Chapter 8 品質改善工具

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Outline

Kano 模式 品質機能展開 流程繪製 問題解決法 品管七大手法 新品管七大手法 失效模式與效應分析 其它

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Kano 模型 品質的演進

Quality Control : 符合規格 Quality Management : 顧客滿意 Quality Creation : 顧客喜悅

成熟產品彼此之間看起來都差不多。 很難從製造者或品牌去區分產品之間的差異

性。 大部分的公司都會進行市場調查。 大部分公司已將顧客要求納入產品規格之中。

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一個調查 (A Survey)

電視魅力品質調查 (1984) Attractive quality ( 魅力品質 )

Remote control, feather touch, multi-plex( 多重映像 ) One dimensional quality ( 一維品質 )

Life, power consumption, after service, failure Must-be quality ( 必要品質 )

Safety, picture quality, failure Indifferent quality ( 無差異品質 )

Multi-plex

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狩野模型 (Kano 模型 )

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品質元素之生命週期 當產品有某項新的品質要素，一開始時不熟悉 indifferent quality ( 無差異品質 ) 花些時間教育民眾，民眾逐漸滿意 attractive quality ( 魅力品質 ) 民眾不斷重複地使用，當有「它」時就滿意，沒有

「它」時就不滿意 one dimensional quality 當產品邁入成熟期，認為有「它」的存在是必然

的，沒有「它」則感到不滿 must-be quality 有些產品不一定可以走完整個週期！

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創造魅力品質 Technology approach 新科技之發展 Genius approach 天才與靈感 Market approach: 針對「產品使用」與「顧客態度」進行充

分研究

萃取潛在需求並確認一般性

萃取潛在需求並確認一般性

調查使用情形

萃取潛在需求

確認一般性

規劃產品以實現潛在需求

規劃產品以實現潛在需求

魅力品質之調查

魅力品質之調查

建立團隊 計畫產品（實現任務 vs. 避免風險）

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品質機能展開 (QFD)

QFD (Quality function deployment) 是由日本品質學家赤尾洋二 (Yoji Akao) 與水野滋 (Shigeru Mizuno) 所提出的一種結構化的方法，它主要是要將顧客聲音整合至產品 ( 或服務 ) 的發展過程中，希望可以確保各階層都將顧客需求列為重要考量。

可以將 QFD 描述成 “Customer Driven Product Development”

QFD顧客需求 公司需求

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顧客聲音 (Voice of the Customer )

顧客要求 (customer requirements)

顧客聲音 品質狩野模型

基本品質 (basic quality) 一維品質 (performance quality) 有吸引力品質 (excitement quality)

提供一客觀方法，以確保顧客需求已被滿足 提供一目標值，以便於後續之更詳細發展

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QFD 不同階段之展開

顧客需求

公司內部衡量

零組件設計

流程參數

生產需求

產品規劃

產品設計

製程規劃

生產規劃

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品質機能展開 (QFD)

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相關矩陣與競爭分析 (Correlation Matrix ＆ Competitive Assessment)

相關矩陣 (CORRELATION MATRIX) 是一個三角形的表 ( 經常置於最上方 ) ，建立每一個 HOW 項目間的相關程度

○ Positive

◎ Strong positive

× Negative

Strong negative

有關顧客方面 (Customer Competitive Assessment)

有關技術方面 (Technical Competitive Assessment)

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1 3 9

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程序映射 (Process Mapping)

程序映射可提供一流程視覺化的瞭解 程序映射可找出目前問題狀況

瓶頸 (Bottlenecks) 多餘 (Redundancies). 主要輸入與輸出 (Key inputs and outputs) 主 要準則 決策點 (Key decision points for

criteria) 角色與責任 (Roles and responsibilities).

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SIPOC Diagram

基 本 元 素 為 供 應 者 (Supplier) 、 輸 入(Inputs) 、 流程 (Process)、輸出 (Outputs)、顧客 (Customer)

繪製 SIPOC diagram 的步驟 繪出流程的主要步驟 (4 – 5 main functions). 確認流程的輸出 (Metrics) 確認接收「輸出」的顧客 (人、公司、或另一流

程 ) 確認影響流程的「輸入」 確認流程輸入的供應商

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汽車車門壓模作業 SIPQC 圖

Inputs

鋼板Suppliers

Xx 公司壓板廠

Process

• 收到鋼板• 檢查模子• 運送鋼板至 壓床• 壓模• 檢查車門

Outputs

車門Customers

壓床區烤漆作業

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SIPOC 彙總 以簡單、視覺化之方式，顯示跨功能的活動 將一個流程之最重要的 4-5 個步驟依時間順序表示 建立宏觀角度與看法，依據此圖可逐步加上細部想

法 可以更了解一個流程並確認專案之範圍 Mistakes in creating the SIPOC

畫成所期望樣子 鑽得太精、太細了

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流程圖 (Process Flow Chart)

流程圖可顯示出流程中的所有步驟 有助於瞭解整個流程，可找出已發生 ( 或以後可能

發生 ) 問題之處 在流程程序圖中可容易發現流程中有哪些項目是不需要

的可將之刪除 有些複雜的工作可進行簡化等

流程程序圖中常用的符號 例如

有些公司會使用一些自行設計 ( 或自己喜歡 ) 的符號

製程判斷

數據運送

起 /終點

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流程圖

No

Yes

No Yes

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價值溪流圖 (Value Stream Map)(1/2)

價值溪流 (Value stream) 完成一服務過程或獲得一顧客所需之產品的所有行動中，包含了有一些從顧客眼光來看是增加價值的工作，及一些顧客不太想為此付錢的工作，即所謂無附加價值的工作或稱浪費

VSM 目的在顯示所有之流程步驟，包括投入端、各個處理階段至產出端，並指出每個步驟對此產品或服務增加多少價值

對六標準差活動而言，繪製價值溪流圖主要之目的為找出無附加價值的工作，並予以改善

一般來說，價值可分為三類 (George, et al., 2004) 顧客加值 (Customer value-added, CVA) 業務加值 (Business value-added, BVA) 非加值 (Non-value-added, NVA)

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Example

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價值溪流圖 (2/2)

繪製 VSM作常使用之指標為流程週期效益 (PCE)

通常是專注於整個系統流程，而不只是一個個別流程或裝配作業

價值溪流圖可視為一種「有資料的流程圖」，它同時掌握流程與流程資料 (包括在製品、整備時間、處理時間、閒置時間等 )

VSM 常使用於精實生產或精實六標準差中，想要加快流程速度與減少無價值成本的改善團隊，都會使用此工具

timelead Total

timeadd-Valueefficiency cycle Process

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價值分類

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急診住院溪流圖

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流程圖使用

Core process

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PDCA 循環

PDCA 循環首先由美國人修華特 (Shewhart) 所 提出，於 1950年代，戴明將之引進日本。

由於戴明的推廣與日本人大量的運用 PDCA循環於品質管理活動中，後來大家就將 PDCA循環稱之為戴明循環 (Deming cycle) 。

PDCA 循環乃是要不斷的重複計畫 (plan) 、實施(do)、查核 (check) 與處置 (act) 等四項活動。

在戴明的晚年，他將 PDCA改為 PDSA ，其中 S代表研究 (study) 。

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QC Story(1/3)

在 QCC活動中，每當小集團於進行問題解決活動後，會將活動內容依照大致內容結構順序整理為成果報告書。這種寫作的 結 構順序，稱之 為 QC Story 。

後來由於把 QC Story 當作解決實際問題的進行方法時，亦非常有效。故將其廣泛地提倡為所謂的「問題解決法」。

QC Story 有二種：問題解決型 (problem solving) QC story 與課題達成型 (task achieving) QC story 。

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QC Story(2/3)

問題解決型 QC Story 的步驟 :(1) 選定題目(2) 把握現況與設定目標(3) 解析要因 (causes)(4) 擬定對策 (countermeasure)(5) 實施對策(6) 確認效果(7) 標準化與維持效果(8) 評估問題解決活動與未來的計畫

PDCA循環與問題解決型 QC Story 已可用來解決許多品質管理上的問題

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問題解決型 QC Story

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QC Story(3/3)

課題達成型 QC Story 的步驟 :1) 了解上級之策略 (policies)2) 設定課題 (task)3) 發展執行課題的方案 (即列出所有可能的方案

(alternatives) ，進行評估，並專注一個方案 )4) 探索一個成功對策 (scenario)5) 實施對策6) 確認效果7) 轉換至日常作業 (daily operation)8) 今後的計畫。

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比較 問題解決型 QC Story 的二大核心為「要因解析」與

「對策擬定」 「要因解析」是要分析與尋找導致症狀 (symptom) 的可能原因

「對策擬定」乃是要準備一對策來消除原因 課題達成型 QC Story 是屬於設計切入的想法，主要

的核心為「方案發展」與「成功對策之探索」 「方案的發展」是要有新想法 (idea) ，即要研擬大量可能

構想，暫不管可行性，針對期望的效果進行評估，從而推敲出可能達成目標的方案

「成功對策之探索」乃是要檢討實施上的問題點，並進行綜合性利害得失評估，選出最適當對策

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品質七大手法 Seven Tools for QC(1/2)

查檢表 (Check sheet/Check list ) 柏拉圖 (Pareto diagram) 直方圖 (Histogram) 特性要因圖 /魚骨圖 (Cause & effect diagram

(Ishikawa diagram) Stratification( 層別法 ) Scatter diagram (散佈圖 ) Graph/Control chart ( 管制圖 )

Prof. Ishikawa’s mention :95% of the quality problems in workshops

can be solved with the Seven Tools.

QC Story 是一適用範圍廣泛的問題解決步驟，而在其各步驟中經常會使用到一些品管手法，用以蒐集數據、整理資料與改善品質。

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品質七大手法 (2/2)

QC Story 是一適用範圍廣泛的問題解決步驟，而在其各步驟中經常會使用到一些品管手法，用以蒐集數據、整理資料與改善品質。

A. Problem identification( 問題鑑別 ) (1) Check sheet/Check list (2) Pareto diagram (3) Histogram (4) Graph/Control chart

B. Cause and effect relationship ( 因果關係 ) (5) Cause & effect diagram (Ishikawa diagram) (6) Stratification (7) Scatter diagram

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查檢表 (Check Sheet)

查檢表是透過一簡單圖或表呈現出不同項目出現的頻率或次數。

查檢表是用來記錄與蒐集數據，以便研究流程、瞭解問題之現況，或找出重要 ( 需注意 ) 的事項。

使用查檢表可以對流程的量測指標與失效模式，擁有較為一致的看法。

常用的查檢表有下列二種： 檢查用查檢表以查核一些必須要做的項目是否確實被實施，

有時又稱為確認查檢表 (Confirmation check sheet, checklist) 。 記錄用查檢表用以記錄一些不同項目發生的程度。

紀錄用檢查表用意紀錄一些不同項目發生的程度，例如：缺失類別檢查表

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查檢表

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柏拉圖分析 (Pareto Analysis)

Vilfredo Pareto (19世紀義大利的經濟學家 ) 研究財富，發現大部分的財富乃由小部分的人所擁有

「 關鍵少數 ，瑣細 多 數 」也就 是 經濟理論中 的Pareto principle ，也稱為 80/20 法則

柏拉圖分析常用於 出現頻率 (Frequency of occurrence) Total cost (總成本 )

繪製柏拉圖時，若分類項目之柱狀高度差異不顯著以致無法做比較、選擇時，建議宜改變分類項目，並重新繪製。

例如 20% 的產品項目，涵蓋了 80% 的營業額

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柏拉圖分析

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直方圖 (Histogram)

將所蒐集的特性值，在橫軸上適當地區分成幾個相等區間，並將各區間內測定值所出現的次數以圖形表達出來

直方圖乃是將次數分配表 (Frequency table)予以圖形化，所以又稱為次數分配圖

用途：瞭解分配型態、預估製程能力、調查是否混入兩種以上不同群體等

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直方圖判讀

正常產品之品質特性

來自不同母體

組數決定不適當或

計算不正卻

有異常發生或物料有雜質

部分資料被移除或

全檢

工具磨耗

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特性要因圖 (Cause and Effect Diagram)

特性要因圖 尋找與分類導致一問題發生的潛在原因

特性要因圖是一種問題分析的工具，用來尋找造成某特定問題 ( 或結果、特性 ) 的可能原因 ( 或稱要因 ) 因果關係圖 魚骨圖 石川圖

Effect

Cause branch

Twig

Twiglet

Causes Failure

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特性要因圖

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層別分析 (Stratification)

層別分析 (Stratification analysis)將一輸出變數分解為數群

當構建查核表時，常以分層變數來收集 ( 分隔 )缺失

常用的分層變數 不同的部門 不同的機器 不同的時間 不同的模式

分層常用的工具：列聯表 (Contingency table), 長條圖 (Multiple bar chart), Pie chart等

利用分層變數，可有助於縮小尋找要因的範圍

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散佈圖 (Scatter Plot)

用來表達二變數之間的關係 具視覺化的效果 通常可看出

線性關係非線性關係 沒有關係

通常樣本量以大於 30 為佳

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管制圖與其他圖形

管制圖

其他常使用圖表 長條圖 (又稱柱狀圖 ) 用來比較多筆資料數值之大小 推移圖 ( 或稱趨勢圖 ) 用來表示資料隨時間變化的情形 甘特圖用來安排工作進度 圓餅圖用來表示組成項目佔整體之百分比

••

••

•

••6

8

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Central line

UCL

LCL

Qualitymeasure

Subgroup (in time sequence)

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新品管七大手法 (New Seven Tools for Quality Control)

是一組解問題的手法，簡稱為 N7 將描述型資料 (descriptive data)安排至圖中 品管新七大手法包括

親和圖（ Affinity diagram ） 關聯圖（ Relation diagram ） 系統圖（ Tree diagram ） 矩陣圖（ Matrix diagram ） 箭頭圖法（ Arrow diagram ） PDPC 法（ Process decision program chart ） 矩陣數據分析法（ Matrix data analysis ）

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親和圖 (Affinity Diagram)

將類似或親近的資料，整理分類擺在一起，發現彼此的關係，以釐清問題。

針對主題事件收集相關 descriptive data ，以文字紀錄方式，利用彼此的關連性，歸納分析，得到親和圖。

親和圖源自 KJ method (developed by Jiro Kawakita) 適用於當碰到一些不是很清楚的問題時，或當事件仍處於混沌狀態時，針對這些問題，提出意見 (前輩、專家、一般人 ) ，收集 descriptive data 進行分類，將事件明朗化。

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親和圖

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親和圖

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關聯圖 (Relation Diagram)

利用具有相互關係的形式，進行分析原因－結果或目的－手段

關連圖法希望找出影響要因 適用於當碰到影響一事件的因素眾多，且各因素

間之相互關聯性大時，想要使各要因間之關係明確，以利相互協調合作時，想要掌握問題的來龍去脈

大致分為以下幾種：中央集中型、單向集中型、關係顯示型、多問題點型

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關聯圖概念模式

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關聯圖類型

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員工離職原因關聯圖

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系統圖 (Tree Diagram)

以「目的－手段」的方式，有系統展開，以找出解決方法及對策

目的與手段之間的關係以“ Tree” 的方式表達 適用於

思考方法的改進時 探索解決問題的手段時 研究構成事務的要素時 策略展開時

系統圖大約有兩種型態：對策展開型與構成要素展開型

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農場遊客量不穩定系統圖

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矩陣圖 (Matrix Diagram)

多元性思考，可進行問題、原因、對策之間的關連分析

在眾多不同的要素中，組合各要素間的關係 針對一個問題，找到影響此問題的因素，利用縱軸與橫軸的交叉特性展開

由此探索出問題的內容與型態，企圖獲得對策 是一個多對多因素的模式

適用於 探討多組資料群間的相互關係時 需要對對策事項做多元性評估時 參予者需對複雜事件進行思考時

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PDPC 法 (Process Decision Program Chart)

過程決策計畫圖 利用在解決問題時，偶爾會有一些沒有想到的情況

發生，或是突然必須更動，在這種無法預測的情況下，可使用 PDPC

PDPC乃針對「事件可能發生的流動狀況」所做的管理，對即將採取的步驟，做各種可能評判

適用於 進展過程中或事件發生前，對事項給予可能的判斷與預測 迴避重大事故發生 對實施順序的檢討 充實計畫，以免措手不及

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過程決策計畫圖概念模式

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紙箱物品卸貨過程 PDPC 圖

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箭圖 (Arrow Diagram)

針對「日程時效性」進行計畫管理的手法 計畫某事件中，各工作項目的時間與總整體工作時

間之間關係，以網路線圖方式表示 The arrow diagram is adopted from the PERT in

Operations Research. 適用於

日程式之計畫 想要發現某一工作中，工作進度的路線時 用於需要如期完工或有時間限制的案例

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箭圖 EXAMPLE

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矩陣數據分析法 (Matrix Data Analysis)

將龐大資料進行整理、判斷，使得出各特徵因素之間的影響關係的一種手法

這是新 QC 七大手法中唯一採用數據解析的方法， 解析的結果仍然以圖形表示

適用於 當問題事件中各影響因素存在複雜的關係，想要進行多元

性評價時 觀察許多不同項目的影響因素之間是否有共同的關係 確認邏輯上相似的項目是否也受到相似的因素所影響 找出邏輯上不同項目的群組是否會受到相似因素的影響

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失效分析 (FMEA)(1/2)

是 一 有系統的 分 析 方 式 ， 用 以找出 潛 在 的 「 失效」，目標放在預防「失效」的發生，對顧客來說，希望最小化失誤的機率

FMEA 相關的名詞解釋如下： 失效 (Failure)：是指未達預期的目的或功能，以及產生了

其它非預期上、不想要的物件或動作 模式 (Mode)：表示失效發生的形態或狀態 效應 (Effect)：為失效發生之後，對於當時及後續步驟與最終目標所產生的衝擊結果

效應分析 (Effect analysis)：為失效之分析，並找出正確的改善行動，避免風險的發生或降低傷害程度

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失效分析 FMEA(2/2)

FMEA 期望能儘早發現：(1) 潛在的失效(2) 失效之影響程度(3) 造成失效的原因

FMEA 期謀求解決之道 (prevent or correct) ，以避免失效之發生或降低其發生時之影響。

FMEA 的方法論 是一以「失效」為討論重點的可靠度分析技術 利用表格方式進行工程分析

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FMEA Types

FMEA 之早期應用：使用於航太工業應用在產品設計與製程規劃 Design FMEA Process FMEA

其他種類 Concept FMEA, Service FMEA, Software FMEA,

… FMEA近來之應用：汽車業、製藥業等

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Early Planning of FMEA

主題之決定 ( 分析的範圍 ) 組成 FMEA 團隊 蒐集相關的資料

產品設計、製造過程、使用與維修、環境等方面的資料 決定 FMEA 的執行方式

表格形式 失效定義 評估的基準 與其他管理計畫之整合 實施時機 /審查時程

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FMEA 執行步驟

1. 決定任務 2. 建立一跨部門小組，並繪製流程圖以充分瞭解擬進行的主

題 3. 列出所有潛在的失效模式 4. 評估潛在失效模式之影響，評估嚴重度 5. 檢視失效模式的潛在原因，評估發生頻率 6. 描述現有的預防與偵測管制措施，評估偵測度 7. 計算每一失效模式之 RPN (risk priority number)

8. 排序風險係數 9. 建議行動10. 執行改善建議並重新評估 RPN

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醫療 FMEA

Health care failure mode and effect analysis 發展

JCAHO (Joint Commission on Accreditation of Healthcare Organization) 於 2001年修改評鑑標準，希望醫療組織每年要進行高風險流程之評估

VA national center for patient safety (NCPS, 2001) 發 展 出HFMEA

American Society for Healthcare Risk Management (2002) 將 HFMEA資料寄給美國各家醫院

自 2003年起， JCAHO 已將 HFMEA 列為正式的標準，希望醫療照護單位使用 HFMEA 來改善高風險流程

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醫療 FMEA

概念來自 FMEA 預防具高風險之流程產生危害問題 與傳統 FMEA 之差異

使用 hazard score 來取代 RPN 之計算 透過 decision tree 分析來決定「改善行動」的優先順序

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HFMEA

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醫療 FMEA 步驟 Step 1. 選擇擬探討的流程 (Define the topic) Step 2. 組成團隊 (Assemble the team) Step 3. 繪製流程圖 (Graphically describe the

process) Step 4. 執行危害分 析 (Conduct the hazard

analysis) Step 5. 確認行動與結果量測 (Identify actions

and outcome measures)

http://www.va.gov/NCPS/CogAids/HFMEA/index.html

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品質成本

品質成本 (quality cost) 的觀念首先由費根堡 (1956)所提出，泛指為品質所付出的總成本。

其實品質成本應該是指不良品質成本 (cost of poor quality) ，亦即因避免不良品質或因不良品質所產生的成本。

品質成本可用金錢來量化品質問題，一般的企業中，品質成本可能約佔銷售額之 20% 至 40% 。當品質成本太高，代表著無效管理，會影響企業之競爭力。

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四類品質成本 預防成本 (prevention cost)：為了預防發生品質缺失

所花費的金額 鑑定成本 (appraisal cost)：藉由檢驗、測試與稽核來偵測品質缺失所花費的金額

內部失敗成本 (internal failure cost) ：產品在交付顧客之前 ( 或在出廠前 ) ，未達到品質之相關要求所造成的成本

外部失敗成本 (external failure cost) ：產品在交付顧客之後 ( 或在出廠後 ) ，發現有不滿意品質所衍生的成本

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品質成本關係 據專家之估計，全部品

質 成 本 中約有 60% 至90% 屬於失敗成本。通常希望透過適當投入一些預防成本，以有效的降低內部與外部失敗成本，而使總品質成本降低。

因為有效的預防不良現象，所需的評估成本也會變少

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5S

5S 是日本式企業之一種獨特的現場管理方法，由於 5S 對於企業形象之塑造與現場改善發揮了很大的作用，現已為全世界各企業廣為採納使用。

整理 (seiri)：於工作現場中，將需要的保留，不要的予以丟棄。

整頓 (seiton)：考慮品質、安全與存取之效率等因素，將需要的東西放置妥當。

清掃 (seiso)：將工作場所清掃乾淨，並防止污染的發生。 清潔 (seiketsu)：將整理、整頓與清掃的工作制度化、標準

化，並維持成果。 美身 (shitsuke)：讓每個員工養成遵守規則做事的良好習慣，提升道德與企業整體素質。