工程品質管理快速指南

前言

高科技廠房工程動輒上千億元新台幣的專案投資 : 廠房使用可達數十年以上，且生產科技性、精密性產品，建設品質需求極高。因此加強工程品質之管理，提升工程建設之品質、建立有效之品質管理系統，實為「新廠工程管理部」不斷再造進化之要務。為期使參與實際工程施工任務之所有成員皆能體認工程品質之重要性，在施工過程中，即當以系統化之管理，有效之管制步驟，注意施工品質，使完成之工程建設品質完善，達到規範標準與要求。

為了維持公司競爭力，廠房隨著製程愈加先進，建廠及裝機時程也愈加緊迫，北中南建廠專案需求量增加且時程交疊，幾乎每隔3個月就需達到移交1個階段(Phase)運轉裝機的目標，人員新舊混合，施工品質能否符合發包規範要求，再再考驗著承攬商、「第三方監造」(Third Party)及建廠小組對工程品質的管控能力。為完善工程品質管理，運用人、機、料、法及「循環式品質管理」(Plan-Do-Check- Action, PDCA)手法，建立一/二/三級品質查核制度，分析已完成專案之常見品質缺失，列出關鍵查核項目，建立品質KPI，設置關鍵施工樣品展示間及焊接訓練教室，將各關鍵工項品質查驗流程及重點項目匯集成手冊，輔以上述軟硬體設施對現場施工及管理職人員做訓練及認證。同時讓專案成員及後續跟進者能快速了解負責工程的品質重點及品質管理，就成為極為重要的一件事。

文獻探討

2.1品質(Quality)

是一種態度或核心價值，可以讓個人或企業有效地因應動盪環境之挑戰。建立在「Quality is Not Free」的哲理上，品質管理兼具「自我檢視、自我實踐與自我改善」的思維。

2.2公共工程施工品質管理制度^[1]

行政院於82年10月7日函頒「公共工程施工品質三層級管理制度」。

「行政院公共工程委員會」(簡稱工程會)於85年12月13日函頒「公共工程施工品質管理作業要點」，其後歷經11次修正，第8次修頒日期為103年12月29日，其中除第10點部分規定於105年1月1日實施外，其餘規定於104年1月1日實施。目的在規範公共工程採購承攬廠商、監造單位、工程主辦機關應執行之施工品質管理事項。

工程會於91年2月修訂政府採購法第70條，納入品質管理相關規定及查核機制。

2.3品質計畫書^[2]

為簡化中小型工程品質計畫相關品管文件，提升公共工程執行效率，工程會於103年12月29日修正「公共工程施工品質管理作業要點」視各案工程規模，擇定正確之章節撰寫品質計畫，品質計畫書依工程規模及性質區分為三個級距(查核金額以上之工程、新臺幣一千萬元以上未達查核金額之工程、公告金額以上未達新臺幣一千萬元之工程)，不同金額級距之品質計畫內容繁簡不同。

「查核金額」(工程、財物案為五千萬元以上；勞務案一千萬元以上)

「公告金額」(工程、財物及勞務案均為一百萬元以上)

品質計畫製作綱要(如 表1)

2.4Third Party

第三方公正單位，可接受社會各界團體或個人委託檢驗，並以專業優良的檢測技術，確保檢測數據的精確性，增加報告的可信賴度，以提供顧客檢測服務，成為「第三方公正檢驗機構」。

2.5專案營建管理(Professional Construction Management，PCM) ^[3][4]

專案營建管理(可指一套系統或技術服務廠商)，於計畫執行中自行進行績效評估，除可讓管理者瞭解團隊工作之績效，並可藉回饋修正機制改善管理之方法，做好工程各階段之進度、成本及品質之管控，以提昇業主滿意度及促進工程執行績效目標之達成。

公共工程之PCM係指專案管理廠商，依「政府採購法」之子法「機關委託技術服務廠商評選及計費辦法」第三條，係指依法設立之技術顧問機構、建築師事務所、技師事務所及其他可提供技術性服務之自然人或法人等。

2.6三級品管制度^[5]

行政院於82年10月7日函頒公共工程施工品質三層級管理制度，明訂工程主管機關、主辦機關、監造單位及施工廠商分層負責之履約權責事項及管理重點，包含施工廠商應執行之一級自主品質管制事項、監造單位應執行之二級監督事項及主辦機關應辦理之二級履約督導範圍；另外，透過第三級的施工查核作業，驗證工程團隊對於工地履約品管工作的落實度及工程實際執行狀況與履約成效。制度推行已逾25年，為全國工程界對於公共工程履約管理主要遵循及之規定及依據。

2.7ISO 9001 品質管理系統

ISO為「國際標準組織」(International Organization for Standardization)之縮寫，英國的國家標準BS5750在1979年公佈，而後在1987年被國際標準組織採用為發展國際品質系統標準ISO 9000的基礎(第一版)，期間歷1994年版(第二版)與2000年(第三版)，而目前已修訂為2008年版(第四版)。

ISO 9001 : 2008品質管理系統-要求，能使用於一個組織，藉由符合顧客要求及適用法規，以達到顧客滿意，它也可被內部及外部團體(包括驗證機構)使用，以評鑑組織符合顧客及法規要求的能力。

2.8品質計畫 (Quality Planning，QP)

Quality Planning，意指訂定及規劃整個生產流程中，需要遵守哪些品質標準的行為，也可以用來表示負責品質計劃的部門及職務。

2.9品質保證 (Quality Assurance，QA) ^[6]

ISO 9000裡，對Quality Assurance的定義是 : 「為了提供實體滿足品質要求的足夠信心，而實作的所有計畫性以及系統性的活動」。

品質保證的目的，在於確保產品在一定的時程及成本下，能達成預期的品質水準與可靠度，也是建立品質管制方案的墊腳石，以維持產品由製造至使用壽限之間的品質與可靠度。

2.10品質管制（Quality control，QC）

在ISO 9000中的定義為 : 是「品質管理的一部分，致力於滿足品質要求，為達品質要求而採用的作業性技術及活動。」是通過專業技術和管理技術，配合生產流程，來檢驗(進料檢驗、製程檢驗、出貨檢驗)或測試各個作業階段中所製造出來的產品品質，以確保其滿足顧客、法律、法規等方面所提出的品質要求(如適用性、安全性等)。

QA的目的，是要在產出產品的過程中，使用正確的方法來進行，而QC的作用，則是當產品完成時，會去檢查所產出的產品是否正確。

QA是事前的、是在產品完成之前的整個過程，而QC是事後的，當產品完成後檢查工作。QA目標是在預防產品發生瑕疵，而QC則在找出完成的成品中潛在的瑕疵。

2.11工作分解結構 (Work Breakdown Structure，WBS) ^[7][8]

跟因數分解是同一個原理，就是把一個項目，按一定的原則分解，項目分解成任務，任務再分解成一項項工作，再把一項項工作分配到每個人的日常活動中，直到分解不下去為止。

在專案管理和系統工程中，工作分解結構或稱為「承包商工作分解結構」(Contractor Work Breakdown Structure, CWBS)係將一個專案細部分解為交付標的導向的較小組成。工作分解結構是關鍵的專案交付標的，可將專案團隊工作組編成為可管理的部分。「專案管理知識體系」(PMBOK第五版)所定義的工作分解結構：「由專案團隊實施整個專案工作範圍的階層化分解，以達成專案目標，並產出必要的交付標的」。

工作分解結構的基本元素，可為資料、服務、產品或其組合，工作分解結構也為細部成本估算與管制提供了必要的框架，以及時程展開與管制的指引。

工作分解結構係將專案階層分解成為階段、交付標的、和工作包，它是一種為了達成目標(例如 : 一個計畫、專案、或契約)所需要工作細分的樹狀結構。在一個專案或契約中，工作分解結構由其終端目標開始展開，並且就其大小、時間長短、責任劃分(亦即，系統、次系統、元件、任務、次任務、和工作包)依次細分為可管理的組成，包括達成目標的所有必要步驟。

2.12專案管理專業技能總體知識 (Project Management Body of Knowledge，PMBOK) ^[9]

PMBOK描述了專案管理專業技能總體知識，包括證實了被廣泛應用的傳統的，革新的，高階的實踐的不足之處。另外，它也包括了被普遍接受的最佳實踐。PMBOK被廣泛用於各種行業。

PMBOK專案管理可以分為兩大部分 : 五大流程，九大知識領域。

專案五大流程 : 「初始化專案」(Initiating)，「計劃專案」(Planning)，「執行專案」(Executing)，「控制專案」(Controlling)，「關閉專案」(Closing)

根據PMBOK Guide 4th, 191裡的定義，品質管理共有3個流程(如 圖1)

2.13關鍵績效指標(Key Performance Indicators， KPI）^[10]

KPI是為測量成功達成策略目標的程度而定義的度量值。意思為「衡量一個管理工作成效最重要的指標，是一項數據化管理的工具，必須是客觀、可衡量的績效指標。」一代管理大師「彼得.杜拉克」(Peter Drucker)也說 : 關鍵領域的指標「KPI」，是引導企業發展方向的必要「儀表板」。

就傳統的KPI設計來說，都會遵循所謂的「SMART」原則：

「S」Specific(具體) : 用一個特定的指標作為衡量基準

「M」Measurable(可衡量) : 可以透過數據呈現

「A」Attainable(可實現) : 目標數字不會過高或過低，是可以被實現的

「R」Relevant(相關性) : 與策略目標的達成息息相關

「T」Time-bound(時限) : 在一定的時間限制內完成績效指標

研究方法

3.1工程品質管理流程

工程品質管理流程根據PMBOK的定義，可將之區分為主承攬商之品管計劃(Quality Plan)與工程品質保證(Quality Assurance)，承攬商/3rd party/業主對施工品質控管(Quality Control)。建廠品管機制在品管流程各個階段與人員角色職責定義(如 圖2)，以下內容分節說明之。

3.2工程品管機制/品管系統(如 圖3)

3.2.1 品管週會 :

「新廠工程管理部」(New Fab Construc-tion Department, NFCD)每週召開建廠專案品管週會，主承攬商二級品管及3rd party報告施工品質查驗統計，追蹤缺失改善。如有嚴重缺失者，由該主承商「專案經理」(Project Manager, PM)至「施工會議」(Construction Meeting, CM)週會提出改善說明。

3.2.2 CM週會 :

NFCD專案主管每週召開建廠專案CM週會，主承攬商PM提出嚴重品質或安全缺失之改善報告。

3.2.3 「建廠管理平台」(Project Construction Platform, PCM)

其中品質管理系統結合施工及試俥品管分項工作(WBS)執行與審核管理、品質缺失改善追蹤，並做資料分析與後續精進管理。

1. 品質管理系統 : 各承攬商二級品管與台積工程師訂定Quality WBS，二級品管將自主品質查驗紀錄上傳系統，並經台積工程師審核。
2. 品質稽核單系統 : 3rd party及台積工程師，經查驗或巡檢將品質缺失開立品質稽核單，並由二級品管將改善紀錄上傳系統，經台積工程師審核。
3. 品質週/日報 : 3rd party及各承攬商二級品管，將品管查驗資料彙整並上傳系統。

3.3品管組織

在品管組織方面，效法公共工程施工品質管理制度，將施工品質管理，分為三層級管理制度(如 表2 圖4)，主承攬商一/二級品管，依照「發包規範」(Request For Proposal, RFP)及其品質計畫書執行施工品質查驗，3rd Party監督並抽驗現場施工品質。

對於3rd Party其工作執掌定義如下：

1. QA/QC制度及作業程序建立
2. 依據規範與查驗標準，及抽驗/複驗比率進行品質查驗
3. 焊接品質查驗 : 含材料、組立、點焊、焊道查驗、WPS/PQR審核
4. 施工品質檢驗 : 含材料檢查、現場施工檢查、工廠製造檢查及下游承包商管理
5. 執行日常品質檢驗並提供查驗日報，含查驗數量與查驗結果彙整
6. 查驗缺失應開立缺失單，並追蹤改善與複驗，不定期教育訓練
7. 參加每週品管會議，進行週品質報告，含查驗缺失統計，缺失類別分析，人員缺失統計

3.4WBS品管工作拆解

前述工程品質管理流程提到之品管計劃，品質保證，品質管制。用WBS把一個項目，按一定的原則分解，項目分解成任務，任務再分解成一項項工作。(如 表3)

3.5KPI重要品質項目管理^[11][12]

建廠Quality KPI，分析之前專案常見品質缺失，篩選影響設備功能、財產損失、及安全危害等之重要品管項目，列出關鍵查核項目，納入3rd party查驗加強控管，建立品質KPI。經由系統分類及一/二/三級品管分層負責查驗項目篩選後得出工程品質關鍵指標代表KPI。(如  表4~表6)(如 圖5)

3.6人員專業技術證照/廠區教育訓練認證

人員教育訓練認證 : 品管人員教育訓練認證，技術人員教育訓練認證。(圖6)

3.6.1 專業技術證照包含 :

1. 原廠認證
2. 國家機構技能檢定證照
3. 3rd party(資格符合Quality Requirements for RFP)認證，或結果送經實驗室(TAF認證)驗證通過

3.6.2 廠區專業技術工種認證的項目(如 表7)

3.6.3 人員施工品質查核不符汰除暨複訓認證流程。(圖7)

3.7廠商/人員工程品質管理評核^[13]

為提升建廠施工品質，推行承攬商工程品質自主管理能力，及技能分級制度。對承攬商/人員，執行績效考核，作為日後廠商/人員遴選參考。

品質管理評核對象 : 主承商評核，品管人員評核分級，施工人員評核分級，Sponsor。

3.7.1 主承商評核 :

列出品管項目依PCM平台，3rd party， QC小組及Sponsor記點加權(如 圖8)

3.7.2 品管人員評核分級 :

評核項目含專業能力、稽核單回覆率、逾期率、三級查驗缺失率、 三級稽核缺失等級及Sponsor列舉方式依評比項目權重加總計分。(如 圖9)

3.7.3 施工人員評核 :

工項權重依該工項單一次之技術難易度及所花費時間做加權(如 表8)。以施工人員從事工項之查驗數及缺失數做加權後，依被查驗數多寡及缺失率高低篩選人員分級。

3.7.4 Sponsor評核 :

每月統計責任工程師在品質管理的投入，給予排名積分。年度排名以每月分數平均計算，積分高者為優，並於年終表揚優勝者。收集統計數據並試算評比，每人基本點數60點起算。(表9)

結果與分析

由上述研究方法及文獻參考發展出來的流程及程序，實際應用及歷經數次的修正調整結果分別呈現如下 : 

4.1WBS發展

承攬商依系統特性發展出WBS，含品質計畫書，人員/機具/材料/工法文件送審，材料及施工品質檢驗結果。(如 圖10)

4.2KPI建立

各專案工程品質項目KPI，三級品管查驗結果(如 表10 表11)(如 圖11 圖12)

4.2.1 建廠KPI

4.2.2 裝機KPI (年/週統計) 

4.3Training / Certification

4.3.1 Handbook

為提升工程品質查驗能力，撰寫建廠施工品質查驗手冊，以施工流程及檢核表說明，提升工程品質查驗能力。施工品質查驗手冊分土建(Arch)及廠務系統(FAC)兩部分，共完成30篇。土建類共10篇，廠務系統包含電力配線5篇、機械系統9篇、桶槽&焊接6篇。(如 表12、如 圖13)

Hookup handbook共分14章節(如 表13)

4.3.2 技能驗證中心

為強化工程師及承攬商正確施工品質認識，提昇建廠及Hook-up施工品質，設置「技能驗證中心」(如 圖14)，以「 模擬樣品」(Mock-up)(如 表14)強化正確施工品質認識，進行驗收訓練，並設銲接區訓練銲接技術人員。

Mock-up訓練：將易重複發生品質缺失等工項，設置Mock-up訓練。以實物說明操作，提升第一時間就做對能力。(每專案執行訓練)

4.3.3 銲工訓練與認證

金屬自動銲，業界皆由師徒制傳承，再經3rd party檢定認證，為因應快速建廠及大量裝機銲工人數不足需求，故開設銲工訓練專班。(如 表15 表16)(金屬手銲，已有職訓局或外部機構開班授課，再經國家技術士檢定認證) 。完成訓練並通過認證者授予tsmc銲工合格證(如 圖15 圖16)，初期訓練銲工助手成為合格銲工。講師 : 聘請銲機原廠技師、及建廠3rd party擔任。

4.3.4 專業技術人員認證(如 圖17 表17)

4.4品質管理評核

4.4.1 廠商品質管理評核(如 表18)

4.4.2 品管人員評核(如 圖18)

4.4.3 施工人員評核

以手銲工為例，依加權後之查驗總數及缺失率進行評核(如 表19)。

4.4.4 Sponsor當責評核

每月統計責任工程師在品質管理的投入，給予排名積分。年度排名以每月分數平均計算，積分高者為優，並於年終表揚優勝者。(如 表20 表21)

結論

品質管理是一個遵循PDCA不斷循環往設定的品質目標前進的過程。經由文獻上的制度及方法去發展出適合在新建廠或裝機工程上的品質管理流程，品管系統，品管機制，人員訓練認證及考核等等；如在執行的過程中，發現問題則逐步調整，修正及精進。工程品質管理可以分為人、機、料、法、環幾個面向來看，料-材料是否符合規格；機-設備、施工機具、量測儀器是否妥善維護並在校正期間內；法-標準是否完整，工法、規範、程序、流程是否齊全；環-環境是否符合需求；人-人員資格是否符合，是否遵守程序工法，是否落實檢查；以上所述都跟人的執行落實度有關。在品質管理過程中最重要的因素是人，不論是甲方、乙方或第三方共同遵守落實方能使施工品質符合要求，並持續執行PDCA精進工程品質。在這個數位化高速時代，該讓巨量資料說話了，「樣本=母體」的時代來臨了^[14]，品質管理的手法也應跟進將查核、訓練、人員記錄等大數據連結進行運算決策輔助人們做有效率的管理，這是後續應要儘速完成上線的一些系統功能。(如 表22)