DMAIC在降低生產(chǎn)停線時(shí)間方面的運(yùn)用

杜 棟，蔡姍姍

（河海大學(xué) 企業(yè)信息化與工業(yè)工程研究所，江蘇 常州 213022）

六西格瑪作為1個(gè)過程改進(jìn)理念和方法，幾十年來，已經(jīng)取得了很大的成果，并創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益.六西格瑪強(qiáng)調(diào)的是1種思維方式，通用公司已經(jīng)將其演變?yōu)橐环N應(yīng)對動(dòng)態(tài)的競爭環(huán)境、提升企業(yè)競爭力、取得長期成功的企業(yè)戰(zhàn)略.特別是六西格瑪通過具體的實(shí)施模式——DMAIC，現(xiàn)在已經(jīng)逐漸成為1套解決企業(yè)實(shí)際問題和提高效益的方法論［1］.

DMAIC是1個(gè)邏輯嚴(yán)密的過程循環(huán)，它用數(shù)據(jù)的語言來描述過程或結(jié)果，并運(yùn)用統(tǒng)計(jì)思想，對問題進(jìn)行定量分析，達(dá)到對過程持續(xù)改進(jìn)的效果.2010年上半年，某公司生產(chǎn)線經(jīng)常因各種故障而發(fā)生停線，產(chǎn)量下降，甚至出現(xiàn)交貨不及時(shí)而影響顧客滿意度.因此本文通過利用六西格瑪?shù)腄MAIC模式，對此問題進(jìn)行分析改進(jìn)，以提高車間生產(chǎn)率，從而提高顧客滿意度.

1 DMAIC的具體運(yùn)用

1.1 定義

（1）目標(biāo)設(shè)定.某公司生產(chǎn)率屢次不達(dá)目標(biāo)，影響產(chǎn)量，經(jīng)過公司調(diào)查發(fā)現(xiàn)，影響生產(chǎn)率最重要的因素為停線故障，即因?yàn)楦鞣N原因造成車間停止生產(chǎn)，由此使得產(chǎn)量降低，甚至影響到公司的交貨及時(shí)率.因此，本次改進(jìn)項(xiàng)目確定目標(biāo)為：降低車間停線時(shí)間，以此來提高公司生產(chǎn)率.

（2）過程定義.為了明確哪些因素會影響到整個(gè)生產(chǎn)過程，首先運(yùn)用供方—輸入—過程—輸出—顧客（Supplier—Input—Process—Output—Customer，SIPOC）圖對過程進(jìn)行宏觀分析.由于顧客是在生產(chǎn)的外部完成，而“輸出”發(fā)生在整個(gè)車間生產(chǎn)過程之外，因此只需進(jìn)行前3步分析即可，如圖1所示.

1.2 測量

整個(gè)生產(chǎn)過程中，輸入、加工過程、輸入3個(gè)環(huán)節(jié)都會造成停線，作為輸入的主要方面——設(shè)備、勞動(dòng)力、物料供應(yīng)，更是造成停線的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，例如，設(shè)備工裝的完好率、勞動(dòng)力的熟練程度、供應(yīng)商的供貨及時(shí)率等.加工過程中，一旦出現(xiàn)質(zhì)量事故就會造成停線，因此，在測量階段要著重從這幾個(gè)方面進(jìn)行統(tǒng)計(jì).

要減少停線時(shí)間，首先需要查找出造成停線的原因，然后確定關(guān)鍵因素，進(jìn)行分析改進(jìn).測量階段是為整個(gè)項(xiàng)目提供數(shù)據(jù)支持，數(shù)據(jù)的正確與否直接影響到后續(xù)分析改進(jìn)階段，因此，對數(shù)據(jù)的來源、收集方向都要嚴(yán)格控制，確保數(shù)據(jù)的有效性.

首先，對公司注塑、總裝、鍍鋁3個(gè)車間的停線進(jìn)行全面統(tǒng)計(jì)，主要記錄每次發(fā)生停線的原因、停線時(shí)間.此次是以2010年9月份公司的停線記錄為基礎(chǔ)，見表1.

圖1 生產(chǎn)過程的SIPOC圖Fig.1 Production process SIPOC figure

表1 2010年9月份停線統(tǒng)計(jì)Tab.1 Stop line statistics of 2010September min

通過表1可知，2010年9月共停線時(shí)間22865min，約為380h（15d），即車間有0.5月的產(chǎn)能被浪費(fèi)掉.若能降低停線時(shí)間，將大大提高產(chǎn)量.所以，針對停線時(shí)間開展分析改進(jìn)是非常必要的.

1.3 分析及改進(jìn)

測量階段為整個(gè)項(xiàng)目提供了數(shù)據(jù)支撐，而分析改進(jìn)階段即以數(shù)據(jù)為依據(jù)，運(yùn)用統(tǒng)計(jì)工具，進(jìn)行原因分析.此階段最大挑戰(zhàn)是能否正確使用工具.一般來說，能夠用簡單的工具找到根本原因，就不用復(fù)雜工具［2］.

按停線時(shí)間長短，運(yùn)用Minitab繪制Pareto圖，如圖2所示.由圖2可見，造成停線的原因主要是設(shè)備故障、模具故障、物料短缺，3個(gè)因素共造成停線時(shí)間為20030min，占總時(shí)間的85%，因此，分析階段應(yīng)從此3方面下手，進(jìn)行改進(jìn).

圖2 停線時(shí)間的Pareto圖Fig.2 Pareto diagram of stop line time

1.3.1 硬件改進(jìn)

由圖2知，設(shè)備、模具、工裝故障共造成停線時(shí)間18740min（占81%）.所以公司在硬件方面存在很大的問題，要提高產(chǎn)量降低停產(chǎn)時(shí)間，就必須加強(qiáng)設(shè)施成本投入，提高生產(chǎn)設(shè)備方面的質(zhì)量.

設(shè)備故障可以分為兩類：一是頻發(fā)故障；二是瓶頸故障.后者不經(jīng)常發(fā)生，且一旦發(fā)生，其維修耗時(shí)長，維修成本高.該公司生產(chǎn)有三大環(huán)節(jié)：注塑、鍍鋁、總裝，其中注塑機(jī)最容易發(fā)生故障，所以要著重統(tǒng)計(jì)分析注塑機(jī)故障的原因，然后進(jìn)行改進(jìn).首先要從整體上改進(jìn)日常工作，降低故障率.利用Minitab統(tǒng)計(jì)軟件，從操作者、機(jī)器設(shè)備、作業(yè)指導(dǎo)書、生產(chǎn)環(huán)境、品質(zhì)檢驗(yàn)5方面，分析高故障率發(fā)生的原因，繪制魚骨圖，如圖3所示，并及時(shí)采取改進(jìn)措施.

圖3 故障因果圖Fig.3 Diagram of fault causality

（1）操作者方面：①未按照作業(yè)指導(dǎo)書進(jìn)行操作，使用前，設(shè)備未達(dá)到規(guī)定溫度就進(jìn)行操作，不但影響產(chǎn)品質(zhì)量，對設(shè)備也會造成很大損壞.②該公司對新員工培訓(xùn)只重視其產(chǎn)品性能、質(zhì)量狀況的判別，忽視對設(shè)備使用維護(hù)方面的培訓(xùn).③員工對設(shè)備的點(diǎn)檢不到位，甚至沒有進(jìn)行點(diǎn)檢，直接進(jìn)行記錄.很多故障都可以及早排除，卻因?yàn)辄c(diǎn)檢工作不到位而未及時(shí)發(fā)現(xiàn).④沒有充分意識到設(shè)備是產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量的關(guān)鍵因素，忽視設(shè)備的作用.⑤由于維修人員缺乏經(jīng)驗(yàn)，維修技能不能滿足要求，無法快速識別故障原因，維修耗時(shí)較長.⑥設(shè)備組工作人員對設(shè)備的保養(yǎng)工作不到位.改進(jìn)措施：針對人為原因，重點(diǎn)改進(jìn)措施在于制定作業(yè)指導(dǎo)書，使員工嚴(yán)格按照作業(yè)指導(dǎo)書進(jìn)行操作，必要時(shí)候采取防錯(cuò)措施；加強(qiáng)對一線員工設(shè)備方面的培訓(xùn)，使員工明白設(shè)備在生產(chǎn)過程中的作用；設(shè)備點(diǎn)檢工作是及早發(fā)現(xiàn)故障、預(yù)防故障發(fā)生的有效保證.據(jù)日本企業(yè)的經(jīng)驗(yàn)，運(yùn)行設(shè)備故障為60%～80%可得到及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除，避免停機(jī)造成損失［3］.因此，在生產(chǎn)之前必須要進(jìn)行設(shè)備點(diǎn)檢，確認(rèn)無誤后再投入生產(chǎn).可以將點(diǎn)檢工作與日常獎(jiǎng)罰制度結(jié)合，沒有按時(shí)完成設(shè)備點(diǎn)檢工作或點(diǎn)檢不到位的要進(jìn)行相應(yīng)處罰，以此來增強(qiáng)員工對設(shè)備的責(zé)任意識；維修人員的技能直接關(guān)系到維修的耗時(shí)，技能越高，越能及早找出故障原因，節(jié)約時(shí)間.公司應(yīng)該加強(qiáng)維修人員的技能培訓(xùn).另外，可以采用師帶徒的方式，形成有效的頂崗制度；設(shè)備組除了日常的維修任務(wù)外，更重要的是對設(shè)備的日常保養(yǎng)，根據(jù)設(shè)備性能及生產(chǎn)需求，制定合理的設(shè)備一、二級維修計(jì)劃，并且要將計(jì)劃實(shí)施到位.

（2）機(jī)器設(shè)備方面：①新設(shè)備本身就無法滿足生產(chǎn)要求，由于采購部受成本制約，降低了對設(shè)備的采購要求.②據(jù)設(shè)備維修人員反映，該公司的注塑機(jī)故障發(fā)生率最高的是溫控箱顯示的溫度異常、加熱圈失效，因此，在新機(jī)購買時(shí)，要特別注意溫控、加熱圈2個(gè)部位的質(zhì)量.改進(jìn)措施：根據(jù)產(chǎn)品性能質(zhì)量要求確定設(shè)備精度要求，并且新設(shè)備要測定其設(shè)備能力指數(shù)值，在滿足生產(chǎn)要求之后才能進(jìn)行采購.

（3）作業(yè)指導(dǎo)書方面：①設(shè)備的一、二級維護(hù)計(jì)劃的制定不合理；②全員生產(chǎn)維修意識的推行不到位；③設(shè)備發(fā)生故障時(shí)的響應(yīng)速度較慢；④機(jī)器整理、整頓、清理、清潔、素養(yǎng)、安全（6S）不到位.改進(jìn)措施：綜合平衡設(shè)備自身的技術(shù)狀況、運(yùn)行周期、生產(chǎn)計(jì)劃等，安排制定設(shè)備的一級、二級、三級、季節(jié)性保養(yǎng)；此外，根據(jù)日常檢查和檢測，制定易發(fā)故障的應(yīng)對措施，并將此類故障的檢查列為計(jì)劃當(dāng)中.在公司全面推行全員生產(chǎn)維修思想，對全體員工進(jìn)行全員生產(chǎn)維修知識培訓(xùn).每天開班前后都要進(jìn)行機(jī)器6S，做好例行保養(yǎng)工作：工作臺無雜物、安全門處無油污、座臺上下無油污、開模區(qū)域無油污積水、噴嘴無料餅等雜物、曲臂下無油污.

（4）生產(chǎn)環(huán)境方面：車間溫度不適應(yīng)設(shè)備保養(yǎng)，并且平時(shí)不注意灰塵防護(hù)，易對設(shè)備造成損壞.

（5）品質(zhì)檢測方面：①未適時(shí)測量設(shè)備能力；②故障統(tǒng)計(jì)跟蹤不夠.改進(jìn)措施：在每臺機(jī)器發(fā)生故障維修、移地、產(chǎn)品變換等時(shí)候，都要重新測算機(jī)器能力指數(shù).作為現(xiàn)代制造業(yè)用于評定機(jī)械設(shè)備能力的先進(jìn)方法，設(shè)備能力指數(shù)可以更科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)卦u定制造設(shè)備的精度，可以對被評定的專用制造設(shè)備予以能力驗(yàn)證，即對其所具有的保證產(chǎn)品質(zhì)量的能力做出評價(jià)［4］.

綜上所述，做好維修記錄工作，包括歷次故障原因、解決方案、預(yù)防措施等，并且設(shè)備組要對每月故障進(jìn)行分類匯總，然后將分析改進(jìn)的措施反映到下個(gè)月的設(shè)備維修計(jì)劃當(dāng)中，以防同樣的故障重復(fù)出現(xiàn).維修記錄既可降低設(shè)備的出故障率，又可為今后設(shè)備的維修保養(yǎng)提供參考，可減少突發(fā)性故障發(fā)生的維修時(shí)間，以及維修技術(shù)人員變動(dòng)以后維修技術(shù)的保留［5］.找出設(shè)備的瓶頸，即那些每次維修時(shí)間最長的故障類型.據(jù)以往數(shù)據(jù)顯示，注塑機(jī)的瓶頸為無法合模，不合模發(fā)生頻率低于溫控、加熱圈方面的故障，但是其維修耗時(shí)卻占80%，所以，設(shè)備組需根據(jù)設(shè)備故障統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，進(jìn)行此類故障的原因分析，關(guān)鍵是找出不合模的原因，然后進(jìn)行改進(jìn).

1.3.2 提高物料供應(yīng)及時(shí)率

除硬件質(zhì)量方面之外，通過圖2還可發(fā)現(xiàn)，物料供應(yīng)不及時(shí)也是造成生產(chǎn)一線停產(chǎn)的主要原因.物料供應(yīng)不及時(shí)的主要原因是：供應(yīng)商產(chǎn)能不足，無法保證供貨及時(shí)率；公司產(chǎn)量增加或生產(chǎn)計(jì)劃變動(dòng)時(shí)，供應(yīng)商反應(yīng)不及時(shí)；另外，某些原材料生產(chǎn)周期長，一旦出現(xiàn)質(zhì)量問題，供貨就會出現(xiàn)短缺.針對上述原因，公司必須加強(qiáng)對供應(yīng)商的管理考核，對供應(yīng)商進(jìn)行產(chǎn)能分析，排除無法滿足要求的供應(yīng)商，及時(shí)發(fā)展符合公司要求的潛在供方.

該公司和其供應(yīng)商都應(yīng)建立合理的安全庫存，還可以引進(jìn)新的物流軟件，利用先進(jìn)的管理功能對物資上下限進(jìn)行報(bào)警；在出現(xiàn)產(chǎn)量增加需要供方提前交貨時(shí)，要及時(shí)將信息反饋給供應(yīng)商，避免時(shí)間緊急，供應(yīng)商無法做出回應(yīng)；對于生產(chǎn)周期長、原材料緊張等存在風(fēng)險(xiǎn)的零件，公司應(yīng)該進(jìn)行庫存儲備.此外，公司需與每個(gè)供應(yīng)商簽定《供方緊急協(xié)議》，按照協(xié)議在發(fā)生停線故障時(shí)候，分清責(zé)任，進(jìn)行考核處罰.

1.3.3 提高故障響應(yīng)速度

車間應(yīng)加強(qiáng)停線故障的響應(yīng)速度.在發(fā)生停線之后，各負(fù)責(zé)人要及時(shí)反饋給相關(guān)部門，并要求及時(shí)處理.比如，在發(fā)生過程質(zhì)量時(shí)，其有關(guān)部門責(zé)任人必須在5min之內(nèi)做出回應(yīng)，10min內(nèi)到達(dá)現(xiàn)場，并查找出質(zhì)量原因，提出整改方案.如果現(xiàn)場解決不了，應(yīng)及時(shí)匯報(bào)給上級領(lǐng)導(dǎo)，有必要時(shí)應(yīng)立即組織相關(guān)人員召開會議探討，尋找解決方案.

1.4 控制

找出原因，設(shè)定改進(jìn)措施之后，要定期進(jìn)行檢查，確保糾正措施執(zhí)行到位.因此，需要設(shè)計(jì)控制體系并記錄必要的數(shù)據(jù)保證DMAIC改進(jìn)所帶來的成果能夠保持.公司可以采用設(shè)定停線上限，繪制控制圖的方式，每天對停線時(shí)間進(jìn)行記錄后都要反饋到控制圖中，定期分析，及早發(fā)現(xiàn)問題，預(yù)防停線時(shí)間超出控制上限.總之，無論是硬件實(shí)施、物料供應(yīng)，還是質(zhì)量問題，一旦出現(xiàn)停線，均要對其各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行細(xì)致分析，準(zhǔn)確地找出原因，根據(jù)排查情況，有針對性地追究當(dāng)事人的責(zé)任.

2 結(jié)語

通過2個(gè)月的改進(jìn)，該公司每個(gè)月的停線時(shí)間都控制在車間設(shè)定的控制界限之內(nèi)，公司交貨及時(shí)率也有所提高.公司引進(jìn)以數(shù)據(jù)為依據(jù)的DMAIC模式，使公司員工形成了新的思維和工作模式，即任何問題都要用數(shù)據(jù)做論據(jù)，從數(shù)據(jù)中尋找解決問題的根源，不能僅僅憑借經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行分析判斷.

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