前言
在品質管理的領域裡，穩定的製程與一致的品質，是製造業與服務業的共同追求。而在這個過程中，規格上下限扮演了關鍵角色。這些看似簡單的界限，就能夠幫我們定義出來什麼叫做可接受的品質水準，什麼是不能接受的品質水準。
在這一篇簡易的說明，你可以了解
LSL （Lower Specification Limit, 規格下限）+ USL （Upper Specification Limit, 規格上限）與
LCL （Lower Control Limit, 控制下限）+ UCL （Upper Control Limit, 控制上限）
兩者的差異，並探討它們如何在製造業和服務業中大放異彩，幫助公司穩定品質。
什麼是 LSL 和 USL？
LSL 和 USL 是規格上下限的概念，屬於產品或服務的設計標準。它們用來衡量產品是否合格，換句話說，是否符合顧客需求。LSL和USL 的定義如下：
LSL（規格下限）：
允許的最低值，低於此值產品被視為不合格。
USL（規格上限）：
允許的最高值，超過此值的產品同樣視為不合格。
LSL和USL如何被計算出來呢？
通常而言，會根據這個產品的設計規範、功能的需求、或是客戶的期望來確定。LSL 和 USL 確認後，通常是一個固定的值，不會隨每天製造數據的變化，或是我們服務時間的演進而改變。除非客戶有提出要求，或是我們發現客戶的期望有改變。以螺絲的生產為例：
若顧客需求螺絲直徑為 10 ± 0.2mm，那麼：
- LSL = 9.8 mm
- USL = 10.2 mm
只要螺絲的直徑超出這個範圍（如 9.75 mm 或 10.25 mm），都會被視為不合格品。
額外說明一個製造產業常用的關鍵指標：製程能力指標（Cpk）
都提到 LSL 和 USL，就不得不帶過工廠常用到的製程能力指標（Cpk）。這是評估製程穩定性與符合規格的重要工具：
最簡單而言，Cpk > 1 表示製程穩定且符合規格要求；若 Cpk
< 1，則需要減少製程變異或調整平均值。對於製程要求更高的產品，Cpk 會需要大於 1.33，車用產品或是醫療產品會需要達到 1.67，代表我們製作出的產品品質非常集中，原因就在於越穩定的品質（穩定品質不一定是好的品質喔！），客戶在評估風險時就會越好掌握。
什麼是 LCL 和 UCL？
前一個是規格上下限，這邊的LCL 和 UCL 則是控制上下限，用於生產或服務過程的監控，用於公司內部的過程中的管控。主要目的是檢測製程的穩定性和一致性。我們對於LCL/UCL 的定義如下：
LCL（控制下限）：
表示製程數據中，正常變異的最低值。低於此值可能意味製程異常。
UCL（控制上限）：
表示製程數據中，正常變異的最高值。超過此值同樣暗示製程可能出現問題。
LCL 和 UCL 如何被計算出來呢？
控制上下限通常以數據的平均值 (
) 為中心，並加入標準差（σ）的概念。因此，LCL和UCL是會隨著時間而改變的。常見的計算方式是
±3σ：
這樣的範圍涵蓋了 99.73% 的正常數據，因此若製程結果超出此範圍，就需要進一步調查並採取措施。以螺絲生產為例：
假設某工廠生產的螺絲設計直徑平均為 10.01 mm，標準差為 0.05 mm，則控制限為：
- LCL = 10.01 − (3×0.05) = 9.86 mm
- UCL = 10.01 + (3×0.05) = 10.16 mm
若一批螺絲的測量值中出現低於9.86mm，或是高於10.16mm，比如9.8 mm或10.2 mm，則表明製程可能出現不穩定，需要檢查設備、材料或操作。
LCL 與 UCL 的主要作用
因為規格上下限是我們公司內，自己監控使用的，基本要求是為了符合客戶的需要，進一步就是為了確認我們產品或是服務輸出的穩定性。例如：
- 定義產品合格與否的標準：只有在範圍內的產品，才能被視為合格品。
- 幫助監控生產過程：透過 SPC（統計製程控制），可以在偏離範圍之前預警問題。
- 促進製程改善：若 LCL 和 UCL 隨時間移動，比如每天逐漸向一個方向移動，可能就有什麼地方出問題。
LSL/USL 與 LCL/UCL 的相關性
|
特性 |
LCL/UCL（控制限）通常比較嚴格 |
LSL/USL（規格限）通常比較寬鬆 |
|
代表性質 |
製程穩定性的統計範圍 |
合格與否的產品或服務設計標準 |
|
數值來源 |
基於實際數據的平均值與標準差計算 |
由設計規範與顧客需求決定 |
|
是否固定 |
隨製程數據變化，可能動態更新 |
固定的值，不會隨製程數據變化 |
|
主要功能 |
檢測製程異常，監控穩定性 |
確定產品是否合格 |
|
應用範圍 |
公司內的製程控制（SPC） |
品質判斷與合格評估 |
理想情況
因為我們必須提供出客戶能接受的產品或是服務，我們必須在自我管理時，將控制上下限（LCL/UCL）控制在規格上下限（LSL/USL）範圍內，這樣才能保證我們製程或是服務的穩定，並生產出合格的產品。若 LCL/UCL 超出 LSL/USL，可能會是因為：
- 製程變異過大：這樣會讓產品不合格率上升，客戶滿意度降低。
- 規格設計過於狹窄：我們的技術其實無法滿足客戶要求，設計出的規格，比我們能管控的還要嚴苛，不只導致生產成本上升，對員工也是額外的壓力。
從製造業到服務業：規格上下限的應用
同樣的一個概念，我們要怎麼讓服務業也使用規格上下限呢？一個很簡單的開頭，從「時間」開始。市面上有足夠多的等候線分析軟體，能計算出每一個服務平均的等候線數據。或是如果你願意找我去幫忙，我也可以花時間跟你說。比方說：
銀行的等待時間
假設我們知道一個服務櫃台平均服務時間是10分鐘，我們可以透過問卷調查(客戶期望)，或是自己花幾天算出足夠的數量，然後算出變異數 (實際的狀況)，嘗試抓出一個初期的規格上下限，比方
分鐘，那麼
LSL = 5 分鐘，低於5分鐘可能限階段人力過度被配置，不需要這麼多人力。
USL = 15 分鐘，超過15分鐘，可能人力太少，會降低顧客滿意度。
餐廳的餐點準備時間
LSL = 10 分鐘，低於10分鐘可能導致出菜的品質下降。
USL = 20 分鐘，超過20分鐘，可能導致顧客不耐煩。
服務業因為更多的人在主導服務的過程，過程中變異性更高，而且部分指標難以量化。為了嘗試解決，我們可以使用簡易的數據分析工具，例如問卷調查或顧客滿意度指數（NPS），讓客戶告告訴我們他們在乎的是那些環節，我們再針對客戶需求來訂出規格上下限。
除此之外，初期我們應該要設置合理的，相對寬一點的控制上下限，監測服務過程中的異常。再隨時間逐漸縮小的適當的上下限範圍。切記，不要無底線的一直縮下去，縮到最後變成一條線也沒有意義，因為就沒人可以達成了。
服務業增加規格上下限的好處
量化無形的服務質量：
將服務過程中的某些可測量指標數據化，便於監控和量化。
降低變異帶來的風險：
不穩定的服務時間或品質，容易損害品牌形象。
提升資源配置效率：
幫助管理者平衡人力、物力的投入。
如何制定合理的規格上下限？
雖然前面第二段有提到，但因為介紹過服務業，這邊就再細說一下當我們制定規格上下限時，應該考量以下幾個關鍵點：
理解顧客需求
確保規格範圍符合顧客的期望和市場競爭力，例如銀行顧客等待時間越短越好，但也要避免讓客戶覺得流程過於草率。
參考行業標準與競爭對手
找出同業平均水準，制定既能匹配市場又不過分嚴苛的範圍。
評估實際能力
規格設定必須與實際生產或服務能力相符，否則會導致過高的報廢率或額外的運營成本。
定期檢視與調整
隨著技術提升或市場需求變化，規格範圍應保持靈活性，避免過時。但如果規格是與客戶討論出來的，要改變之前，也必須要知會或是再與客戶討論一下喔。
結語：全面掌握規格上下限，穩定品質的關鍵
總結一下，LCL/UCL 和 LSL/USL 兩者各司其職，卻密不可分：
- LCL 和 UCL 幫助我們了解製程是否穩定，預防異常發生。
- LSL 和 USL 則定義了產品或服務是否合格，滿足顧客需求。
透過合理設置和持續監控，企業不僅能穩定生產過程，還能為顧客提供穩定、高品質的體驗。無論你是製造業的工程師，還是服務業的經理人，不論你是生產螺絲的人員，或是銀行櫃檯人員，善用這些工具，都是邁向卓越品質的重要一大步。
希望這篇文章讓你對規格上下限的概念有更清晰的理解！如果你對如何實際操作有更多疑問，歡迎留言討論或與我聯繫，我將樂意提供進一步的建議與見解。
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