品管圈個案分析

一、 中鋼品管圈活動介紹

中鋼的品管圈活動推行至今已有 29 年歷史，他們內部稱品管圈活動叫 CDA--Creative Development Activity, 強調透過這些活動能夠讓基層員工發揮 創造力、進而持續發展員工的能力。從民國 69 年活動至今已累積有 56 項專利，

對於現場的作業環境及設備改善發揮了很大的助益，歷年來累積整體效益超過 20 億元。其圈員的組成以工廠現場單位的基層工作者為主，主要是技術員，再 輔以股長做為圈會活動的輔導員，輔導員的職責是協助基層的圈員能夠按照品管 圈規定的程序來完成主題活動，例如用問題解決型或課題達成型手法，無論那種 手法都有其特定的程序，輔導員要協助這些圈員了解並完成這些活動程序，此外 並為這些活動爭取外部資源，例如操作單位要協調維護單位幫忙活動進度的施 工。每個圈的人數最多不得超過 14 人，每圈每年至少完成一個主題。圈會活動 基本是按照 PDCA 管理循環來做，從主題選定，現況掌握，目標設定，改善或創 造活動進行，成果確認，書面化報告及水平展開應用，均有一定的流程及規定。

主題完成後，必須參加活動成果的發表，發表分成二級單位，一級單位，公司級 三個層次逐級篩選，公司級得到首獎的品管圈可代表公司參加全國團結圈的比 賽。公司利用比賽的獎勵辦法，將公司的經營策略加入其中，例如欲導入工安時，

就將工安活動主題給予保障名額及較高額的獎金，鼓勵大家重視工安活動。這也 是公司調整經營方針可以運用的一個重要工具。

經比較歷年得獎名單，我們發現在相同的作業流程中，其中有些圈的活動成 果特別好，是公司內部比賽的常勝軍，這些圈對於活動步驟細節的掌握相當清楚 細膩，整個活動過程讓人很清楚其脈絡與邏輯，其活動成果無論是在專利申請，

公司內競賽，全國性品管圈活動，甚至與外國的交流活動均得到很好的成績。本 研究針對這些圈挑選了其中的二個圈，並以該圈獲得專利的主題來探討為何在相 同的作業流程下，是有那些因素使得該主題的知識創造成果如此豐碩。

二、 品管圈個案 1(氧機圈)分析 活動主題: 縮短氧壓機活塞環刮修時間 (一)、訪談敘事

1．知識創作背景

氧氣工場為以空氣為原料，經過分餾的過程將各種氣體分離的工場。其製程 是透過空壓機將空氣加壓送進冷卻塔，藉著分子篩去除氣體中的二氧化碳，水份 及碳氫化合物，淨化後的空氣進入冷箱，再經由熱交換器及膨脹機，將空氣冷卻 及液化，最後藉著分餾塔，將空氣中的氧氣，氮氣及氬氣分離出來，分離後的氣 體依照用途的不同再送往下游使用。中鋼的氧氣場主要是生產氧氣供煉鋼製程使 用，分離出的液氧必須經過加壓的過程，才能置放於儲槽或是送往下游單位，這 種加壓過程必須靠氧壓機來處理。一般氧壓機分成活塞式、螺旋式，這個主題所 針對的對象是活塞式的氧壓機(如圖 5-1)，它和汽車引擎一樣，靠活塞在汽缸內 的反覆運動將氧氣壓縮，因為活塞環一直反覆運動，相對的，它的密封環也一直

圖 5-1 活塞式壓縮機 圖 5-2 密封環設計示意圖 資料來源：氧機圈活動成果簡報

磨耗，當密封環已無法對汽缸做有效密封時，必須對密封環做適度磨修，使密封 環恢復密合性，否則液氧會從汽缸壁洩漏，無法達到所要的壓縮壓力(如圖 5-2)。

本主題所使用的空壓機，其密封環材質為鐵氟龍，且設計成可透過磨修後繼

續使用的型式，該單位為了節省成本，大修時會檢查密封環厚度是否符合標準，

再決定是否更新，若不更新，則用人工以手工方式慢慢磨修，將密封環恢復應有 的性能，但在磨修過程中為了怕密封環刮除過量，需不斷的中斷研磨去量測鐵氟 龍環的尺寸，整個工作變得相當耗時。由於工作上的不便，促使他們選擇做為 CDA 的改善主題，將手動磨修的方式，改為設計一台電動修磨機來自動磨修，使 得作業速度能增快，尺寸控制能更加的精準，圖 5-3 及圖 5-4 分別為改善前作業 及改善後的作業方式。

圖 5-3 改善前的作業方式 圖 5-4 改善後的作業方式 資料來源：氧機圈活動成果簡報

2．活動改善過程

在改善的過程中，因為已設定要由機器來替代人工處理，由加工母機設計的 觀點將解決方案分成 4 個部份，分別是磨修的方式，磨修的動力來源，磨修的控 制方式，工安的考量。在磨修的方式上他們設計一組密封環的夾持工具以方便車 刀車修，並採用和手工磨修相同的車刀來做為磨修工具，但想要突破原來所使用 的單刀刃設計，改成雙刀刃的設計以增快磨修速度，這也是整個創造過程的最大 突破，因為密封環為 T 字型，所要磨修的地方為 T 字型的肩部，而兩邊的厚度必 須一致方能使密合效果最好，這也是為什麼要邊磨邊量測的主因。若要同時車修 上下兩面，就得用ㄇ字型車刀，但如此一來會增加車修阻力造成車刀跳動，使得

密封面的表面品質不佳，厚度也不易控制，如果放慢車修速度會使跳動情況減 低，但如此一來就喪失了改善的意義，如果改成用單面車修降低阻力，再多一道 車修的程序也可以克服跳刀的問題，但這種解決方式就平凡無奇，不是他們想要 的，而且又要陷入不斷拆下量測密封環厚度的老問題。所以他們面臨了速度和品 質的兩難。經過不斷的嘗試錯誤，最後終於找到解決方案，他們在ㄇ字型車刀的 中間加裝彈性壓輥軸承，軸承可以跟著活塞環轉動，不會增加活塞阻力，又可將 軟性的鐵氟龍環固定住，使得上下車刀面能夠同時車修相同的車修量，同時達到 速度及品質的要求，如圖 5-5，5-6 所示。問他們為何堅持一定要用雙刀刃，圈 員朱文斌笑著說「為了要得獎啊，用雙刀峰的設計才會具有創意，才能突顯它的 價值啊」。

在磨修的動力來源方面，經測試了雙面車刀的最佳轉速之後，他們採用了市 售最接近該轉速的馬達減速機做為其動力源，以每分鐘 30 轉的轉速運行，在磨 修的控制方式上，就採用現行車床控制車刀的方式，購買市售的車刀座，再加裝 量錶就能有效的控制進刀量，最後再做一些操作上的安全考量，就完成了這一台 自動車修的設備。

圖 5-5 改善後的車刀外觀圖 圖 5-6 改善後的車刀分解圖 資料來源：氧機圈活動成果簡報

第 第 三 三 級 級 車 車 刀 刀

第二 第 二級 級車 車刀 刀

活塞活塞環環 雙刀雙刀鋒鋒車車刀刀 滾輪滾輪 緩衝緩衝彈彈簧簧

(二)、個案分析

了好久，因為ㄇ字型的刮刀不難想，要想快速的話就要兩邊同時做才會節省時間，但 兩邊同時刮除又要要求尺寸相同，兩邊刮刀的尺寸就要一樣，好在我們同事的技術很 好，只要在一塊平板上作業，要同時去研磨車刀並不困難，困難的是兩邊同時車修，

活塞環的材質又軟，磨擦力大增時活塞環就會一直跳動，活塞環的表面就變得很差，

為了讓活塞環不跳動，我們想了好久，試了好幾種做法，後來才想到在ㄇ型車刀的中 間加裝軸承，軸承可以跟著活塞環轉動，又可以抵住活塞環讓他不跳動，這才讓ㄇ字 型刮刀可以使用。

在訪談的過程中，受訪者不斷的強調他們在這過程中花了很大的心力，才將 這問題解決，問為何要堅持，答覆是為了得獎，為了要得獎，所以堅持一定要有 創意，願意去挑戰難度更高的做法。

… 如果只是用一片的車刀，一定不會得獎，要得獎一定要用兩片車刀，這樣才會有創 意。

… 是因為想要得獎才想辦法無論如何要突破? 對啊!

在辯證的過程中，方法不會那麼快得到，沒有其他力量的支持，往往撐不過 這段煎熬的時期。由這個例子，我們看到了求勝的旺盛企圖心，成就感的驅策，

促使他們解決了活動過程中最困難的一部份。而這過程也不斷的豐富了原有知識 庫，滿足了創新成就感，得到了處理經驗，對於展開下一階段的創新循環，具備 了更好的基礎。

…你認為在 CDA 活動中最主要的成功因素是什麼?

…我認為是人，只要找到有心的人，願意去投入主動去做，就會有成績出來，像最近 的汽水圈，來了兩個新人願意去做，成績就完全不一樣，所以最主要是要有興趣，要 用心。

快，外化能力特別強，這使得小組間的知識循環速度加速，產生新想法的機率提 高。

…說到這個，我們最主要是有朱文斌這個人才，只要大家跟他談一些想法，他就辦法 把他的想法變成立體圖出來，立體圖出來大家就知道要做些什麼。

…對啊，他在這方面很厲害，有圖出來大家就有進一步的想法知道該如何來改。

另外，該圈成員很少調動，彼此均有 20 年的共事經驗，這使得共同化的基 礎特別深厚，這也有助於彼此間知識交換的速度，使得較難理解溝通的內隱知識 減少。而因為累積了長久的維修經驗，他們在面對問題時的分類判斷能力，邏輯 推理能力，解決問題的知識連結能力方面具有相當良好的經驗。

…一般不會，大家年紀都大了，那些網路的東西不太會用，視力也不好，沒辦法盯著 螢幕看，大家經驗都很豐富，每一個人都提供自己的經驗，就能夠解決問題了

除了專業背景之外，他們對於品管圈的活動手法也都非常了解，對於各個步

除了專業背景之外，他們對於品管圈的活動手法也都非常了解，對於各個步