改善工程 -961 - 品質工程、生產力 By: Dr. Tsung-Nan Tsai

課程主旨 本課程主要目標在於： 針對品質(70%)與生產力改善為主要目標，品質改善乃以六個標準差品質管理哲學與實驗設計/分析(田口方法)為導向。 兼顧品質工程與品質管理手法已引導學生從事相關改善作業。 生產力改善則以機台稼動率與生產效能改善為方向， 兩者皆配合實務案例演練與實作以銜接理論基礎與實務作業。

主要教材 田口方法 - 品質設計的原理與實務，李輝煌著， 高立圖書公司 (要買) 品質管理-六個標準差式, 劉漢容, 陳文魁著, 滄海書局 (不用買) 以講義取代!! 品質工程, 蘇朝墩著, 中華民國品質學會 自編講義 參考教材 品質月刊 生產力月刊

評分標準 出席(15%) 、課堂表現+課堂習作(10%) 作業與平時考(25%) 期中考(25%) 期末報告(30%) 出席(15%) 、課堂表現+課堂習作(10%)  曠課一次扣總成績一分 (請假請於上課前發e-mail給我) 課堂習作答對一題加總成績0.5分 作業與平時考(25%) 期中考(25%)  期末報告(30%)

評分標準 期末成績：59 Pass；57 and 58 補考；57(含)以下成績不及格。

管理與改善 課程內容 改善工程提要、六個標準差品質管理哲學 品質績效衡量 (2~3 weeks) 理論, 實務, 與改善方法(新舊QC七大手法) 實驗設計與分析 – 田口方法 (8-10 weeks) 機能展開 - QFD 管理與改善

課程內容 失效分析 - FMEA 生產力績效指標 時間指標與機器稼動力

提示 品質指標

Example 發生缺點的機會數(Opportunity, O)，產品或製程可能會出現缺點的機會。 機會數O乘上件數U，這是總機會數TOP (Total Opportunities)，而機會缺失數 (Defect Per total Opportunities) DPO = D/TOP。 百萬機會缺失數(Defects Per Million Opportunities, DPMO)是每檢查一百萬個機會點有幾個缺點。

生產系統觀 Factory Process Performance Drivers: System Design: Inputs Good Outputs Process Resources: Materials Equipment Labor Capital Space Performance Drivers: System Design: Technology/Process Layout Control System, … System Operations Operations planning Bottleneck Management Dispatching Discipline … Bad Outputs Performances: Good products Services Wastes/Scraps

Efficient Operations Management (O/M) 效率與生產力 Efficient Operations Management (O/M) Production planning Bottleneck management Inventory management Waste reduction etc. …

生產力指標 1) Overall system efficiency: Opportunity: Max: good OP/IP Min: B-OP/IP or B-OP/good OP. Opportunity: Most people look at OP or OP/IP, much fewer people look at (B-OP) – Waste minutes. B-OP: waste, bad stock, lost components, scrap, etc . (anything OP not useful) 1 SVP: we play same cost to suppliers and charge same price. But: 16% vs 9~4% profit margin  near 0 wastes. (Methods + Discipline).

Individual O/P efficiency: 生產力指標 Individual O/P efficiency: Production rate Time performance (Service rate; hit rate; cycle time) Quality/Reliability (品質指標) Finance Flexibility Service

Preface – 為甚麼要實驗設計與分析 品質定義大不相同，而其符合設計規格，並能使顧客接受就為一個好品質。 品質可以從三方面下去著手，但又以參數設計的成本較低且容易執行。 參數設計決定在於因子選擇，並配合直交法(表)執行實驗。 直交法原理類似於統計推論方法，藉由少部份樣本推論整個母體。然而利用樣本去推論母體必有誤差，所以必須在判斷其因子決定是否合理，如果有問題可以重新定義問題及其因子。 工業管理於實驗設計這一門課應用必須有所加強，在工作上可以藉由實驗設計找出工作問題點，改善因子以解決問題。

田口方法 田口方法(Taguchi Method)在日本稱為品質工程為田口玄一博士所創立。 田口方法將日本產品導引至優異品質境界，顛覆傳統技術藩籬，打破要好品質就須好材料的傳統觀念，利用直交表與S/N比兩工具在實驗計劃中使工程參數的設計最適化。降低重要品質特性變異而達到降低總合成本的目標 屬於品質改善、縮短開發時間與降低成本的最重要手法，田口方法與QFD、TRIZ三者在日本稱為21世紀的開發設計三大手法。 適用對象：研發設計人員、生產製程技術開發、工程改善、品質工程等相關工程師。

田口方法 線外(Off-Line)品質工程是針對產品設計開發以及製程設計開發而發展出來的系統方法，由於注重在產品及製程上的設計，因此能夠將品質設計進去（Quality Designed-In），對產品品質的影響較大。 因為田口式品質工程的基本原理是實驗設計，故此套作法又稱田口方法。

田口式品質設計程序 資料收集的方式 何謂實驗？ 實驗設計的基本原則 實驗種類 以DOE的手法來解決問題的步驟 統計資料分析的基本步驟

AN EXPERIMENTAL STUDY FOR OPTIMIZATION OF ELECTRICAL DISCHARGE TURNING (EDT) PROCESS (電子放電) 電子放電加工中心是一種精確的金屬去除儀器。它是以精確控制的電子火花去侵蝕金屬，從而得到切割的效果。電子火花移動的過程如下: 把正負兩極浸在韭傳導性的油中放電，那些電子火花的能量會使工件的粒子進入蒸發狀態。這些被蒸發的粒子會迅即固體化，然後變成小球體並且會被非電導性油即時沖走。那些小形的小孔因而形成在工件上。這個過程在一秒之間會不斷的重覆數千次，直到所需要的型狀形成在工件上。

電子放電實驗器材

實驗步驟 步驟一：選定製程變數 選取實驗矩陣 Pulse-on time Voltage Pulse-off time Servo Rotational speed 選取實驗矩陣 Orthogonal array L18 (21 ×37) 重複實驗次數 實驗數據整理與轉換(S/N比)

實驗步驟 資料分析 預測函數建立 確定實驗 變異數分析 (ANOVA) 找尋顯著變數 回歸函數(Regression equation) S/N比

實驗參數與水準

實驗內容

實驗範例與驗證分析 殘差之常態機率 大於0.05

殘差與適應值 殘差皆獨立且變異數為常數

變異數分析

田口方法 – S/N比

迴歸函數

主效應分析圖

Intensity 與其他變數Contour

S/N 比之變異數分析

迴歸分析之變異數分析表