精益六西格瑪管理的應用
——以降低PASSIM卷煙機電耗為例

王有遠，李強，謝成明

1 南昌航空大學經(jīng)濟管理學院，南昌市豐和南大道696號 330063；2 江西中煙工業(yè)有限責任公司南昌卷煙廠，南昌市高新技術(shù)開發(fā)區(qū)金圣工業(yè)科技園 330096

企業(yè)的成本控制，生產(chǎn)效率關乎企業(yè)的核心競爭力。精益生產(chǎn)的核心思想是消除浪費，追求零缺陷和零庫存。六西格瑪管理是一種高效改善企業(yè)流程管理質(zhì)量的實施原則。兩者分別從不同層面致力于企業(yè)生產(chǎn)效率的提高。

煙草行業(yè)的精益生產(chǎn)和六西格瑪管理已有不少研究。如鮑英松[1]等將精益理論與卷煙生產(chǎn)系統(tǒng)相結(jié)合，對貴陽卷煙廠精益生產(chǎn)模式進行了研究；趙龍[2]探討了卷煙生產(chǎn)企業(yè)的設備精益化管理；劉京廣[3]等對長沙卷煙廠應用精益生產(chǎn)方式進行了設計，提出了推進精益生產(chǎn)的實施方案；上海卷煙廠運用DMAIC五階段的六西格瑪方法，減少筒壁上的粘料，提高煙葉的利用率[4]；楊雷[5]等對六西格瑪在青島卷煙廠的應用做了初步研究和探討，提出了六西格瑪在煙草企業(yè)推廣應注意的問題；青島卷煙廠卷包車間在六西格瑪項目團隊建設方面做了有益的探索，卷煙精細化管理水平逐步提高[6]。

但是在煙草行業(yè)將兩者結(jié)合起來研究還鮮見報道。兩者的結(jié)合將可通過加強過程控制，減少業(yè)務流程的變異，有利于把理念落到實處，更有效的提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本和提高生產(chǎn)效率。本文致力于精益生產(chǎn)與六西格瑪管理理念的整合，并以在PASSIM煙機降耗上的應用為例說明其效果，以期為卷煙企業(yè)生產(chǎn)效率的提高和降低成本提供參考。

1 精益六西格瑪管理

1.1 精益生產(chǎn)與六西格瑪?shù)恼?/h3>

精益生產(chǎn)的核心思想是消除浪費，追求零缺陷和零庫存，精益思想包括一系列支持方法與技術(shù)，如準時生產(chǎn)、全面生產(chǎn)維護、5S管理法、防錯法、快速換模、生產(chǎn)線約束理論和價值分析理論等。精益生產(chǎn)整合了大量生產(chǎn)方式與單件生產(chǎn)方式的優(yōu)點，力求在低成本情況下生產(chǎn)多品種小批量的高質(zhì)量產(chǎn)品[7]，其解決問題時更多是依賴專家經(jīng)驗與直覺，不采用量化方法與專業(yè)工具管理流程。當問題為復雜、波動或者不明確時難以達到預期的效果[8]。

六西格瑪管理方法是以數(shù)據(jù)為基礎的一種質(zhì)量管理和過程改進的方法。六西格瑪管理的基礎是統(tǒng)計理論，采用項目管理的方式，用DMAIC(De fine,Measure, Analyze, Improve, Control)流程分析技術(shù)來實現(xiàn)產(chǎn)品和服務質(zhì)量的持續(xù)改進，主要解決與變異有關的復雜問題，使產(chǎn)品的質(zhì)量合格率大幅提高[7]。

六西格瑪在提高產(chǎn)品質(zhì)量上能達到很好的效果，但六西格瑪缺乏對流程和供應鏈進行系統(tǒng)改善的管理思想，且單獨實施六西格瑪需要處理大量數(shù)據(jù)，所需時間較長，無法適應市場需求的快速變化。

精益六西格瑪是精益生產(chǎn)與六西格瑪管理的有機結(jié)合[9-10]，吸收了兩種生產(chǎn)管理的優(yōu)點，兩者相輔相成。精益六西格瑪中運用精益生產(chǎn)的理論與方法快速發(fā)現(xiàn)和解決現(xiàn)場出現(xiàn)的問題，同時，精益生產(chǎn)的流程管理為六西格瑪?shù)捻椖繉嵤┨峁┛蚣埽瑢崿F(xiàn)整個生產(chǎn)流程的優(yōu)化。

六西格瑪實施的各個階段融入精益思想，解決生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的復雜問題，提高解決問題的效率和能力。在DMAICII各階段中，定義階段利用精益思想定義價值、提出流程框架，在此框架下，結(jié)合六西格瑪工具，定義改進項目；測量階段把精益生產(chǎn)時間分析技術(shù)與六西格瑪管理工具結(jié)合測量過程管理現(xiàn)狀；分析階段運用六西格瑪技術(shù)與精益流動原則結(jié)合，分析變異和浪費；改進階段以流動和拉動為原則，利用工具對流程進行ECRS（刪除、簡化、重排和合并），同時對具體流程穩(wěn)健性和過程能力進行改進；控制階段，除了完成六西格瑪管理控制內(nèi)容外，還要對實施中產(chǎn)生的新問題進行總結(jié)，以便下一個循環(huán)對系統(tǒng)進行完善。

精益生產(chǎn)和六西格瑪作為行之有效的管理方法，兩者的結(jié)合將減少業(yè)務流程的變異、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本和提高勞動生產(chǎn)率，其根本目的就是提高企業(yè)在市場競爭中的核心競爭能力，實現(xiàn)最大收益。

1.2 精益六西格瑪?shù)膶嵤?/h3>

實施精益六西格瑪管理方法應圍繞提高企業(yè)管理水平，提升體系目標化、管理流程化、流程信息化、基礎管理規(guī)范化和體系改進持續(xù)化等“五化”水平。在精益六西格瑪管理的推行過程中要建立相應的保障機制，加強全過程的監(jiān)控，避免項目流于形式。

全員參與。現(xiàn)代的組織管理是一個非常復雜的系統(tǒng)，個人或一部分人的力量是有限的，只有靠全員參與，才能最大地發(fā)揮集體的能力。

領導支持。高層管理者的認可是精益六西格瑪項目能夠得到實施，并且長期堅持下去的一個非常重要的前提條件。精益六西格瑪需要處理整個系統(tǒng)的問題，需要與不同的部門進行溝通，需要得到更多資源的支持，所以沒有領導的支持是不可能成功的。

重視文化建設。精益六西格瑪?shù)奈幕浅掷m(xù)改進、追求完美、全員參與的文化。實施精益六西格瑪離不開文化建設，通過文化建設，使企業(yè)每一個員工形成一種良好的做事習慣，自覺地按精益六西格瑪?shù)姆绞饺プ鍪虑椤?/p>

2 應用精益六西格瑪降低PASSIM卷煙機生產(chǎn)過程的電耗

英國MOLINS公司生產(chǎn)的PASSIM卷煙機，具有生產(chǎn)速度高、卷煙質(zhì)量好和自動化程度高等優(yōu)點。

某卷煙廠從1997年開始陸續(xù)引進，現(xiàn)已成為主力卷接設備。以該企業(yè)降低PASSIM卷煙機卷制過程的電耗為例，說明精益六西格瑪?shù)膶嵤┻^程。

（1）需求定義

在該階段，首先要確定目標，然后結(jié)合精益和六西格瑪工具，采用工藝流程圖和流程程序圖分析生產(chǎn)過程，找出不創(chuàng)造價值的行為，確定改進機會。

通過對工藝流程圖和流程程序圖分析發(fā)現(xiàn)，PASSIM卷煙機生產(chǎn)過程中缺乏對某些工序的電耗控制，存在電力浪費的問題。確立了降低PASSIM卷煙機的電耗的目標。

（2）測量

該階段把精益生產(chǎn)時間分析技術(shù)與六西格瑪管理工具結(jié)合來定義實施流程特性，利用秒表測時和工作抽樣方法測量電耗現(xiàn)狀，對測量的電耗數(shù)據(jù)進行分析。

采用三相四線電能表對PASSIM卷煙機正常停待機不同狀態(tài)下的電耗進行了測量，數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 PASSIM卷煙機正常停待機電耗測量

由表1可以看出，在正常停待機時若不關閉“料斗&風機電機組”（以下簡稱料斗&風機），其電耗比關閉“料斗&風機”多30.75KW，即93.1%的電耗為非生產(chǎn)性電耗。

對卷煙廠第5#PASSIM卷煙機停待機時間進行調(diào)查分析，該組設備月平均停待機9801分鐘，卷煙廠卷包車間現(xiàn)有18組PASSIM卷煙機，月平均因停待機浪費電能驚人。

如果設計一套輔助控制裝置，控制料斗&風機在設備停止后自動關閉，將大幅降低PASSIM卷煙機的停待機電耗。

（3）分析

查找生產(chǎn)過程中的浪費根源或變異根源，對PASSIM卷煙機控制電路進行分析，PASSIM卷煙機停待機電耗涉及交流回路和直流回路用電，其中交流回路包括電機、加熱器和其他部件等，直流回路包括一些直流低壓部件，PASSIM卷煙機電機部件清單見表2所示。

表2 電機部件分析表

通過分析，關閉“群組順序啟停的電機組”對生產(chǎn)沒有影響。對群組順序啟停的電機組的所有8臺電機的實際功耗進行了測量，電機功耗如表3所示。

表3 群組順序啟停的電機組的電機功耗表

由表3可知，PASSIM卷煙機停待機時“群組順序啟停的電機組”（以下簡稱“電機組”）的電耗占總停待機電耗的86%，如果在PASSIM卷煙機停待機時將該組電機關閉，設備停待機電耗將大幅降低。

（4）改進

在該階段，運用精益生產(chǎn)中的ECRS原則，對流程進行刪除、簡化、合并和重排，提出優(yōu)化方案并制定改進計劃。

在停待機時將群組順序啟停的電機組關閉，重新啟動時間為8秒，對生產(chǎn)影響小。采用頭腦風暴法，擬定了3個電機組自動斷電方案：

方案1：原機改造增加電機自動斷電功能；

方案2：獨立開發(fā)PASSIM電機自動斷電系統(tǒng)；

方案3：中控室遠程控制電機斷電。

通過對三種方案的分析對比，實施方案2硬件成本低，且不需修改原有電機的控制系統(tǒng)，開發(fā)和調(diào)試周期短，故選用方案2。方案2的電路連接圖如圖1所示。

圖1 電路連接圖

圖1中I1和I4為原設備主PLC的輸出信號，Q2接入卷煙機節(jié)點PLC中模擬手動關閉料斗&風機的動作，I5在實際安裝中未連接外部觸點，采用手動短接24V實現(xiàn)清零的功能。

對電機自動斷電系統(tǒng)進行輸入/輸出配置、電路設計和編程后，對系統(tǒng)進行了仿真，效果良好，如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)仿真

（5）控制改善效果

在該階段，建立企業(yè)生產(chǎn)中運作規(guī)范、實施流程控制，對實施結(jié)果進行總結(jié)，以便下一個循環(huán)對系統(tǒng)進行改善。

PASSIM卷煙機改進的控制系統(tǒng)投入使用后，組織現(xiàn)場8名操作工進行了工作原理和操作方法培訓，通過現(xiàn)場考評，每位操作人員均能夠正常使用新系統(tǒng)。

為鞏固已有成果，制定了《PASSIM電機自動斷電系統(tǒng)操作手冊》和《LOGO!控制器使用手冊》，程序文檔記錄和電路接線圖等納入卷包車間卷煙機設備存檔。

PASSIM卷煙機新系統(tǒng)上線后，對5＃PASSIM卷煙機的評價結(jié)果顯示，電機自動關閉累計時間為5022分鐘，節(jié)電約2200度，停待機電耗降低41%。

若電價按1.2元/度計算，每組PASSIM卷煙機可節(jié)約2600元/月，卷煙廠卷包車間現(xiàn)有18組卷煙機，一年可節(jié)省費用約564000元。

精益六西格瑪管理法通過運用科學、有效的量化方法，分析和改進卷煙廠中PASSIM卷煙機業(yè)務流程中的關鍵因素，消除了非生產(chǎn)性電耗，PASSIM卷煙機生產(chǎn)過程節(jié)電效果顯著。

3 結(jié)束語

精益六西格瑪整合了精益生產(chǎn)與六西格瑪管理的優(yōu)點，突破了精益生產(chǎn)與六西格瑪單獨解決問題時的局限性，形成新的工業(yè)生產(chǎn)管理方法，能快速有效地達到管理目標。由于卷煙生產(chǎn)企業(yè)的特殊性，生產(chǎn)成本、產(chǎn)品質(zhì)量與流程速度都有很大的改進空間，將精益六西格瑪運用到卷煙生產(chǎn)中，能有效提高企業(yè)的效績，增強在市場中的競爭力，為企業(yè)的創(chuàng)新與持續(xù)發(fā)展提供不竭的動力。

[1]鮑英松.基于精益生產(chǎn)理論的卷煙生產(chǎn)模式研究——以貴陽卷煙廠為例[D].貴州大學碩士學位論文，2009.

[2]趙龍. 卷煙生產(chǎn)企業(yè)的設備精益化管理[J]. 設備管理與維修,2012(1)：11-12.

[3]劉京廣.精益生產(chǎn)方式在長沙卷煙廠的應用方案設計[D].中南大學碩士學位論文，2008.

[4]上海煙草(集團)公司. 減少筒壁粘料，提高煙葉利用-上海卷煙廠六西格瑪項目案例[J]. 上海質(zhì)量，2004，(9)：39-41.

[5]楊雷.青島卷煙廠六西格瑪管理項目實施研究[D].中國海洋大學碩士學位論文，2008.

[6]青島卷煙廠卷包車間. 高效優(yōu)質(zhì)的項目團隊建設[J]. 中國質(zhì)量，2011，（4）：19-20.

[7]李曉晟.精益生產(chǎn)、六西格瑪和ERP的結(jié)合研究[J].中國管理信息化，2012，15(01)：36-38.

[8]相福軍,王玉榮.精益6西格瑪,攻守兼?zhèn)涞牧鞒虄?yōu)化利器組合[J/OL]. http://www.6sq.net/qtool/lean/1611.html/2012-07-15.

[9]周延虎,何楨,高雪峰.精益生產(chǎn)與六西格瑪管理的對比與整合[J].工業(yè)工程，2006,9(6):1-4.

[10]項彪,陳同軍. 精益生產(chǎn)與六西格瑪管理的整合與實踐[J]. 上海質(zhì)量,2012,1:66-69.