Bỏ qua nội dung

Trong sản xuất điện tử, Cpk = 1 có tạo ra 66.800 lỗi trên một triệu không?

Mọi người ơi,

Khi Patty đi ngang qua văn phòng của Giáo sư trên đường đến gặp Pete và Rob, cô quyết định ghé vào.

“Thưa giáo sư, em vừa nhận được một cuộc điện thoại kỳ lạ nhất… một người đàn ông tự xưng là đã phát minh ra một cỗ máy có thể tạo ra năng lượng,” Patty mở đầu.

“Thật vậy,” vị giáo sư cười khẽ.

“À, anh ấy đã nhận ra một cách chính xác rằng, khi đưa các con đi biển, một quả bóng bãi biển bị chìm dưới nước đã nổi lên với lực rất mạnh. Vì vậy, anh ấy đã phát triển một kỹ thuật để khai thác năng lượng được tạo ra khi quả bóng được thả ra,” Patty giải thích.

“Để tôi đoán xem,” vị Giáo sư nói. “Sau đó, ông ấy đã phát triển một kỹ thuật để liên tục khai thác năng lượng; một loại thiết bị sản xuất năng lượng nào đó.”

“Đúng rồi! Sao cậu biết được vậy?” Patty đáp lại.

“À, tôi đã ở đây khoảng 40 năm rồi, và tôi đã nhận được bốn mươi cuộc gọi như thế,” vị giáo sư nói.

“Hãy kể cho tôi nghe chi tiết về cuộc gọi của anh,” anh ta tiếp lời.

“Sẽ có một chiếc hộp có khối lượng nhỏ, bên trong chứa một máy phát điện và một máy bơm; máy phát điện và máy bơm chỉ chiếm một phần rất nhỏ thể tích của hộp. Chiếc hộp sẽ được đổ đầy nước ở mặt nước của một hồ, sau đó chìm xuống đáy. Khi hộp đã chạm đáy, nước sẽ được bơm ra và lực nổi sẽ khiến hộp nổi lên. Một sợi dây sẽ dẫn hướng chiếc hộp trong hành trình lên xuống của nó và máy phát điện sẽ quay khi nó di chuyển lên theo sợi dây, từ đó tạo ra điện. Chu trình này sẽ lặp đi lặp lại và, theo một nghĩa nào đó, trở thành một nhà máy điện,” Patty giải thích.

“Vậy những vấn đề đó là gì?” vị giáo sư hỏi.

“Tôi đã nói với anh ấy rằng điều đó vi phạm các định luật nhiệt động lực học, và rằng tôi có thể thực hiện một số tính toán để chứng minh rằng nó sẽ không hoạt động. Nói chung, lượng năng lượng cần thiết để bơm nước ra ngoài lớn hơn lượng năng lượng mà lực nổi tạo ra, khi tính đến ma sát và các yếu tố khác,” Patty trả lời.

“Anh ấy trả lời thế nào?” Giáo sư hỏi.

“Theo tôi thấy, anh ấy nghĩ rằng mình có thể làm cho nó thành công, bất chấp các quy luật vật lý,” Patty trả lời.

“Theo kinh nghiệm của tôi, đó luôn là phản ứng thường thấy. Có lẽ trải nghiệm khiến tôi băn khoăn nhất là trường hợp một người đã thuyết phục được một công ty đầu tư mạo hiểm nhỏ cho anh ta vay trước khoảng 3 triệu đô la. Anh ta có một cỗ máy mà, theo lời anh ta, có thể liên tục khai thác năng lượng từ từ trường Trái Đất. Điều khiến tôi sốc nhất là người đứng đầu công ty đầu tư mạo hiểm đó lại là một kỹ sư tốt nghiệp đại học, từng nghỉ hưu với cương vị Giám đốc Điều hành (COO) của một công ty nằm trong danh sách Fortune 50. Tôi vẫn chưa hiểu làm sao một người thành đạt như vậy lại không nhận ra rằng một cỗ máy sản xuất năng lượng là điều không thể,” vị giáo sư giải thích.

“Kết quả cuối cùng của tất cả những chuyện này là gì?” Patty hỏi.

“À, họ đã không trả phí tư vấn cho tôi khi tôi giải thích rằng điều đó không thể thực hiện được,” ông cười khẽ. “Tôi đã kiểm tra cách đây vài tháng và trang web của công ty đó hiện đang bị sập,” vị giáo sư trả lời.

“Những người mê mẩn điều điên rồ này thậm chí còn không nhận ra rằng, nếu có thể chế tạo ra một cỗ máy tạo ra năng lượng, thì đó sẽ là phát minh vĩ đại nhất trong lịch sử,” vị giáo sư tiếp lời.

Sau khi cuộc thảo luận này diễn ra thêm vài phút nữa, Patty lại tiếp tục đi bộ một quãng ngắn đến văn phòng của Pete. Rob đã có mặt ở đó rồi.

“Có vẻ như Mike Madigan lại cần chúng ta rồi. Cậu có thấy email anh ấy gửi cho chúng ta chưa?” Pete hỏi.

“Không, có chuyện gì vậy?” Patty và Rob cùng lúc nói.

“Có chuyện gì đó liên quan đến Cpk,” Pete trả lời.

Patty với tay lấy điện thoại để thiết lập một cuộc gọi hội nghị với Mike.

Trong lúc bấm số, Patty nhắc nhở: “Này, hai đứa nhớ giữ lễ phép nhé. Đừng có cười trước bất kỳ câu hỏi nào của Mike.”

“Vâng, thưa cô,” Pete và Rob đồng thanh đáp.

Thư ký của Mike nhấc máy và nói rằng cô sẽ chuyển máy ngay cho họ.

Sau vài lời chào hỏi xã giao, Mike đi thẳng vào vấn đề.

“Cậu còn nhớ phần phân tích dung sai và thông số kỹ thuật mà cậu đã thực hiện cho chiều dài của điện trở thụ động và tụ điện không?” Mike mở đầu.

“Đúng vậy. Tất cả chúng tôi đều tham gia vào dự án đó,” Patty trả lời.

“Vậy là Cpk bằng 1, hay là thông số kỹ thuật ba sigma, phải không?” Mike hỏi.

“Được thôi,” Patty, Rob và Pete đồng thanh trả lời.

“Vậy, bao nhiêu phần trăm linh kiện nên nằm ngoài tiêu chuẩn?” Mike hỏi.

“Để xem nào… Mức ba sigma tương ứng với 99,73% số chi tiết đạt tiêu chuẩn… vậy nghĩa là có 0,27% không đạt tiêu chuẩn,” Pete tính toán.

“À, họ đang giao cho chúng ta 5% linh kiện không đạt tiêu chuẩn và khẳng định rằng chúng còn tốt hơn mức Ba Sigma, hay Cpk bằng 1, chỉ vì họ đã dùng một biểu đồ mới được công bố gần đây, trong đó cho thấy quy trình đạt mức Ba Sigma, hay Cpk = 1, có tỷ lệ linh kiện không đạt tiêu chuẩn là 6,68%. Tôi vừa gửi biểu đồ đó cho tất cả các bạn rồi,” Mike nói.

Pete mở email ra và cho Patty và Rob xem.

“Trời ơi! Quả thực ở đây ghi rõ rằng khi Cpk = 1, hay ba sigma, thì tỷ lệ lỗi là 66.800 lỗi trên một triệu, tức là 6,68%,” Rob than thở.

Các đường cong hình chuông thay đổi theo các mức Cpk từ 2,00 đến 0,67, kèm theo các giá trị sigma, ppm và COPQ.

“Tôi cá là điều đó có liên quan đến định nghĩa của ‘Six Sigma’,” Patty nhận xét.

Ánh mắt của Pete và Rob bỗng lóe lên vẻ nhận ra.

“Anh muốn nói gì khi định nghĩa về ‘Six Sigma’ vậy?” Mike hỏi.

“Chúng ta đều đã từng nghe người ta khẳng định rằng ‘Six Sigma’ là mức 3,4 ppm sản phẩm không đạt tiêu chuẩn. Thực ra, đó là một quy trình 4,5 sigma. Định nghĩa này cho phép độ lệch trung bình lên đến 1,5 sigma, khiến chỉ số Cpk giảm xuống còn 1,5. Six Sigma thực sự là Cpk = 2 và chỉ có 0,002 ppm sản phẩm không đạt tiêu chuẩn,” Patty trả lời.

“Tôi hơi bối rối. Nhưng để tôi cho anh xem một số dữ liệu về chiều dài của các bộ phận thụ động 0402,” Mike nói.

“Chúng tôi đã đo chúng theo hệ mét nên chiều dài lẽ ra phải là 1 mm ± 0,1, tức là mức ba sigma. Thế nhưng, thực tế lại gần như là 1 mm ± 0,1, tức là mức hai sigma. Như vậy là có hơn 5% nằm ngoài thông số kỹ thuật,” Mike tiếp lời.

Biểu đồ histogram với đường cong chuẩn và bảng thống kê tóm tắt cho các phép đo chiều dài 0402, cùng với.

Phân tích dữ liệu chiều dài 0402 bằng Minitab.

“Hãy cho chúng tôi chút thời gian để giải quyết chuyện này,” Patty đề nghị.

Liệu một quy trình có chỉ số Cpk là 1, hay tương đương với mức ba sigma, thực sự có tới 66.800 ppm (6,68%) nằm ngoài giới hạn cho phép hay không? Liệu Patty và nhóm của cô ấy có tìm ra nguyên nhân của vấn đề này không?

Hãy tiếp tục theo dõi…

Chúc mừng,

Tiến sĩ Ron