110 中央印製廠分類職 生產管理員 品質管理 考古題詳解

核心觀念

層別法（Stratification，又稱分層法）是指將蒐集到的品質資料，依照可能造成差異的特性或來源加以分類，再分別比較各層資料，以找出品質問題真正的發生原因與影響因素。

其核心精神是：

資料必須先依適當條件分層，才能避免不同來源的資料相互混合，進而看出問題集中在哪一個層別。

在品質管理中，總體資料的平均值常會掩蓋個別群組的異常。例如全體產品的不良率看似正常，但分別依機台、班別分析後，可能發現某一部機台的不良率特別高。此時，問題便能由「整體現象」進一步定位至「特定層別」。

層別法通常被列為品管七大手法之一，主要用途包括：

1. 將複雜、混雜的資料加以整理。
2. 找出品質差異的集中區域。
3. 協助判斷可能的原因。
4. 提供後續改善措施的依據。
5. 比較改善前後各層別的品質表現。

常見的分層依據如下：

• 人員別：作業員、技術熟練程度、教育訓練狀況。
• 機台別：印刷機、檢驗設備、設備編號。
• 材料別：原料批次、供應商、材料規格。
• 方法別：作業方法、製程條件、檢驗方法。
• 時間別：日期、班別、時段、月份。
• 環境別：溫度、濕度、工作場所。
• 產品別：產品種類、規格、批號、尺寸。
• 地區或部門別：生產線、工廠、部門、供應來源。

解題方法

本題可從「定義」與「應用時機」兩部分作答。

一、先說明層別法的意義

答題時應明確指出三個重點：

1. 將資料依特定條件分類。
2. 分別分析各層資料，而非只看總體平均。
3. 透過比較找出差異及可能原因。

完整表述如下：

層別法係將品質資料按照人員、機台、材料、方法、時間、環境、產品等因素加以分類，使同一層內的資料具有較高同質性，再比較各層的不良率、缺點數、平均值或變異情形，以發現品質問題的主要來源。

二、再說明層別法的應用時機

層別法適用於下列情況：

1. 整體資料已顯示有問題，但原因不明

例如某批印刷品整體不良率偏高，僅觀察總不良率無法判斷問題來自何處。此時可依機台、班別、材料批次分層分析，以找出異常集中處。

2. 資料來源複雜，可能存在群組差異

當資料由不同機台、不同人員、不同批次或不同時段產生時，若全部混合分析，容易使某一群組的異常被其他正常資料掩蓋。因此應先分層，再比較各層表現。

3. 需要找出主要影響因素時

層別法可協助確認品質缺失與某項因素是否具有關聯。例如：

• 某台設備的不良品明顯較多；
• 某一班別的缺點率特別高；
• 某一原料批次造成較多瑕疵；
• 某種產品規格較容易發生缺點。

這些結果可作為後續原因分析與改善的方向。

4. 改善措施實施後，需要確認改善效果時

改善前後可依相同層別比較品質指標。例如針對夜班進行訓練後，分別比較夜班與其他班別的不良率，藉此判斷改善是否確實有效。

5. 使用其他品管工具前，需要整理資料時

層別法常與柏拉圖、直方圖、管制圖、散布圖等工具搭配使用。先將資料適當分層，再繪製圖表，通常比直接分析混合資料更容易發現異常。

實際應用範例

核心觀念

品質成本（Quality Cost）是指組織為確保產品或服務符合品質要求，以及因未符合品質要求所產生的各項成本總和。

品質成本的重點不只是「檢驗產品所花的費用」，而是涵蓋品質活動的完整成本，包括：

$$\text{品質成本} = \text{預防成本} + \text{鑑定成本} + \text{內部失敗成本} + \text{外部失敗成本}$$

此分類稱為「預防—鑑定—失敗模式」（Prevention-Appraisal-Failure Model，簡稱 PAF 模式）。

一、預防成本（Prevention Cost）

預防成本是為了防止不良品及品質問題發生，在生產前或生產過程中所投入的成本。

常見項目包括：

• 品質制度及品質管理系統的建立
• 教育訓練與品質意識宣導
• 製程能力分析
• 供應商評估與管理
• 預防性設備保養
• 新產品及新製程的品質規劃
• 標準作業程序與品質標準的訂定

預防成本的目的，在於「事先避免錯誤」。

二、鑑定成本（Appraisal Cost）

鑑定成本是為了確認產品、材料或製程是否符合品質要求所發生的成本。

常見項目包括：

• 進料檢驗
• 製程檢驗
• 成品檢驗
• 抽樣檢驗
• 測試與量測
• 檢驗設備校正
• 實驗室檢驗
• 品質稽核與檢查

鑑定成本的目的，在於「找出已經發生或可能發生的品質問題」。

三、內部失敗成本（Internal Failure Cost）

內部失敗成本是產品或服務已經發生品質缺失，但在交付顧客前即被組織內部發現，因此所產生的成本。

常見項目包括：

• 報廢
• 重工
• 修理
• 重新檢驗
• 不良品分析
• 製程停工
• 生產損失
• 降級品所造成的價差損失

內部失敗成本的特徵是：品質問題已發生，但尚未流出至顧客。

四、外部失敗成本（External Failure Cost）

外部失敗成本是產品或服務交付顧客後，才發現未符合品質要求，因此所產生的成本。

常見項目包括：

• 顧客退貨
• 保固修理
• 換貨
• 客訴處理
• 產品召回
• 賠償支出
• 折讓
• 售後服務
• 商譽損失與顧客流失

外部失敗成本通常比內部失敗成本更嚴重，因為除了直接支出外，還可能造成市場信任降低及品牌形象受損。

解題方法

核心觀念

FMEA（Failure Mode and Effects Analysis，失效模式與效應分析）是一種「事前預防」的系統化品質管理工具，透過分析產品、製程或設備可能發生的失效模式，評估其影響、原因及現有管制措施，並依風險高低安排改善優先順序。

其目的包括：

1. 在問題發生前辨識潛在失效。
2. 分析失效對產品、製程及使用者造成的影響。
3. 找出失效原因及現有預防、檢測管制。
4. 排定改善優先順序，降低品質風險。
5. 保存分析結果，作為設計、製程及品質持續改善的依據。

FMEA並非單純列出缺失，而是將「失效模式—失效效應—失效原因—管制措施—改善行動」串聯分析。

常見類型如下：

• DFMEA：設計失效模式與效應分析，著重產品設計可能產生的失效。
• PFMEA：製程失效模式與效應分析，著重生產流程及作業方法可能產生的失效。
• SFMEA：系統失效模式與效應分析，著重系統層級的功能失效。

生產管理員（品質管理）類科通常以製程FMEA（PFMEA）最具實務關聯，例如印刷、裁切、裝訂、包裝等製程的品質風險分析。

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風險評估公式

傳統FMEA通常以三項指標評估風險：

1. 嚴重度（Severity，$S$）：失效效應對顧客、使用者或後續製程造成影響的嚴重程度。
2. 發生度（Occurrence，$O$）：失效原因發生的頻率或可能性。
3. 難檢度（Detection，$D$）：現有管制措施在失效流出前發現問題的困難程度。

風險優先數（Risk Priority Number，RPN）為：

$$RPN=S \times O \times D$$

三項評分通常採用1至10級。分數愈高，代表風險愈需要優先處理。

其中，難檢度的判斷方向特別重要：

• 容易在出貨前檢出：$D$值較低。
• 不易被現有管制措施發現：$D$值較高。

因此，$D$值不是「失效本身的嚴重程度」，而是「現有檢測管制發現失效的困難程度」。

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解題方法

本題屬於申論題，宜採「定義—目的—分析要素—執行流程—改善與追蹤」的架構作答。

答題時先說明FMEA是預防性的風險分析工具，再依序交代：

1. 分析對象及範圍。
2. 潛在失效模式。
3. 失效效應及原因。
4. 現有預防與檢測管制。
5. $S$、$O$、$D$評分及RPN計算。
6. 改善措施、責任及期限。
7. 改善後重新評估並持續更新。

這種寫法能完整呈現FMEA的邏輯，不會只停留在名詞解釋。

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FMEA執行步驟

一、成立跨部門團隊並界定分析範圍

由設計、生產、品管、設備、採購及現場作業人員組成團隊，依分析目的決定FMEA的類型。

同時應明確界定：

• 分析的產品或製程。
• 分析起點與終點。
• 使用的規格、圖面、作業標準及檢驗標準。
• 分析責任人、完成期限及評分標準。

以印刷製程為例，分析範圍可設定為「印版安裝至成品印刷檢驗」，避免範圍過大而失去具體性。

二、建立流程圖或製程結構

將製程依作業順序展開，例如：

原料驗收 → 製版 → 印刷 → 乾燥 → 裁切 → 裝訂 → 成品檢驗 → 包裝入庫。

流程圖可協助團隊確認每一個作業步驟的功能、輸入、輸出及品質要求，避免遺漏潛在風險。

三、確認各製程步驟的功能與要求

針對每一製程步驟，說明該步驟應完成的功能及必須符合的要求。

例如印刷製程的要求可能包括：

• 顏色符合標準。
• 套印位置正確。
• 圖文完整。
• 墨層均勻。
• 紙張不得污染、皺折或破損。

功能與要求越明確，後續失效模式的辨識越完整。

四、列出潛在失效模式

失效模式是指製程或產品未能符合要求的具體失效形式，也就是「可能以什麼方式出錯」。

例如印刷製程可能發生：

• 套印偏移。
• 顏色深淺不一致。
• 圖文缺漏。
• 油墨未乾。
• 紙張皺折。
• 成品裁切尺寸超差。

失效模式應使用具體、可觀察及可驗證的描述，避免只寫「品質不好」等過於籠統的文字。

五、分析失效效應

失效效應是指失效模式發生後，對下一製程、最終產品、顧客或使用者造成的結果。

例如：

• 套印偏移可能造成圖文位置錯誤。
• 顏色不一致可能造成外觀不符標準。
• 油墨未乾可能造成沾污、重影或後續裝訂污染。
• 裁切尺寸超差可能造成成品無法裝訂或不符合規格。

效應可以分為不同層次：

1. 對現場作業的影響。
2. 對後續製程的影響。
3. 對最終產品及顧客的影響。

六、分析失效原因

失效原因是造成失效模式的根本原因或直接原因。

例如「套印偏移」的原因可能包括：

• 印版安裝位置偏差。
• 紙張受潮變形。
• 印刷機定位機構磨耗。
• 作業員設定錯誤。
• 機台溫度或壓力不穩定。

分析原因時不宜只寫表面現象，應深入追查人員、機器、材料、方法、環境及量測等因素，必要時配合魚骨圖、5 Why分析等工具找出根本原因。

七、確認現有預防與檢測管制

現有管制措施可分為兩類：

1. 預防管制

核心觀念

Kano Model（狩野模式）是分析「產品或服務品質特性」與「顧客滿意度」關係的工具。其核心觀念是：不同品質要素對顧客滿意度的影響並不相同，品質改善不一定都以相同幅度提升滿意度。

圖形通常以：

• 橫軸：品質要素的滿足程度，由低至高
• 縱軸：顧客滿意度，由不滿意至非常滿意

Kano Model主要將品質要素分為下列類型：

1. 必備品質（Must-be Quality，M）
2. 一元品質（One-dimensional Quality，O）
3. 魅力品質（Attractive Quality，A）
4. 無差異品質（Indifferent Quality，I）
5. 反向品質（Reverse Quality，R）

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解題方法與標準圖形

作答時先畫出兩條座標軸，再標示各品質要素的曲線及其意義：

顧客滿意度
 高 │ 魅力品質 A
 │ ／
 │ ／
 │ 一元品質 O ／
 │ ／
 │ ／
 │───────────────────────┼────────
 │ 無差異品質 I │
 │ │
 │ 必備品質 M │
 │ ────────╮ │
 │ ╰─────────────
 低 │
 └────────────────────────────────
 未滿足 完全滿足
 品質要素滿足程度

更完整的概念圖可補充反向品質：

顧客滿意度
 高 │ A 魅力品質
 │ ／
 │ ／
 │ O 一元品質
 │ ／
 │───────────────────────┼────────
 │ I 無差異品質 │
 │ │
 │ M 必備品質 │
 │ ────────╮ │
 │ ╰─────────────
 │
 │ ╲ R 反向品質
 低 │ ╲
 └────────────────────────────────
 未滿足 完全滿足
 品質要素滿足程度

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各類品質要素說明

一、必備品質（M）

必備品質是顧客認為產品或服務「本來就應該具備」的基本條件。

• 未具備時，顧客會產生強烈不滿。
• 具備時，顧客通常只認為是理所當然，不會大幅增加滿意度。
• 改善重點在於避免缺失，而非藉此創造高度驚喜。

例如：

• 印刷品內容不得有漏印、錯印。
• 紙張不得嚴重破損。
• 產品應符合基本安全要求。

其曲線特徵是：品質要素由未滿足提升至滿足時，顧客不滿程度會大幅降低，但滿足後的滿意度提升有限。

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二、一元品質（O）

一元品質又稱線性品質，品質滿足程度與顧客滿意度呈大致正相關。

• 品質越好，顧客越滿意。
• 品質越差，顧客越不滿意。
• 顧客通常能明確感受到此類品質差異。

例如：

• 印刷交貨速度越快，滿意度越高。
• 印刷色彩越準確，滿意度越高。
• 產品價格越合理，滿意度越高。

其圖形通常接近由左下方向右上方延伸的斜線。

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三、魅力品質（A）

核心觀念

可靠度（Reliability）是指：

產品、設備或系統在規定的條件下，於規定的時間內，執行規定功能而不發生失效的機率。

可靠度具有四項必要構成：

1. 規定功能：產品必須完成設計所要求的功能。
2. 規定條件：包含使用環境、負荷、溫度、濕度、操作方式等條件。
3. 規定時間：可靠度不是永久性的概念，必須指定使用期間。
4. 不發生失效：在指定期間內，功能維持正常，未超過允許的失效標準。

因此，可靠度並非單純表示產品「品質好」或「使用壽命長」，而是以機率方式描述產品在特定條件與時間內持續正常工作的能力。

解題方法

本題要求說明定義，作答時應以「對象＋條件＋時間＋功能＋失效機率」完整表達。

標準答法可寫為：

可靠度係產品、零件、設備或系統，在規定的使用條件下，於規定的時間內，完成規定功能且不發生失效的機率。

若以隨機變數 $T$ 表示產品失效時間，則截至時間 $t$ 的可靠度為：

$$R(t)=P(T>t)$$

其中：

• $R(t)$：產品運作至時間 $t$ 仍未失效的機率；
• $T$：產品發生失效的時間；
• $P(T>t)$：產品壽命超過時間 $t$ 的機率。

若以失效分布函數 $F(t)$ 表示產品在時間 $t$ 以前已失效的機率，則：

$$R(t)=1-F(t)$$

這表示可靠度與失效機率互為補數。

相關概念辨析

可靠度與品質

核心觀念

DMAIC 是六標準差（Six Sigma）改善方法的基本架構，專門用於改善既有流程、降低缺失與變異、提升品質及流程能力。DMAIC 由五個英文字母所代表：

• D：Define（界定）
• M：Measure（衡量）
• A：Analyze（分析）
• I：Improve（改善）
• C：Control（控制）

其核心精神是：以顧客需求為導向，透過資料分析找出流程問題的根本原因，提出改善方案，並建立控制機制以維持改善成果。

解題方法

本題屬於名詞解釋題，作答時應採「先說明整體定位，再逐一解釋五個階段」的方式，並補充各階段的主要工作，即可完整呈現 DMAIC 的意義。

一、Define：界定

界定改善專案的目的、範圍、顧客需求及關鍵品質特性，明確指出目前要解決的問題。

主要內容包括：

• 確認顧客的需求與品質要求；
• 描述現況問題及其影響；
• 設定改善目標；
• 確定專案範圍、時程與負責人員。

例如印刷品常發生套印偏差，Define 階段須明確界定問題為「套印偏差超出顧客允收標準」，並設定降低不良率的改善目標。

二、Measure：衡量

建立可靠的衡量方式，蒐集流程現況資料，以確認問題的實際程度與流程績效。

主要工作包括：

• 確認衡量指標與品質特性；
• 建立資料蒐集方法；
• 檢查量測系統的可靠性；
• 衡量目前的不良率、缺失數、週期時間或流程能力。

此階段的重點是以客觀資料描述現況，而非僅憑經驗判斷問題。

三、Analyze：分析

分析所蒐集的資料，找出造成問題與流程變異的主要原因，並確認真正的根本原因。

常用工具包括：

• 柏拉圖；
• 魚骨圖；
• 散布圖；
• 流程圖；
• 直方圖；
• 假設檢定；
• 迴歸分析；
• 失效模式與效應分析（FMEA）。

例如分析套印偏差時，須進一步確認問題是否主要受到設備精度、紙張含水率、操作方法、環境溫濕度或油墨特性影響，而不能只停留在「印刷品質不良」的表面現象。

四、Improve：改善

根據根本原因提出改善方案，並透過試作、實驗或資料驗證，選擇最有效的改善措施。

主要工作包括：

• 設計改善方案；
• 評估各方案的可行性與成本；
• 進行試驗或小規模導入；
• 比較改善前後的績效；
• 建立新的作業標準。

例如針對套印偏差問題，可調整設備校正週期、改善紙張保存環境、修訂操作程序，並以改善後的不良率確認方案是否有效。

五、Control：控制

核心觀念

本題考查品質管理中的「製程變異」分類。論件生產時，即使使用相同材料、設備與作業方法，各件產品的品質特性仍不會完全相同，這種差異稱為變異。

依變異來源及其可控制程度，可分為：

1. 機遇原因變異（Common Cause Variation）
2. 非機遇原因變異（Assignable Cause Variation 或 Special Cause Variation）

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一、機遇原因變異

機遇原因變異又稱「偶然原因變異」或「一般原因變異」，是製程本身自然存在、由許多細小因素共同造成的變異。

常見來源包括：

• 原材料本身的微小差異
• 設備正常運轉時的輕微波動
• 作業人員正常操作下的細微差異
• 環境溫度、濕度等正常範圍內的變動
• 測量工具及測量方法所造成的微小誤差

其主要特徵如下：

• 原因數量多，但個別影響通常很小
• 變異具有隨機性
• 在製程穩定時，變異大致呈現固定的分布
• 不能只靠現場人員即時調整來消除
• 必須透過改善材料、設備、方法、環境或整體製程系統來降低

若製程只存在機遇原因變異，且其統計特性大致穩定，即可稱為統計管制狀態。

在常態分布假設下，製程自然變異範圍通常以平均數附近的 $\pm 3\sigma$ 表示：

$$\mu-3\sigma \leq X \leq \mu+3\sigma$$

其中 $\mu$ 為製程平均數，$\sigma$ 為製程標準差。

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二、非機遇原因變異

非機遇原因變異又稱「可歸屬原因變異」或「特殊原因變異」，是由某一個或少數幾個具體、異常的因素所造成。

常見來源包括：

• 機器設備故障或調整不當
• 使用錯誤規格或不合格原材料
• 作業人員操作錯誤
• 作業程序未依標準執行
• 測量儀器失準
• 環境條件突然異常
• 製程參數遭到未授權變更

其主要特徵如下：

核心觀念

本題考查品質變異的來源，常以製程管理中的 5M1E 分類說明：

• 人（Man）
• 機（Machine）
• 料（Material）
• 法（Method）
• 測（Measurement）
• 環（Environment）

品質變異是產品或服務特性偏離目標值、彼此不一致的現象。變異來源可分為：

1. 共同原因（Common Causes）：製程本身固有、長期且穩定存在的變異，例如機台基本精度、正常材料差異、一般作業環境波動。
2. 特殊原因（Special Causes）：非製程正常狀態所產生的異常變異，例如機台突然故障、操作員誤操作、材料批次錯誤或量測儀器失準。

解題方法

面對「品質變異的可能來源」這類問答題，應採用 5M1E 因果分類法，逐項說明來源與實例。此方法具有完整性，能避免只回答「人、機、料」而漏列測量與環境因素。

一、人員因素（Man）

包括操作人員、檢驗人員及管理人員的能力與行為，例如：

• 教育訓練不足或熟練度不同。
• 未依標準作業程序操作。
• 疲勞、注意力不集中或判斷錯誤。
• 人員交接不完整。
• 品質意識不足，未落實自主檢查。

以印刷製程為例，操作員設定油墨濃度錯誤、版面定位不當，都會造成色差、套印偏差等品質變異。

二、機器設備因素（Machine）

包括生產設備、工具、模具及其維護狀況，例如：

• 機台磨耗、故障或精度下降。
• 設備調整不當。
• 機台速度、壓力、溫度等參數不穩定。
• 保養、校正或換件未按期執行。
• 不同設備間存在精度差異。

在印刷作業中，印刷機滾筒壓力不均、供墨系統異常或裁切機精度偏移，均可能造成成品品質不一致。

三、材料因素（Material）

包括原料、半成品、耗材及其批次差異，例如：

• 原料規格不符。
• 不同批次材料的物性不同。
• 材料受潮、污染或變質。
• 材料儲存條件不當。
• 供應商品質不穩定。

中央印製相關作業常見材料包括紙張、油墨、版材及裝訂耗材。紙張含水率不同，會影響伸縮、套印與裁切精度；油墨黏度或色料濃度差異，則可能造成色彩變化。

四、方法因素（Method）

包括製程方法、作業流程、標準及管理制度，例如：