不良率計算怎麼算?公式、PPM、直通率 FPY 與良率差在哪,Excel 手算到系統自動統計

恆遠數位編輯團隊約 10 分鐘閱讀
不良率計算封面:不良率公式、PPM 與直通率 FPY 對照
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不良率計算的基本公式只有一行:不良率 = 不良數 ÷ 投入數 × 100%。投入 1,000 件、挑出 30 件不良,不良率就是 3%。真正讓人算到吵架的是分母:用投入數還是產出數、重工救回來的算不算、報廢和客退要不要一起放,每換一種取法,同一批貨就會算出不同的數字。

我們在幫製造業估品質與生產系統時,第一個要跟廠長、品管對齊的問題就是「你們的不良率分母是什麼」。答案常常是三個部門三種講法:生管看產出、品管看檢驗數、業務報給客戶的是出貨 PPM。數字對不起來,多半是定義先沒講好,跟誰算錯關係不大。

這篇先把不良率、良率、PPM、直通率 FPY、RTY 五個公式放在同一張表,接著用一條三站產線把同一批貨算一遍,再講最常算錯的四個地方、Excel 能做到哪裡,以及改成報工時掃碼、自動出良率看板的做法。

不良率計算公式速覽:五個數字一次對照

先給趕時間的人一張表。五個數字的分子分母都不一樣,報表上寫清楚用的是哪一個,就能少掉一半的爭議。

指標

公式

白話意思

誰最常看

不良率

不良數 ÷ 投入數 × 100%

投進去的東西有多少比例做壞了

品管、廠長

良率(最終良率)

合格數 ÷ 投入數 × 100%

最後能出貨的比例,含重工救回來的

生管、老闆

PPM

不良數 ÷ 檢驗數 × 1,000,000

每一百萬件裡有幾件不良,適合很小的不良率

客戶、業務、供應商管理

直通率 FPY

一次就合格的數量 ÷ 該站投入數 × 100%

這一站不重工、不報廢就過關的比例

製程工程師

累積直通率 RTY

各站 FPY 相乘

一件產品從頭到尾每站都一次過的機率

改善專案、老闆

PPM 的算法在採購與供應商系統裡也是同一套,例如 Infor 供應商系統的說明文件 就把 PPM 定義成不良數除以收到的零件數再乘一百萬。直通率與 RTY 的定義可以對照 Wikipedia 的 First-pass yield 條目,裡面的四站算例就是各站 FPY 相乘。

換算關係記一個就好:1% = 10,000 PPM,0.1% = 1,000 PPM,0.01% = 100 PPM。不良率掉到千分之一以下,再用百分比講會出現一堆零,改用 PPM 比較好溝通。

良率、直通率 FPY 和不良率差在哪?看重工有沒有被藏起來

一句話分工:良率回答「最後能出多少貨」,直通率回答「做一次就對的有多少」,不良率回答「壞了多少」。三個數字放在一起看,才看得出產線的真實狀況。

最常見的落差在重工。一件產品在焊接站焊歪了,拆掉重焊後過關,它會被算進最終良率,卻不會被算進那一站的直通率。所以良率 98% 的工廠,直通率可能只有 85%,差掉的 13% 全是重工的人力、工時與材料。老闆只看良率,就看不到這筆錢。

比較項目

良率

直通率 FPY

不良率

重工救回的品項

算合格

算不合格

看定義,多數算進不良數

報廢品

算不合格

算不合格

算不良

看的範圍

整條線或整批

單一工站

單站或整線都可以

適合回答的問題

這批能出多少貨

哪一站最常要重做

品質有沒有變差

容易被誤用的地方

把重工成本藏起來

各站相加當整線數字

分母前後不一致

這三個數字放在哪套系統算,也會影響誰說了算。我們在 ERP、MES、QMS 差在哪 那篇拆過:報工數量通常在 MES,檢驗判定在 QMS,出貨與客退在 ERP。三邊的分母來源不同,報表自然對不起來。這段分工我們在做 QMS 品質管理系統原型 時就先畫清楚,原型裡的不良率看板直接吃檢驗紀錄,不另外手抄。

三站產線不良率計算實例:同一批貨算出四個數字

用一條很常見的三站產線來算:沖壓 → 焊接 → 組裝測試,一張工單投入 1,000 件。每一站都有三種結果:一次合格、重工後合格、報廢。

工站

投入數

一次合格

重工後合格

報廢

產出數

該站 FPY

沖壓

1,000

960

20

20

980

96.0%

焊接

980

931

29

20

960

95.0%

組裝測試

960

922

18

20

940

96.0%

整線

1,000

67

60

940

RTY 87.6%

這張工單可以算出四個數字,每個都對,只是回答的問題不同:

  • 最終良率:940 ÷ 1,000 = 94.0%。這是能出貨的比例。
  • 報廢不良率:60 ÷ 1,000 = 6.0%。只算丟掉的。
  • 含重工的不良率:(60 + 67)÷ 1,000 = 12.7%。只要有人動手修過就算一次不良。
  • 累積直通率 RTY:96.0% × 95.0% × 96.0% ≈ 87.6%。一件產品三站都一次過的機率。

同一張工單,老闆聽到 94%,品管看到 12.7%,製程工程師盯著 87.6%。這也是為什麼月會上常有人說「良率明明很好,怎麼成本一直降不下來」:差掉的那 6 個百分點多在重工。

另外要注意,各站 FPY 不能相加或平均。三站平均 95.7% 看起來很漂亮,相乘之後只剩 87.6%,站數越多掉得越兇。十站的產線每站 98%,RTY 只剩約 81.7%。

不良率算錯的四個地方:分母、重工、報廢、客退

實務上的不良率爭議,八成出在下面四個地方。每一項都沒有唯一正解,重點是公司內部選一種、寫進程序書,之後每個月都照同一種算。

分母用投入數還是產出數

拿上面的例子,報廢 60 件,用投入數算是 6.0%,用產出數 940 算是 6.38%。用產出數當分母,不良率會被放大,報廢越多誤差越大。建議一律用投入數,或檢驗站用檢驗數,報表上註明分母。

批次平均和全月合計算出來不一樣

這是 Excel 報表最常見的錯:把每批的不良率加起來再除以批數。小批量的試產批只要壞幾件,就會把月平均拉歪。

批次

檢驗數

不良數

批次不良率

A 批(試產)

100

10

10.0%

B 批(量產)

900

9

1.0%

各批不良率直接平均

5.5%(錯的算法)

全月合計

1,000

19

1.9%(正確算法)

正確做法是分子分母各自加總再相除:19 ÷ 1,000 = 1.9%。直接平均會得到 5.5%,差了將近三倍。

重工品算不算不良

重工救回來的品項,對客戶來說是好品,對工廠來說是成本。內部改善要看含重工的不良率或直通率,對客戶報告用最終出貨品質。兩個數字都留,分開寫,不要混成一個。

客退要放進哪個月

客戶三月退回一月出的貨,這筆不良算一月還是三月?品管追溯要歸到生產月份,業務對客戶的 PPM 通常按客退發生月份。兩種都可以,只是要講好。客退的分母也要用出貨數,例如一個月出貨 10,000 件、客退 12 件,客退 PPM 就是 12 ÷ 10,000 × 1,000,000 = 1,200 PPM。客退之後怎麼追原因、怎麼回覆客戶,可以接著看 8D 報告怎麼寫。

Excel 不良率計算怎麼做?公式寫法與做到哪裡會卡

先講結論:一條線、一兩個檢驗站、每天下班有人整理,Excel 完全夠用。下面幾個公式可以直接套,假設 B 欄是投入數、C 欄是不良數、D 欄是一次合格數、E 欄是工站名稱。

要算的

Excel 公式

說明

單列不良率

=C2/B2

儲存格格式設成百分比

PPM

=C2/B2*1000000

客退、進料檢驗常用

該站直通率

=D2/B2

一次合格數除以投入數

累積直通率 RTY

=PRODUCT(F2:F4)

F 欄放各站 FPY,相乘

全月不良率

=SUM(C:C)/SUM(B:B)

分子分母各自加總,不要平均

某一站的全月不良率

=SUMIFS(C:C,E:E,"焊接")/SUMIFS(B:B,E:E,"焊接")

用工站名稱篩選

Excel 的天花板通常在三個地方出現,跟公式寫得好不好無關:

  • 資料晚一天:現場寫紙本,隔天早上才有人鍵入,昨天下午就開始壞的模具,今天中午才被看到。
  • 站別、工單對不上:同一張工單,生管表寫「W1025-03」,品管表寫「1025-3」,樞紐分析表就湊不起來。
  • 原因欄位各寫各的:有人寫「刮傷」、有人寫「刮痕」、有人寫「表面不良」,柏拉圖排不出來。

這三個問題都出在資料進來的那一刻。紙本換成手機或掃碼報工之後,數字當下進資料庫、工單號碼由系統帶出、不良原因用下拉選單,Excel 原本要花半天整理的東西就自動有了。報工方式怎麼選,可以參考 報工系統怎麼選。

Cpk 和不良率怎麼換算?從製程能力推估 PPM

搜不良率計算的人,很多是在找 Cpk 對應多少不良。製程分布接近常態、中心對準規格中央時,可以用下表粗估。

Cpk

規格界限離中心幾個標準差

推估不良(雙邊)

白話

0.67

2σ

約 45,500 PPM(4.55%)

每 22 件就有 1 件超規

1.00

3σ

約 2,700 PPM(0.27%)

勉強可用,要全檢

1.33

4σ

約 63 PPM

多數客戶的最低要求

1.67

5σ

約 0.6 PPM

汽車業關鍵特性常見要求

2.00

6σ

約 0.002 PPM

幾乎不會超規

這張表的前提是「分布是常態、中心沒有偏」,現場常常兩個都不成立,所以它只能當推估,實際不良率還是要用檢驗數字算。Cpk 怎麼算、管制圖怎麼看,我們在 SPC 統計製程管制 寫得比較完整。抽樣檢驗時的允收標準則看 AQL 抽樣計畫怎麼查表。

算出不良率之後:用柏拉圖找出前三名不良原因

不良率只告訴你壞了多少,要降下來得知道壞在哪。最省力的工具是柏拉圖:把不良原因按次數排序、算累積百分比,通常前兩三項就占了七八成。拿上面三站產線的 127 次不良(60 件報廢加 67 件重工)來排:

不良原因

次數

占比

累積占比

表面刮傷

52

40.9%

40.9%

尺寸超差

31

24.4%

65.4%

焊點不良

22

17.3%

82.7%

異物

12

9.4%

92.1%

其他

10

7.9%

100%

前三項就占了 82.7%,改善資源先砸在刮傷和尺寸超差,效果最大。柏拉圖是品管七大手法之一,其他手法什麼時候用,看 品管七大手法完整對照。找出主要原因之後,要開矯正措施單追到結案,流程寫在 CAPA 矯正預防措施。

柏拉圖能不能排得出來,取決於不良原因有沒有統一代碼。這一步做好,後面的分析都省事;沒做好,每個月都要有人花半天把「刮痕」「刮傷」「表面不良」手動歸類。

不良率改成系統自動統計:報工掃碼到良率看板

先講結論:讓不良數在發生的那一站、那一刻就被記下來,良率看板只是附帶的結果。流程大致長這樣:

圖表載入中…

跟 Excel 比,差別在三件事:

項目

紙本加 Excel

掃碼報工加系統

資料進來的時間

隔天或週末才整理

報工當下

工單、工站對應

人工輸入,常打錯

掃條碼帶出,不會打錯

不良原因

自由填寫,用詞不一

下拉選單,代碼統一

重工追蹤

多半沒記,只記最後結果

每一次重工都有紀錄,直通率算得出來

異常反應

月會才看到

某站不良率超過門檻就通知

報給客戶的 PPM

從出貨與客退表另外算

同一份資料算出,口徑一致

硬體的部分不用很複雜。工單條碼可以用 條碼標籤機 印,現場用掃碼槍或手機掃,這類周邊串進系統的做法我們做過。首件與巡檢的判定也可以進同一套資料,接法見 首件檢查 與 巡檢是什麼。批號與檢驗紀錄串起來之後,客退時要追到哪一批、哪一站,可以參考 生產履歷系統怎麼做。

要看實際長相,可以參考兩個作品集。生產力管理系統 是我們為傳統製造業做的工廠管理系統,處理的就是生產可見性、異常管理與產能效益分析;QMS 品質管理系統原型 是為一家有 8 個廠區的電子零組件製造業做的原型,10 個工作天做出 13 個可點擊畫面,後來成為報價依據(目前是原型,還沒上線)。稼動率跟良率常放在同一面看板,可以順便看 稼動率計算怎麼做;整套 MES 怎麼選、多少錢,看 MES 系統完整指南。

想讓不良率不用再手算?

如果你們的不良率還是靠紙本加 Excel、每個月月會前要花半天對數字,我們可以先幫你看流程適不適合系統化:從哪一站開始掃碼、不良原因代碼怎麼訂、要不要接 ERP。可以 加 LINE 跟我們聊聊,或看看 客製化系統開發 怎麼進行。

ℹ️我們怎麼看

我們認為中小工廠接下來三年最值得做的品質投資,排在最前面的是把重工記下來,買新的檢測設備可以往後排。多數工廠的良率報表看起來都在 95% 以上,真正的成本藏在沒被記錄的重工裡,直通率一算出來常常掉十幾個百分點。我們做系統時的選擇是先讓報工與不良判定在現場當下進資料庫,看板、AI 分析都放在後面。給讀者一個判斷方法:如果你答不出上個月哪一站重工最多,就先從那一站開始記,工具用 Excel 也行,系統等資料習慣養起來再上。

ℹ️我們做過這件事

恆遠有 40+ 企業客製案落地,製造業這塊做過 生產力管理系統,也做過 QMS 品質管理系統原型,掃碼槍、標籤機、溫度感測器這類現場周邊都串進過系統。如果你也在想「這套放在我們工廠會是什麼樣子」,我們很樂意 聽你聊聊現在的實際情況,一起看看哪一站最值得先動。品質系統的全貌可以先看 QMS 品質管理系統是什麼。

Q不良率計算公式是什麼?

不良率 = 不良數 ÷ 投入數 × 100%。投入 1,000 件、不良 30 件,不良率就是 3%。分母建議用投入數或檢驗數,並在報表上註明,避免不同部門用不同分母。

Q不良率和良率加起來一定是 100% 嗎?

只有在分母相同、而且重工品的歸類一致時才會。最終良率把重工救回的品項算合格,含重工的不良率又把它算成不良,兩者相加就會超過 100%。報表上要寫清楚各自的定義。

QPPM 怎麼換算成百分比?

PPM 除以 10,000 就是百分比。1,000 PPM = 0.1%,100 PPM = 0.01%。公式是不良數 ÷ 檢驗數 × 1,000,000,客戶端的客退 PPM 分母用出貨數。

Q直通率 FPY 和良率差在哪?

直通率只算一次就合格的數量,重工救回來的不算;良率算的是最後能出貨的比例,重工救回的算合格。所以直通率一定小於或等於良率,兩者差距就是重工的量。

Q多站產線的直通率怎麼算?

各站 FPY 相乘,得到累積直通率 RTY。例如三站分別是 96%、95%、96%,RTY 約 87.6%。不能把各站直通率相加或平均,平均會讓數字看起來比實際好很多。

QExcel 算全月不良率要注意什麼?

分子分母各自加總再相除,用 =SUM(不良數)/SUM(投入數),不要把每批的不良率直接平均。小批量的試產批只要壞幾件,平均法就會把月不良率拉高好幾倍。

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