2024年4月26日星期五

【品質管理系統】— ISO9001:2015 第 7.1.5 章「監督及量測資源」,我們用白話文來聊「產品追溯性」,以及它的使用方式

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官方對於「追溯」的名詞解釋

教育部的國語辭典

「追溯」的釋義為:探索事物的原由。

經濟部標準檢驗局

「追溯」的定義為:經由一不間斷之標準件相互比較管道,以使較低層次標準件其個別量測結果能與國際標準或國家標準量測系統相關連。

國語辭典的說明很容易明白,經濟部的定義則是說,我們用來量測的工具(包括標準件、治具、軟體、檢驗設備等等),需要可以往回連結到國家級的量測系統。如果還是聽不懂沒關係,細節後面再說。

同一個名詞,有看似兩種說法。所以「追溯」到底是什麼意思呢?


追溯是一種追根究柢的概念

比方說我們研究中文的象形文字,可以將同一個字,在古至今的不同時代文獻中,觀察到它從我們眼睛看到的物品形狀,慢慢演變成我們目前書寫的文字。比方說「門」。

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我們為了確保「門」在每個時期書寫方式的不同,需要不斷交叉比對同時期的文獻,最後才找出最初始的「門」字。這樣追根究柢的概念,或是探索事物的根源,如果我們希望得到的結論是可以被普遍認可的,我們就需要有足夠的證據,來擔保我們所找到的根源是正確的。

回到經濟部標準檢驗局的文謅謅說明,它想表達的意思,就是希望我們在透過監督或是量測的同時,要有意的知道我們這個動作、所使用的這個工具、或是正在執行的這個方式,是適合我們目前要監督或是量測的活動使用。

只要我們現在的活動有其合理性,以後從結果開始,要追溯回來時就會變得很輕鬆。

舉例來說,身為豬販的我們,時常會使用電子秤重機來秤肉。為了確保秤重機量出來的重量是正確的(秤重機有異常的話, 500 公克的肉,秤重機可能會顯示 300 公克),秤重機本身需要定期的校正。簡單直覺的校正方式,是買一塊標示為一公斤的砝碼,然後每天或是每週在上班前,開啟秤重機,放上這塊一公斤砝碼,然後在神智清醒狀態下,觀察秤重機儀表板上面是否顯示為一公斤。

備註:一公斤的砝碼,就是前一段落說的「標準件」。

再往前連結,為了確保這一公斤砝碼真的是一公斤,我們會每年把砝碼送去合格的校正實驗室確認,然後取得一份校正實驗室的確認結果。由此一來,如果顧客對我們秤肉的重量有疑慮,只要機台設定正常,我們可以有自信的說明我們秤出來的重量,是可以連結到國家標準量測系統的。

雖然這舉例有點偏離現實,但這就是經濟部標準檢驗局的定義,對於我們量測的工具,需要往回連結到具有公信力的機構,就是「追溯」的一種概念。


產品的追溯 — 可追溯性

可追溯性(Traceability、Trace and Track),則是另一種追根究柢的觀念。

之前在帶領美國客戶稽核工廠時,聽過對於可追溯性的一個簡單說明:

「From Box to Piece / Part.」— 從外箱到零件

我們不管生產的產品是水果、餅乾、還是電子設備,包裝到最後,多半會使用堅固的大箱子(常常是紙箱)作為最後的外部包裝,方便運送,也算是最後一層產品的保護。

所謂的「從外箱到零件」,就是我們可以透過外箱的標籤、或是條碼,就有辦法知道箱子內部產品中,所使用的模組、零件、元件,來自於哪一些供應商,然後供應商何時生產。再進一步,供應商生產當時使用的是哪一台設備、設備的維修紀錄,或是設備的定期校正報告。

不斷往回連結,就連回去前一個段落關於追溯的定義。


追溯對於我們有什麼幫助?

我們可以想像,追溯的想法就像是一個網絡,同一個生產設備會做出很多的產品,追溯就是從產品往回查製造流程中的每一個接觸過生產設備。這樣來來回回形成的網路,對我們有幫助嗎?

大致上來說,可以有三種幫助:

產品生產中發現量測結果不符合預期時

客戶回報我們得產品出現異常時

事情大條了,需要風險評估時

可能因為我的身份是品質單位,我們常常都是因為出問題了,才會需要回溯,一個一個回推,看看這一次出問題的產品,有沒有其他客戶抱怨?看看這個產品的生產紀錄,有沒有奇怪的註記看看這產品使用到的每一個設備或是消耗品,是否有如期的維修或是替換有沒有其他產品在同時期使用的設備出過問題

想要一勞永逸的找到根本原因,我們當初的紀錄、維修、校正、量測、監控等等動作,就需要妥善的執行,保存好紀錄。這些動作,就能成為未來當不幸的事情發生時,成為我們分析使用的一個個定錨點。

然後如果不良產品延燒到終端客戶,在問題還沒解決時,我們也需要透過回溯,看看有風險的批次有哪一些,最大的損失會有多少。


產品追溯要如何簡單的使用呢?

如果我們的生產設備很單純,我們也沒有很多員工可以將每一個工作細緻化,我們該怎麼將生產過程記錄下來?

我可以想像最簡單的方式,就是POS系統、手寫紀錄表、以及拍照。如果我們甚至沒有POS系統,那就是手寫紀錄 + 拍照。

只要我們能以天為單位,將當天需要用到的設備做開機後的量測紀錄、產品生產時的過程有用原子筆記錄下來、每一筆客戶的成品與寄貨單都能拍照存證,如果我們可以有這樣的概念,之後出事情就能夠有痕跡可以開始調查。

資料保存需要保存多久?

保存這些紙張與照片會占用我們的辦公空間,以及電腦的儲存空間。

需要保存多久?取決於你過去經驗中,客戶通常會拿多久之前的產品來找你抱怨。

比如是兩年,那我會建議這些用來追溯的資料,都可以保存三年,之後才滾動式的刪除(第四年時,消除第一年保存的資料)。



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2024年4月20日星期六

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【精實生產】的自働化品質控制的要角 — 安燈系統(Andon),從製造業到餐飲業,都可以有效提升效率-cover


Andon的由來

在現代製造業中,安燈系統(Andon)已經成為提高效率和品質的常見工具。但你知道它的由來嗎?

Andon(日語:あんどんアンドン這個名詞源自日本,意為「燈籠」或「燈」。它最初是在汽車製造業中被使用,用視覺化管理來解決生產線上的問題。例如,當工人在製造過程中遇到困難或發現缺陷時,他們可以按下一個按鈕、拉下一條繩子、觸發一個可見的信號,通常是一盞燈或一個指示燈(但不一定需要聲音),以通知管理人員某特定位置出現了問題。

 

Andon是否只能用於製造業?

目前在許多製造業,尤其是自動化程度比較高的製造業,機台設備上面都會有指示燈。當機台出現異常,比如說輸送帶有材料卡住、設備的實際溫度超出設定溫度、檢測產品發現連續幾個都不及格等等,指示燈就會自動的從綠燈,變成黃色或是紅色,作業人員或是產線組長就可以過去排除問題,讓生產能夠不間斷。

坦白說,因為我只看過電子或是金屬製造業的工廠,食品製造業邏輯也許相通,但我們有沒有辦法可以把Andon通用在大街小巷的各行各業呢?

前陣子跟之前的同事聊天偶然聊到Andon,我們就一邊聊一邊天馬行空的想,有些可能已經存在,有些可能還沒有,但也許下面的「可能應用」也能給你一些靈感。

 

製造業中的「可能」應用

在一家食品製造工廠,我們在每一條生產線的必要流程都安裝Andon。如果有一天,當製造紅豆年糕的生產線上的工人大雄,發現他手上的紅豆缺失了,他可以迅速按下了Andon上的紅色按鈕。大雄頭上的指示燈變成紅燈並開始閃爍,管理人員也同時看到這個訊息。

經過快速確認,產線主管判斷這次是供應鏈問題,立即通知了採購、倉儲等等相關部門。同時,另一位工人宜靜正在生產紅豆牛奶冰棒,他們因此迅速切換宜靜的產線去做綠豆冰棒,以確保生產線因為紅豆材料不足而受影響。一段時間後,補給鏈重新啟動,大雄的工作也得以繼續,大雄的生產線有短暫中斷,但宜靜的生產線可以不間斷。

 

餐飲業中的「可能」應用

雖然Andon本來是用來通知問題,換個角度,Andon也可以當作一個溝通的工具。

我們想像的餐廳裡,Andon讓內場和外場的合作更加有效率。一個平日的晚上,許多顧客於晚餐時段一下子湧入市區裡的一間高級餐廳,服務生大雄接待了老闆的重要貴賓,在包廂接收到訂單後,他立即按下了手機AppAndon按鈕,通知了廚房這張訂單的重要性,以及客人以往習慣的客製化需求。

廚房的廚師們看到了Andon上的提示,他們迅速調整了工作流程,確保這些特殊要求的菜品能夠按時完成。同時,外場的其他服務生也得知這個情況,他們能夠提前告知尚未點餐的其他顧客,讓他們對等待時間有所準備,進一步提升了客戶滿意度。

 

一般公司中的「可能」應用

如果是在辦公室呢?比如說櫃台人員發現老闆要準備進辦公室,他 / 她就可以快速按下按鈕,讓辦公室內的人第一時間得到訊息有多一分鐘的時間繃緊神經 XD

或是,我們可以在讓Andon自動提示我們,每當我們的電腦運作40分鐘就提醒我們站起來休息一下,喝一口水,或是當我們遇到無法解決的問題時,能夠用特殊的訊息讓主管知道,讓主管招集團隊一起協助解決。

 

醫院的「可能」應用

醫院的急診部門或是病房,Andon系統用於快速識別和處理緊急情況。當一位護士發現一位病人出現了嚴重的症狀,例如呼吸困難或心跳停止,他們可以按下Andon系統上的按鈕,立即通知值班醫生和相關醫護人員。維生系統也可以直接連結Andon,只要心律或是血壓異常,Andon都可以自動警示,確保病人能夠及時獲得必要的治療和護理。

 

零售產業的「可能」應用

Andon可以用於管理商品庫存。當庫存中的某個產品快要售罄時,貨架上的感應器可以因為重量不足,自動觸發Andon,通知倉庫管理員重新補貨,可以最大程度地減少庫存斷貨的情況。

 

物流行業的「可能」應用

我們可以用Andon來優化貨物配送流程。當一個貨物的配送過程中出現延遲或問題時,送貨員可以啟動Andon回報總部與其他送貨人員,視情況通知調度人員和運輸司機,或是是某處臨時出現交通事故,讓物流公司可以迅速安排其他物流路線,確保大多數的貨物都能夠按時送達目的地。

 

金融業的「可能」應用

Andon可能可以連結到當地的警察局,當有碰到不幸的搶劫,每一個人員桌子下面都可以有腳踩或是手壓式按鈕可以啟動Andon

或比如說電話客服人員,如果在電話中遇到棘手問題,可以啟動桌上的Andon按鈕,通知相關部門的主管或專家來協助。

 

天馬行空後的結論

Andon 想到最後,就是一個提出問題、視覺化管理、或是溝通的工具,以這種出發點來思考,它就不會受限於製造業,也不會受限是一個Andon「系統」,比如說回到餐飲業或是便利商店,我們也許只是放一個警示燈在廁所外側,如果有人在廁所鎖門超過 30 分鐘,我們也可以確認是否有安全疑慮而關心一下門內的人… 這不一定是好主意,但你懂我意思。

藉由這個即時通報的工具,我們可以在最短的時間發現問題,就能夠盡可能減少損失,或是因為當下發現了問題,我們也能因此降低品質不良的風險。


 

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2024年3月30日星期六

【品質心靈雞湯】 — 當「品質工程師」兼任「庫存管理」,對公司是好還是壞?

前言

在我們公司的組織規劃編排中,大致分有研發部門、業務部門、行銷部門、財務部門、以及營運部門。而營運部門裡面,則包含採購、生產排程、工廠專案管理人員、還有品質單位。

我就在品質單位,跟同單位的同事執行整個公司有關「品質」的任務,從新專案開始,管到產品EOL(end of life)為止。本來我是個標準品質直男。

最近因為公司唯一一位採購人員的職涯規劃,我們決定在找到適任的新採購同時,讓我和另一位同仁分擔採購的工作,另一位負責採購(Procurement),我就扛上採購的「庫存管理」(Inventory Control)。

這讓我為了嘗試接上全新的工作領域,最近一個多月時間工作過載,完全忘記我有部落格這事兒 XD 不過現在活過來了,就讓我分享一下,讓品質人員主導庫存管理,到底好不好?

以下是我的實作心得,沒有太多的專業知識喔,哈哈哈!


什麼是庫存管理?

以一個製造公司而言,當我們有產品的生產需求,會需要準備材料,比方說:

蓋房子(產品),需要鋼筋、水泥、磚塊、木材(材料)

義大利麵(產品),需要食用油、鹽、麵條、蒜頭、蝦子等等(材料)

PCBA(產品),需要MPU、MOSFET、電感、電阻、連接器等等(材料)

如果我們公司只生產一個產品,採購跟庫存管理會很單純,但多數公司都會為了滿足不同的客人,提供不同種類的產品。後來更有可能會為了滿足不同國家的客人,庫存會散落在不同國家,這時候庫存管理也會隨之複雜起來。

簡而言之,目前我在做的,是會持續從業務提供的需求預估來準備材料,同時間會滿足:

1. 先進先出(First In First Out,最直觀的管理方式)

避免超過材料保存期限,影響我們產品的品質。

2. 降低庫存

庫存在財務部門的眼中,就是還沒創造價值的資產。我們因此需要盡可能的降低庫存量,讓我們資產可以有效的被使用,做出產品賣出去,才可以創造價值,也就是賺錢。

3. 但不要讓庫存過低

材料的準備需要前置時間(Lead Time),但不一定每一次供應商的前置時間都很準確,同時,業務提供的需求預估也不可能 100% 準確。

我們不能天真的完全相信供應商跟業務,適量的庫存,可以讓我們對於忽然來到的訂單有足夠的反應。

也因此,對於 2 跟 3 的總結,許多的庫存管理單位,會很喜歡週轉率(Turnover Rate)。週轉率越高,表示我們一直有源源不斷的新材料進來,又可以快速的消化材料。

4. 避免呆滯料的累積

舉個例子,我們有 A 、 B、C 三個相似產品,分別會使用到的材料是:

A:用到 甲、乙、丙、,總共四個材料

B:用到 甲、乙、丙、戊、己,總共五個材料

C:用到 甲、乙、丙,總共三個材料

由於「」、只有一個產品會使用到,不是共用材料,如果 A 或是 B 的銷量忽然下滑,這三個材料就有機會變成呆滯料,或是糟的是,如果客戶忽然一天來電說他不在想要我們的 A 產品,我們手上的」材料就瞬間變呆滯料

我們不希望這事情發生。


當「品質工程師」兼任「庫存管理」…?

還記得以往每一次當我們公司採購有關於庫存的問題,要問我們品質單位,只要材料有過期、保存稍微有瑕疵、或是外觀顏色與平常不一樣等等,我們都會建議不要使用,也不太會理會那些材料的後續發展。

我接下庫存管理的第一天就又碰到這個問題。

之前的採購在離職前,寄出一些 IC 元件給組裝工廠,電子元件的保存期限我們大原則都是估計兩年,但這一些寄過去的 IC 元件是 6 年前的產品,等於已經過期 4 年。工廠收到後,就問我們這些可能過期 4 年的元件,還可以用嗎?

如果回到之前單純的日子,我可以很直觀的建議不要使用,但此時此刻,我會需要再考慮到成本和交期。如果我們堅持不用,因為是我們提出這個元件的準備,如果我們堅持不用,那我就需要承擔成本(比如去現貨市場,用較高的價格重新買,等於我們會額外付出一次材料的費用,再加上多一次的運輸費用),避免耽擱我們承諾客戶交出產品的時間。

因此我們就需要因此進行一次風險評估,包括一些但可能會更多的面向:

對於這 IC 元件供應商在業界的名聲;

我們之前有否出問題在這顆元件?

如果我們讓工廠使用,我們需要有什麼動作需要執行?

是否需要安排一兩個產品做老化驗證?


這時候不需要我跟採購討論,因為我自己就身兼兩者角色,事情的判斷變得沒有那麼明確,而是需要嘗試同時兼顧品質的想法,以及庫存管理的思惟。

最後我們下了一些判斷,然後決定讓這一些算是過期的元件繼續被使用。

這樣是品質低頭了嗎?


結語:會不會覺得交期和成本,讓品質低頭了?

其實應該會說,兼任「庫存管理」的這段時間,會讓我眼界更開闊一些,我會需要用比較高的視野判斷現在我需要先執行品質還是庫存的事情,然後再跳入一個事情開始動手做。

以目前的觀察,因為工作習慣,我喜歡把事情規則化 + 簡單化,一些你來我往的採購招式我不會,但我會:

1. 列出老舊庫存材料,先做出風險評估,有高風險的材料就會建議報廢。

2. 盡可能極小化呆滯料,提高倉庫的週轉率。

3. 多一些數據分析,看看目前我們那些材料在哪些工廠的消化比較慢,然後想辦法挪出來提供給其他工廠消化。

4. 盡量讓所有的材料都可以被記錄起來,尤其是沒有在帳上的料,這樣不管要分析還是有湖發需求,我們就不用翻箱倒櫃的挖寶。

更多的想法,目前還在慢慢挖掘,但同時可以管理品質和庫存,不會有向現實低頭的感覺,反而會有接近營運部門主管的一些思維,需要從比較全面的範圍想事情,不是個壞事情。

但就是比較累,因為想完還是我自己要去做…



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DOE 實驗設計】 淺淺淺談 DOE,讓不屬於研發領域或是相關領域的你,也可以一窺究竟該怎麼使用這有趣的工具

Try and Error 嘗試錯誤法】 淺談 Try and Error,我知道你知道這名詞,但我教你如何用的更科學


2024年2月27日星期二

【Try and Error 嘗試錯誤法】 — 淺談 Try and Error|我知道你知道這名詞,但我教你如何用的更科學

【DOE 實驗設計】 — 淺淺淺談 DOE,讓不屬於研發領域,不屬於相關領域的你,也可以一窺究竟該怎麼使用這有趣的工具-cover


前言 — 我們被客戶要求做 DOE 了...

因為我們公司的產品出包,這次被客戶要求做 DOE 來嘗試改善我們現有的產品。

在此之前,我有聽過 DOE,但沒有真正使用過。這次整個 DOE 的過程,我們跟產線和研發人員熱烈的討論,製作的過程也覺得很有趣,最後我們做出的效果也不錯,實驗結果讓客戶開心,我們也因為有所進展也覺得開心。為了想了解更多,我因此上網爬文想查一查 DOE 的更多細節,才發現… 我們這次做的根本不應該叫 DOE,哈哈哈哈,結果客戶跟我們都是門外漢,胡亂使用專有名詞做實驗 XDD

前一篇,我們聊了 DOE,這一篇,我們就來談談我們這次做的方法:Try and Error 試誤法。


什麼叫做 Try and Error?

顧名思義, Try and Error,嘗試錯誤法或是簡稱「試誤法」,就是當我們碰到問題時,尋找一個可能的解法去試看看效果;如果效果不理想,就再想另一個可能的解法。

Try and Error 和 DOE 對於結果的追求有一個明顯的差別,那就是 DOE 追求最佳解,但 Try and Error 追求的是解決問題的組合/方法,而不是最佳的組合/方法。

有人說,Try and Error 只需要對於問題背後知識有最低程度的了解就好,但如果我們想要把這門實驗做的不只是解決問題,那我們就需要擁有足夠的知識和經驗,再透過知識經驗告訴我們應該要從哪邊著手。


Try and Error 、一次一因子、以及 DOE 有什麼不同?

一次一因子 OFAT

英文 One Factor At a Time Experimentation (OFAT),是當我們找出對於結果有明顯影響的顯著因子(比如 ABCD)之後,一次實驗只變動一個顯著因子 A,然後鎖定所有外部環境 + 其他顯著因子 BCD。

等我們花了幾次實驗找出顯著因子 A 的最佳參數之後,我們會固定 A 最佳參數 + 外部環境 + 其他顯著因子 CD,然後一次實驗只變動顯著因子 B。依此類推,我們可以分別找出顯著因子 A/B/C/D 個別的最佳參數。

OFAT 的優點,是我們可以固定變數,只針對一個因子做實驗,缺點就是因為我們實驗時只看一個因子,就無法藉由實驗觀察不同因子間的互相影響。

    :所謂的因子,就是會影響事情結果的條件。比方說,我們想要煮麵條(結果),因子就會有生麵條、麵條形狀、火侯、煮麵時間、總水量等等。

所以如果我們用煮麵條來做 OFAT,我們可以固定使用家常麵條、火侯為中火、煮麵 7 分鐘、總水量 3 公升,然後單純選擇不同麵條品牌或是來源,然後開始實驗。

實驗設計 DOE

英文 Design of Experiment,是當我們找出對於結果有明顯影響的顯著因子(比如 ABCD)之後,為顯著因子先訂出類別型的參數(比如開或關、品牌甲或乙)或是連續型參數(比如全開/半開/全關、時速 30/50/70 公里),然後幫 ABCD 參數做出不同的組合,再觀察每一種組合的結果。就 DOE 的愛好者而言, DOE 可以照顧到顯著因子互相的關係,所以透過不同組合得出來的試驗結果會更貼近真正的「最佳解」。

對 DOE 有興趣可以在下方的延伸閱讀瀏覽看看。

試誤法 Try and Error

這應該是最廣為人知,進入門檻又最低的解決方法了。

即便我們對於碰到問題背後的原理完全沒有概念,我們也可以藉由眼睛所看的因子,有條理,或是沒有條理的組合,然後逐一嘗試找出可以解決此次問題的方法。這方面的資訊很容易在網路上找到更多說明,我們直接用一個實際案例來讓你更瞭解。


實際案例

問題

客戶發現我們有不只一個 PCBA 上面有連接器空焊(Non-Wetting)。

SMT 相關資訊

我們 PCBA 的錫膏厚度(Solder Paste Thickness)設定在 4mils (大約 101.6um)厚,供應商提供連接器的端子起翹高度規範是 100um。理論上,我們的厚度足以應付供應商的端子起翹規範,但因為某些原因,供應商這次提供的連接器,明顯有一些端子起翹的高度高於 160um 以上,這讓錫膏無法在 SMT 的過程中有效的抓住連接器端子,因此造成空焊。

分析與改善

要求供應商分析,找到可能原因,也獲得改善。但供應商的程度無法完全信任,我們希望從 SMT 方面也進一步加強。

欲解決的問題

為了盡可能不影響現有的設定,避免解決一件事卻創造另一個問題,我們固定 SMT 的設定,鋼板厚度也無法調整,只能調整鋼板開孔(Stencil Aperture)。簡單的說,就是無法改變厚度,只能改變長度與寬度。

【Try and Error 嘗試錯誤法】 — 淺談 Try and Error|我知道你知道這名詞,但我教你如何用的更科學-Try_and_error

我們這個連接器是一排 4 個,一共 2 排,總共 8 個端子。

為了避免增加體積的同時會讓錫膏在 SMT 過程中滑到其他位置,寬度只有些微調整,但我們把長度加長了 30%,從 2.07mm 變成 2.70mm,每一個端子錫量的總體積也因此增加 30%。

理論上,在 PCB 露銅尺寸不變的形況下,增加的體積會讓錫膏厚度增高,因此我們可以在 SMT 時抓到起翹程度更離譜的端子。為了嘗試我們的設計有效,我們刻意掰彎端子高度到 250um,發現我們這樣的設計,真的可以抓到高度 250um 的端子。之後的推力測試也符合我們的需求,調整後的錫膏抓力不是弱弱的扶著端子而已。


同樣是試誤法,因為我們對於 SMT 有足夠的了解,我們可以聚焦在影響夠大的因子,鎖定想要改變的範圍,藉此縮小實驗範圍,讓我們可以更聚焦或試更有效的解決這次問題。


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2024年1月31日星期三

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前言 — 我們被客戶要求做 DOE 了...

因為我們公司的產品出包,這次被客戶要求做 DOE 來嘗試改善我們現有的產品。

在此之前,我有聽過 DOE,但沒有真正使用過。這次整個 DOE 的過程,我們跟產線和研發人員熱烈的討論,製作的過程也覺得很有趣,最後我們做出的效果也不錯,實驗結果讓客戶開心,我們也因為有所進展也覺得開心。為了想了解更多,我因此上網爬文想查一查 DOE 的更多細節,才發現… 我們這次做的根本不應該叫 DOE,哈哈哈哈,結果客戶跟我們都是門外漢,胡亂使用專有名詞做實驗 XDD

不過也因為這樣,我們可以一次聊兩種實驗方法,一個是我們這次使用的,一個是 DOE。

附帶一提, DOE 本身不是為了電子或是製造產業而誕生的工具,而是英國的著名統計/生物/遺傳學家 — 費雪爵士(R.A. Fisher )在1920 年代在農業試驗所任職統計員時期構想出來的方法,因此這個方法真的可以用在各種情境,甚至是愛情故事,有興趣可以搜尋「三個羅密歐與一個茱麗葉」。


我們要怎麼使用 DOE?

在使用前,我們先簡單的了解 DOE 的原理。

DOE 最主要的訴求,是減少全因數試驗法的試驗次數,或是避免使用試誤法(Try and Error)。我們先篩選出可以影響結果的顯著因子,盡量固定外在環境的變數,然後以較少的實驗次數,來觀察這些被我們挑出的顯著因子之間的相關性,以及不同組合所帶出的結果,嘗試從實驗中找出最優化的組合。讓我舉個例子。


DOE 的案例

我的阿姨很喜歡烘焙,為了想要製作出漂亮又美味的巧克力花生餅乾,我們開始整理出會影響成品的「顯著因子」。經過討論,影響餅乾品質的因素,包括奶油、麵粉、糖、鹽、蛋、巧克力、和花生的比例、以及烤箱溫度、混合時間。

但為了著重在外觀和味道,我們決定固定奶油、麵粉、糖、鹽、蛋的比例,而把重點放在巧克力的品牌、巧克力和花生的比例、混和時間、以及烤箱溫度,一共四個顯著因子。

巧克力的品牌

屬於類別型的因數,我們就嘗試 A 品牌跟 B 品牌的巧克力塊,一共兩種參數。

巧克力與花生比例

屬於連續型的因數。我們可以測試三種比例,例如巧克力:花生=2:11和 12

混合時間

屬於連續型的因數。我們可以試驗三種混合時間,例如5分鐘、10分鐘和15分鐘。

烤箱溫度

屬於連續型的因數,150°C ~ 190°C 都有人使用過。為了簡化實驗設計,測試不同的烤箱溫度,我們就將這個連續型的因子變成三個參數,比如150°C170°C190°C

【DOE 實驗設計】 — 淺淺淺談 DOE,讓不屬於研發領域,不屬於相關領域的你,也可以一窺究竟該怎麼使用這有趣的工具-table


如果我們選擇全因數試驗法,我們會需要至少嘗試 2 * 3 * 3 * 3 = 54 種組合,才可以找出最適合的結果,但是透過組合參數的調整,我們可以簡化成十多個組合。如果因為考量到我們有限的時間、金錢等等實際面限制,可能實驗組合的次數也會再做縮小一點。

當然,以這次的實驗,因為味道的喜好十分主觀,我們就需要有相對客觀的評分方法,並記錄每次實驗的結果,比如餅乾的色澤可以用色卡表;口味需要找家裡面最挑剔的人,請他/她為每一次組合結果甜度、香氣等等環節打分數,最後找出色澤最漂亮 + 綜合味道分數最高的,就可以當作最佳組合,比如組合「品牌 A + 比例 2:1 + 烘培溫度 170°C + 混和時間 10分鐘」。

簡單的 DOE,就差不多到此為止啦。


更多生活中可以用的 DOE 例子,案例一

增加肌肉質量的健身訓練效果最佳化

目標: 通過調整訓練相關因素,最大化肌肉質量的增加。

顯著因子

訓練強度: 研究高強度和低強度訓練對肌肉質量的影響。

休息時間: 探討不同休息時間間隔對肌肉生長的影響。

膳食補充: 研究不同蛋白質和補充品的效果。

實驗計劃

使用DOE設計,將訓練強度分為高、中、低三種參數,休息時間分為短和長兩種參數,膳食補充組合固定四種。

結果評估

測量肌肉質量的變化、記錄參與者的感覺和疲勞程度。


更多生活中可以用的 DOE 例子,案例二

培養孩子自主性的家庭環境

我們想要讓我們的孩子可以更自動自發,所以我們考慮了三個主要因素:

家庭環境佈置

增加一個學習區域、增加一個遊戲區域、增加一個藝術創作區域

時間管理

爸媽提供有組織的時間表、小孩自己先設定時間、完全自由

正面激勵措施

提供小獎勵、給乖寶寶貼紙可以累積成大獎勵、小孩提出需求讓家人共同參與某活動、遊戲時間獎勵

然後我們就可以每兩週換一個組合,看看小孩的自主性有沒有差異。

【DOE 實驗設計】 — 淺淺淺談 DOE,讓不屬於研發領域,不屬於相關領域的你,也可以一窺究竟該怎麼使用這有趣的工具-table2

從上表的結果,我們發現增加學習或是遊戲區域都有「優秀」,爸媽先提供時間表也得到比較多的「優秀」,小獎勵跟給乖寶寶貼紙有「優秀」。

所以我們可以選擇在家裡面安排出一個學習或是遊戲區域,讓爸媽先提供時間表給小朋友,如果小朋友有好好的自動自發收書、收文具、收玩具等等行為,我們可以提供立即的小獎勵,或是提供乖寶寶貼紙讓他們收集完成後換一個比較大的禮物。


是不是滿有趣的? 

其實 DOE 想要了解更多,也會有更多更深的學問, 但我覺得想要簡單的使用,我們可以使用這些入門的方法就能夠幫助到我們很多很多喔!

但為了讓這篇文章可以聚焦一點,我會把這次我們使用的方法,也就是試誤法(Try and Error),留到下一篇再聊嘍~


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2024年1月18日星期四

【CCD 外觀檢查】客戶要求外觀檢查需要使用 CCD ,但什麼是 CCD? CCD 真的會比目視檢查優秀嗎?

【CCD 外觀檢查】客戶要求外觀檢查需要使用 CCD ,但什麼是 CCD? CCD 真的會比目視檢查優秀嗎?-cover

外觀檢驗的常見工具

以前在電子元件產業時,因為工作原因,看過許多大大小小的外觀檢驗工具。隨著科技進步,檢驗設備越來越絢麗動人,但不見得我們總是都需要最貴的那種,真實情況下,我們會選擇「最適合」使用的工具。這邊先介紹一些常見的:

目視 / 雙手

什麼工具都不用的肉眼,最直接的視覺體驗,但看久了也眼睛也是會痠。經常稽核的我們,就會建議工廠要注意人員休息時間、注意工作臺的光線亮度、要有明確的觀察重點照片放在桌子旁邊等等。

工作人員待久了,對於要抓的外觀重點會比我們想像的精確,有時候雙眼 + 雙手,可以跟使用量測儀器的精準度差不多,萬萬不可忽視。

桌面放大鏡燈

放大鏡和我們的臉一樣大,大約可以放大物體 2 ~ 3 倍,適合需要快速 + 大量外觀檢查的使用人員,比如出貨前檢查裝到載帶裡面的 5,000 顆產品,每顆長度 0.2 公分,看看它們是否有方向不一致或是漏裝。

折疊式光學鏡、珠寶放大鏡

小巧可愛,可以放大約 5 ~ 10 倍。常常會放在我的辦公桌上。

適合收到不良品,進去實驗室進一步檢查前可以在辦公桌上初步觀察使用。

立體顯微鏡

不太會使用於出貨前的檢查,而是分析使用,因為速度比較慢。

有上過生物課的應該都有看過,老師拿著培養皿,我們用雙眼透過看看葉脈紋路或是微生物。但通常我們在觀察不良品,會使用的倍數大約 5 ~ 60 倍。

數位立體顯微鏡

隨著時代演進,我們利用顯微鏡抓取物體的畫面,再透過螢幕呈現。

簡單版本的數位立體顯微鏡,可以用於產品分析;複雜的版本,可以做成一個大型機台,用於出貨前的自動檢查,速度可以很快 + 很精準。而數位立體顯微鏡的使用原理,就是我們這次的主角 — CCD。

有了數位立體顯微鏡的問世,之後也陸續出現二次元量測儀、2.5次元量測儀、三次元量測儀等等強大工具,可以把物體放大 500 倍之後再精準的量測尺寸;或是我們也可以放一個不規則形狀的立體物體,比如一組樂高 Creator 的房子,然後量測屋頂左邊到門口的直線距離。


名詞解釋 — 什麼叫做 CCD?

CCD(Charged-Coupled Device),中文叫做「電荷耦合元件」,簡易的說法,是積體電路上面有著電容陣列。當電容接受到曝光之後,會傳列自己身上的電荷給下一顆電容,最後一顆的電荷再放大後轉化成電壓訊號。一系列的電壓訊號就能夠數位化,儲存到記憶體,然後傳送到印表機、顯示器、或是天文觀測裝置。

上面這些是維基百科的資訊,太複雜我也不了解,但我們知道 CCD 讓影像呈現的技術提升到新的境界,原先的發明者威拉德·博伊爾(Willard Sterling Boyle)和喬治·史密斯(George Elwood Smith)也因此於 2009 年獲得諾貝爾物理學獎。

如果你對於 CCD 到底是什麼還是有許多疑問,在智慧型手機尚未問世之前,2004年 ~ 2010年最流程的相機就是 CCD 數位相機啦! 

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CCD 數位立體顯微鏡為何會受歡迎?

CCD 數位立體顯微鏡有一個很厲害的特徵,在於它的高品質與低噪音影像。只要不是買手持式,稍微好一些的 CCD 顯微鏡,如下圖這樣的外觀,觀測物的移動甚至跟顯示器的顯現足夠同步,讓我們在一次觀察物品的多個位置時可以無顧慮的迅速移動。可以想見為何客戶都愛要求供應商 sorting-out 時需要使用 CCD 數位顯微鏡。

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外觀檢查時, CCD 是不是必要的選項?

直接舉例比較快。

如果我們需檢查 10,000 件皮包的縫線、髒污、刮傷等等外觀,CCD 不見得是好的選項。原因是皮包物件較大,需要檢查的範圍太廣,但價格合理的 CCD 顯微鏡通常鏡頭離桌面只有大約 5 ~ 15 公分,這樣的高度無法有效檢查皮包。

如果我們收到客戶退貨,抱怨有 2 件皮包有髒汙,這時候 CCD 顯微鏡就是個選擇。雖然觀察高度是一個限制,但我們可以將 CCD 整個調高,然後先用目視看到髒污,做出標誌,在用 CCD 高倍數的仔細觀察髒汙的細節。

大致來說,是否使用 CCD 顯微鏡,取決於我們擁有的時間、需要檢驗的數量與物體體積、需要檢查的特徵、我們的衣食父母公司大客戶是否直接要求等等原因,但排除最後一個原因,公司的擁有者,才是最了解產品的人,你可以判斷什麼樣的流程或是工作人員,需要怎樣的檢驗工具。


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2023年12月29日星期五

【Sorting-Out 分揀】 — 你家的產品,剛到客戶手上就出包了嗎?Sorting 的出場,就是為了讓產品可以順利使用的常用方法

前言

前陣子,公司的大客戶在生產驗證測試(PVT,Production Verification Test)時,看到了我們有一顆產品有問題,是PCBA上面的連接器有冷焊問題。

雖然這次的試量產,距離真正量產時間剩下大約 45 天,但因為設計已經定案,本來也沒什麼大不了。但這一顆被抓到的異常,馬上就讓這個很容易受驚嚇的客戶跳起來,叫我們馬上把目前放在他們手上的我們產品,全部 Sorting 一遍。

光這件事情,讓我們相關的品質人員忙上忙下,忙了快一個月…


什麼是分揀(Sorting-Out)?

一般我們聽過的分揀,常用在物流產業。

在物流中心,倉庫或是配送中心會利用他們自有的分揀方式或是分揀系統,將貨物依需求或是種類,進行分開、分類、或是分裝,方便之後的運送或是儲存。

在製造業,我們習慣用英文 Sorting-Out,或是直接說 Sorting,但會用到這個詞,時常就在我們家產品在客戶手上出問題時才會使用。

在這個時候,我們做的分揀,則是將產品區分成正常的產品,以及不正常的產品,主要以外觀異常為 Sorting 的大宗。


誰來做 Sorting?

如果我們離客戶的距離是可接受的範圍(比如同在一個國家),我們也可以撥出這個人力,在這樣的條件下,最好的方法是我們公司自已做 Sorting。

如果我們離客戶距離較遠,或是需要 Sorting 的數量太多,或是時間有其急迫性,那我們就需要找外包 Sorting 單位。

相信我,這時候你會知道,平時與供應商保持良好關係,是多麼的重要 XD

兩個發生過的血淚史:

我們有一間在泰國負責組裝的供應商。有一次泰國的客戶在 IQC (Incoming Quality Control)流程發現我們的產品有瑕疵,需要我們派人去 Sorting。

禍不單行的是,這個有瑕疵的產品是我們日本供應商的元件,我們也不好指派日本供應商飛過去泰國(如果你家是國際知名龍頭企業,你應該可以試試看叫日本供應商直接飛),我們在台灣要飛過去也是一筆不小的費用。因此我們呼喚了我們泰國的供應商,請他們提供有在合作的泰國當地 Sorting 單位,才能完成這次的泰國 Sorting。

備註:記得將泰國 Sorting 單位的報價單,轉給日本供應商叫他們付錢。

另一次發生在中國大陸的客戶,也就是這次把我們弄得人仰馬翻的 Sorting。

客戶在 PVT 發現我們有一片 PCBA 上面的連接器有冷焊問題之後,不只叫我們 Sorting 剛寄過去準備要做量產組裝的產品,也順便把庫存兩年的一堆產品拿出來叫我們「順便」檢查。

數量龐大,時間有限,製作的供應商這次是我們越南供應商,叫過去中國大陸不實際。這次我們就是找在中國大陸人際關係比較好的供應商,幫忙看看客戶工廠附近有沒有認識的,可以做 Sorting 的夥伴或是工廠。

最後找到了一間在客戶所在地附近城市,供應商認識的一間工廠願意幫忙做 Sorting,幫了我們一個大忙。

備註:記得將中國大陸 Sorting 單位的報價單,轉給越南供應商叫他們付錢。


怎麼做 Sorting 呢?

即便找到了外包 Sorting,最好的情況,還是可以有我們公司的人員能到 Sorting 現場輔助,可以有很大的加分作用。如果實際情況不允許,要確保跟外包的 Sorting 單位有即時的聯繫管道,比如 Line、 WhatsApp、 WeChat 等等通訊軟體。

大致流程:

1. 蒐集這次客戶看到的不良外觀照片

2. 確認客戶需要拿到產品的時間

3. (選擇性)附上規格書、示意圖

4. 製作一份簡易 SOP 給外包 Sorting 單位,讓他們清楚知道這次要檢查的重點,還有時限。

5. (選擇性)每天提供 Sorting 進度,取得不良品數量 + 不良外觀照片。

6. 準備備品,補足客戶需要的產品總數量。


結語 — 別被客戶牽著鼻子走

大型客戶的公司通常都會有許多高手在裡面,但負責你們家產品的窗口本人(比方SQE)不一定是高手,只是他會有高人指點,依樣畫葫蘆的把高手提供的秘笈搬過來,再要求你。

舉例來說,他會要求 Sorting 單位一定要有相關的營業項目、他會要求檢查一定要使用 CCD( Charge Coupled Device)、會要求你提供 Sorting 現場的照片等等;如果他發現 CCD 不在照片裡面,而你沒有辦法即時找到 CCD 可以放到 Sorting 現場,他會要求你購買一台,然後把前幾天看完的產品,全部都重新看一次。

碰到極度刁鑽的客戶要求 Sorting … 我是建議你不需要鉅細靡遺的把所有細節都丟出來,因為他背後的高手會抓出很多要求,但高手本人因為沒有實際介入產品,許多需求或是問題是沒有意義的。盡量聚焦在 Sorting 這個動作本身,減少透露不必要的資訊。

比方說,看一個肉眼可以觀察到的異常,熟手只需要雙眼,不需要 CCD,但客戶要求 CCD,你該怎麼辦?我相信專業,所以我可能會適時的避重就輕,但確保我們會落實 Sorting 的整個流程,把不良產品有效的挑選出來,這才是重點呀。


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