7. Safety, hygiene, environment: for achieving zero work-related accidents and for protecting the environment.
  8. Planned maintenance: 計畫保養,透過每日、每周、每月計畫之’點檢與保養作業,達到預防保養的目標。

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

回歸測試(Regression Test)

在軟體開發過程中﹐若程式修改以解決若干已知之臭蟲(bugs)﹐則此程式之修改很可能造成新的臭蟲﹐因此程式必須被完整的重測﹐稱之為回歸測試。

此回歸測試之觀念﹐可以有許多其他應用﹐如為了解決機構之Drop Test之問題﹐是否會造成難以組裝之問題等。回歸測試觀念之適當導入﹐可以避免若干弊端。

在導入對策時﹐除了重測欲解決之問題項目外﹐也要適當重測其他項目﹐此即回歸測試之精神﹐如此方可避免類似挖東強補西牆之缺失。

參考資料:

http://en.wikipedia.org/wiki/Regression_testing

http://www.answers.com/regression%20test

依序檢查系統(Successive Check System)

依序檢查系統 (Successive Check System):此乃Shigeo Shingo所創之品管檢查系統﹐由每個作業站之下一工作站執行﹐檢查上一站的作業內容﹐此做法可補足自主檢查之若干缺點﹐例如自我妥協﹑容易疏失等。

依序檢查系統﹐若是由作業人員來執行﹐則難免發生疏失之偶發事件﹐若能結合防誤法執行任務﹐則實施之效益大增。

 

參考資料:Shigeo Shingo, Zero Quality Control: Source Inspection and the Poka-yoke System

自主檢查(Self Check System)

所謂自主檢查(Self Check System)﹐乃新鄉重夫(Shigeo Shingo)創見之一。根據他的看法﹐因為其立即與全撿的特性﹐自主檢查是最又效率的檢查﹐能夠在第一時間找出問題﹐又能夠立即回饋。但是﹐自主檢查也有若干缺點﹐例如因為問題可能是自己所造成﹐或發現問題會替自己增添麻煩等﹐最後會造成檢查者無法獨立客觀的執行檢查任務。新鄉重夫針對這些缺點提出兩個對策:

  1. 1. 以防止失誤之方法執行自主檢查﹐這樣就不會有執行者自我妥協之缺失﹐當然這樣的檢查也許應稱為就地檢查(on-operation inspection or on-station inspection)﹐而不適合再稱為自主檢查﹐畢竟此時檢查之執行並非作業者所為。
  2. 2. 由作業站的後站執行檢查任務﹐以避免自我妥協之缺失﹐吾人稱之為依序檢查系統 (Successive Check System)

參考資料:Shigeo Shingo, Zero Quality Control: Source Inspection and the Poka-yoke System

源流檢查(Source Inspection)

所謂源流檢查(Source Inspection)為新鄉重夫(Shigeo Shingo)所創見。他認為與其檢查產品或是半成品是否不良﹐不如就發生不良之根本原因(root cause)進行檢查﹐使不良品根本不會產生﹐這就是所謂源流檢查的基本想法。源流檢查若能與防誤法結合﹐則導入之效益將大增。

 

參考資料:Shigeo Shingo, Zero Quality Control: Source Inspection and the Poka-yoke System

RoHS

RoHS:歐盟危害物質限用指令 (Restriction of Hazardous Substance)。

歐盟自2006年7月1日起,「限用有害物質指令」 (2002/95/EC,Restriction of the use of certain hazardous substance in electrical and electronic equipment,RoHS)即將生效。
根據該指令,所有在歐盟市場上出售的電子電氣設備必須禁止使用鉛、水銀、鎘、六價鉻等重金屬,以及多溴二苯醚 (PBDE) 和多溴聯苯 (PBB) 等阻燃劑,往後在歐盟市場上,將禁止出售及使用含有某些有害物質的產品。所衝擊的對象,將集中在電器、電子、資訊與通訊產品,包括:電腦、傳真機、手機、遊戲機等各式資訊、通訊產品都受影響,不管是製程的改善、或是零組件的採購,都要著手改善。因此,如何在進料、製程及出貨中確保品質符合 RoHS 的綠色環保規定,已是各大廠商及其供應商重要的課題。

從歐盟這股綠色趨勢可以看出,先進國家為因應環保與能源議題,針對電子產品頻頻加嚴法令管制,儼然已形成一股新的「非關稅壁壘」。

 

RoHS 指令禁用物質種類及濃度,共六項如下:

 
  RoHS 禁用物質名稱 RoHS 規範濃度 (ppm)  
  鎘 (Cd) 低於0.01% 或100ppm  
  鉛 (Pb) 低於0.1% 或1000ppm  
  汞 (Hg) 低於0.1% 或1000ppm  
  六價鉻 (Cr6+) 低於0.1% 或1000ppm  
  多溴聯苯類 (PBB) 低於0.1% 或1000ppm  
  多溴聯苯醚類 (PBDE) 低於0.1% 或1000ppm  
以 EIA/ECCB 954 為基礎的綠色產品管理,這樣一個以 ISO 9001:2000 為基礎的管理系統標準 ,業界為管理有害物質的一項有效的工具。從設計公司至製造廠商,企業可以這個標準加強現有的管理,並在近日內預期接受驗證。

EIA/ECCB 954 是 IEC/IECQ 2006 年 3 月公佈對有害物質管理之系統標準,這是一項暫行規格。在 2006 年 10 月, IEC/IECQ 已經將這個標準提昇為正式的規格之一,並正式命名為「 QC 080000 電子電機零件及產品之有害物質流程管理系統要求 (Electrical and Electronic Components and Products Hazardous Substance Process Management System Requirements, HSPM) 」


 

終止產品(End of Life, EOL), 停止銷售(End of Sales, EOS)

End of Life是臨終的意思﹐End of Life Care則是對重症病人臨終照顧。就產品而言EOL有其他的意義﹐它是是一連串重要行動的開端﹐公司的業務部門必須提前在公司內發出產品的EOL會議﹐確保產品停產的同時不會有龐大的呆料﹐也要確保公司所需的保固零件已經適當保存﹐必要時得對供應商下最後採購訂單﹐以滿足各方之需求﹐同時也要與現有客戶協商﹐取得客戶之認同﹐正式發出停止銷售(End of Sales)之通知﹐必要時與客戶協商最後交貨日期與數量。

在綠色產品設計的年代﹐產品在設計初期就要考慮到產品End of Life時的各種考量﹐例如透過升級延長產品壽命﹑與後續其他產品的相容性﹑產品結束使用後的回收等!目前有Desing For Environment 成為學者專門研究的主題﹐其使產品對環境之衝擊降到最低。我們當另闢空間說明之。

除了綠色產品設計之外﹐公司也應建立最終產品處置系統(End of Life system)﹐適當建構的系統除了可以為公司創造營收之外﹐更可以藉此了解產品的使用狀況﹑磨損狀況﹐提供公司新產品設計之重要參考﹐Zerox是此中翹楚。

Postmortem Analysis, Postmortem Review

事後分析/事後檢討 (Postmortem Analysis, Postmortem Review)

在一些公司的NPI流程中的最後一項工作﹐就是事後分析/事後檢討會議﹐討論新產品導入流程中的各項缺失﹐作為將來新產品開發的借鏡﹐檢討會議中所得的結論﹐也可以去更新公司的知識庫﹑NPI﹑DFX資料庫等。

也有一些公司﹐在產品EOL的階段進行事後分析/事後檢討會議﹐將產品量產﹑販售﹑售後服務﹑品質抱怨等﹐一一檢討後﹐作為日後新產品之改善基礎﹐當然相關資料庫﹑流程等的更新也是必要的。

廣義品質與狹義品質(Big Q and Little Q)

何謂品質?此一名辭之定義隨時間改變。1980年代後﹐廣義品質(Big Quality, Big Q)之觀念被廣為接受﹐原本之品質定義被稱為狹義品質(Little Quality, Little Q)。

Topic Little Q Big Q
產品 製造之產品 所有的產品﹐包括服務在內
流程 與製造相關之流程 所有流程(製造﹑銷售﹑採購﹑會計等)
工業 製造業 製造業﹑服務業﹑醫療業及政府部門等
品質問題 技術問題 生意問題(Business Problem)
客戶 所有購買產品者 所有受到產品影響者
     
     
     
     
     

參考資料:

Juran’s Quality Handbook 5th Edition, 2.3, 2.4

SPC, EPC

統計製程管制(Statistical Process Control, SPC):透過統計知識﹐持續監控製程﹐藉此降低系統之變異﹐改善系統之品質之方法﹐謂之SPC。

工程製程管制(Engineering Process Control, EPC)﹐有稱為自動製程管制(Automatic Process Control, APC):基本上是一種透過補償來改善品質的做法﹐應用在某些具有自動量測能力製程﹐透過自動量測之結果自動補償﹐藉此達到改善產品品質之目的。此法有其使用上的限制﹐通常應用在量測值有趨勢性的製程﹐例如自動車削作業﹐EPC可試著補償刀具之磨損值﹐使車削尺寸更接近設計中心值﹐同時也可延長刀具更換時間。

特殊因與共同因 (Special causes, Common causes)

共同因(Common Causes):舒華特稱為機遇因(Chance Causes)﹐在穩定之系統中﹐其變異由一群共同因所主宰。

共同因有如下之特性:

  • 共同因為數眾多﹐且持續﹑動態﹑小幅度的變動(例如環境溫溼度﹑工作環境的燈光亮度等)
  • 個別共同因對系統之變異無主導性(即個別共同因不會造成系統異常之變異﹐不會使系統之反應落在管制界限之外等)
  • 共同因之總體影響可以統計預測之(總是在管制界限內﹐不會有連續八點在管制圖單側﹐不會有連續六點程上升或下降趨勢等)

特殊因(Special Causes):舒華特稱為可歸屬因(Assignable Causes)﹐特殊因會造成系統之不穩定。

特殊因有如下之特性:

  • 特殊因造成系統之不可預測(使系統落在管制界限外﹑連續六點呈上升趨勢等)
  • 單一的特殊因對系統有主導性
  • 特殊因常為新出現的系統變數(如更換作業員﹑更換機台﹑更換供應商等)