那天，量產線 CPK 掉到 1.08，全場都靜了三秒
還記得好幾年前，我們產線剛從試產轉量產不久，有次我盯著 SPC 報表，突然看到一個機台的關鍵尺寸 CPK 值從原本的 1.3 左右，掉到剩 1.08。你知道的，量產初期，這數字一出來，全場都靜了三秒。PM 臉都綠了，老闆娘的奪命連環叩也在路上了。當下我只覺得頭皮發麻，心想：「完了，這下鐵定要進追貨模式了。」但仔細一看，SPC 管制圖上點位明明都在管制線內，沒有任何失控的訊號啊！怎麼會這樣？後來才發現，原來是我們把 Phase I 跟 Phase II 的 SPC 概念搞混了。
問題出在哪？你的產品目標到底是什麼？
說穿了，SPC 其實有兩個階段，Phase I 跟 Phase II，它們的目標完全不一樣。坦白講，很多人會誤把 Phase II 的管制界線拿來套用在 Phase I 的資料上，就很容易發生我上面說的狀況。
Phase I 簡單來說，就是「驗明正身」的階段。這時候你的產品可能還在 R&D、試產階段，甚至只是個 prototype。你的目的是找出製程的最佳參數、最穩定的條件，讓產品能達到設計規格。所以這時候的管制界線，通常是用「設計目標」去設定，或是用一批「最好的資料」來建立。你關心的是製程有沒有能力達到你的設計要求。舉個例子，如果你的目標是 DPMO 要低於 5000，那 Phase I 的 SPC 就是要幫你確認，在目前這個製程條件下，你能否真的做到。
而 Phase II 呢，就是「看家顧門」的階段。這時候產品已經量產了，製程參數也都固定了。你的目的變成監控製程，確保它沒有偏離你 Phase I 時「驗明正身」的最佳狀態。這時候的管制界線，是用「歷史資料」或「已建立的製程能力」去算的。你關心的是製程有沒有異常變動，會不會偏離已經確認的好狀態。
所以重點是，Phase I 在建立「能力」，Phase II 在監控「穩定」。
實際上怎麼做？
我們一般在公司常用的，其實大部分是 Phase II 的 SPC。也就是說，當你拿到一份新的製程數據，你要判斷它有沒有異常，通常是拿去跟「過去穩定表現」的管制界線去比較。
舉個例，如果我們過去在 Phase I 階段，花了三個月把一個關鍵製程的平均值穩定在 50.0 um，標準差是 0.5 um。那麼 Phase II 的管制界線，就會用這個平均值和標準差去計算。比如說，上下管制界線可能是 50.0 ± 3*0.5 = 48.5 um 到 51.5 um。這時候，只要新的量測數據點落在 48.5 到 51.5 之間，我們就認為製程是「在管制內」的。
但如果你還在 Phase I，你可能根本沒有穩定的歷史數據。這時候，你可能會直接拿設計規格的上下限去建立初步的管制界線，或是用一批「最理想的試跑數據」來建立。比如說，設計規格要求 50.0 ± 2 um，那麼你的 Phase I 管制界線可能就是 48.0 um 到 52.0 um。你是在嘗試讓製程穩定落入這個範圍。
所以，判斷自己現在是用哪個階段的 SPC，最簡單就是問自己：「我現在是在『找出最佳製程』，還是『維持最佳製程』？」
最常見的坑：拿 Phase I 的資料去套 Phase II 的管制界線
我前面那個 CPK 掉到 1.08 的鳥事，就是最好的例子。那時候我們是用 Phase I 階段，也就是試產階段的數據，去算出管制界線。結果量產後，因為機台、材料、操作員等等變數都還在磨合，製程的穩定度其實比 Phase I 時差一點點，導致平均值和標準差稍微有點漂移。
雖然漂移的幅度不大，數據點都還在我們 Phase I 時「算出來」的管制界線內，所以 SPC 管制圖上看起來很正常，沒有失控。但是當我們拿這些「稍微漂移」的數據去算 CPK 時，就發現 CPK 已經掉到 1.08 了。這時候才警覺，Phase I 的管制界線已經不適用了！因為製程能力已經變了，我們需要重新計算 Phase II 的管制界線，才能真正監控到製程的異常。
換句話說，如果你的製程能力已經提升了，你還用舊的管制界線，那你的管制圖就會變得「太寬鬆」，很多異常你根本抓不到。反之，如果你的製程能力變差了，你卻還用以前「很完美」的管制界線，那你的管制圖就會「太敏感」，常常誤判為異常，讓你疲於奔命。這兩種情況都是在自己找麻煩。
今天能做的一件事
回去檢查你手上的 SPC 管制圖，問問自己：「這張圖的管制界線，是用什麼階段的資料算出來的？」