『田口品質工程』故事分享—INAX公司磁磚案例

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INAX公司(INAX瓷磚與衛浴設備)

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該公司當年進行一款新的磁磚產品研究開發,研究人員在實驗室(磁磚漿料+小型實驗爐燒結)配置磁磚材料的新組合,最後進行燒結測試,終於達到研究人員設定新產品的性能目標。因此依據研究人員對該新磁磚所配置之材料組合獲得的燒結測試條件,同時引進 德國的一款高溫加熱隧道窯。(如下剖面示意圖) 花了數百萬引進德國一座新式隧道窯,窯長數十公尺,窯內有一部搬運平台車,車上會堆疊有好幾層瓷磚,台車沿著軌道緩慢向前移動,讓瓷磚漸漸升溫承受烘烤。

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因為研發階段是研究人員在實驗室的小型實驗爐進行燒結測試,而且是由研究人員操作(調整與量測溫度),所以溫度控制相當穩定。但是當進行大量生產為所引進之德國窯長數十公尺之新式隧道窯,基本上熱傳導有三種型態:對流熱、傳導熱與輻射熱,因此由於大量生產磁磚並不是像實驗室中一片一片的進行燒結烘烤,而是一整疊堆疊進行進行燒結烘烤(如上圖)。

因為大量生產有了『溫度梯度差異的影響』,因此發生了磁磚尺寸變異!! 因為在如此大型的隧道窯內之熱傳導來自於對流、傳導與輻射。所以無法讓每一片瓷磚在燒結過程,像在當初小型實驗室收溫均勻條件下。因此造成外層磁磚尺寸變大、內層尺寸相對較穩定(在規格內。)

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公司研發和品質團隊藉由QC Story (QC Tool QIT&統計檢定手法)-層別、魚骨圖原因分析、統計檢定確認真因、…….進行該磁磚尺寸變異之問題分析與解决:

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當然最後找到真因『溫度不均勻』對磁磚尺寸造成極大影響。

【註:瓷磚所承受的『溫度不均勻』是一個雜訊(Noise)因子】

工程師當然積極提出對策:

  I.)找德國原廠派技師改造隧道窯,給予灌入惰性氣體,並強迫熱對流.致使對流熱均勻。

  II.) 要求德國原廠變更該隧道窯加熱由原來的上方加熱,增加底部(軌道處)加熱,使得整體磁磚堆更能均勻受熱。

  III.)改變加溫時間(瓷磚在隧道窯內時間更長,加溫速度適度調慢),致使傳導熱量更加長,而形成熱量較均勻

  IV.)將瓷磚治具設計改變,使的堆疊的磁磚堆疊密度減少1/2~1/3,使得熱空氣能夠更容易進入磁磚內部,提高熱對流效果。

工程師提出的對策都相當好,都是為了(消除)或(降低)『溫度梯度差異的影響』。

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後來INAX公司邀請田口博士泣廠給予指導。田口博士的策略:

a.)    並不是(消除)或(降低)『溫度梯度差異的影響』(引用上述I、II、III、IV方案)因為實施(消除)或(降低)『溫度梯度差異的影響』的方案都需要花大筆錢(大量固定資本支出或大幅度提高生產成本,甚至降低生產產能)。

b.)    進行配方調整,使得新配方對『溫度梯度差異的影響』不敏感,或降低『溫度梯度差異』的影響。

【註:將影響溫度造成磁磚尺寸變異最敏感的石英材料比例減少,磁磚尺寸變異問題徹底解決,其他磁磚特性沒有改變,同時也降低材料成本】

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因此經常在工業界提到:

1.)    要提高品質則相對要增加成本

2.)    田口方法可以提高品質,但不一定要增加成本

3.)    該INAX磁磚案例—應用田口方法不但提高品質,同時降低成本

【註:當時田口方法風靡日本,也藉由田口博士的方法,日本業界克服了”要提高品質,相對要加成本”的迷思!!】

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