3M公司實(shí)施質(zhì)量方法降低產(chǎn)品缺陷案例

背景

3M公司成立于100多年前，公司在成立之初僅有一項(xiàng)核心工藝生產(chǎn)技術(shù)——研磨材料(也稱為砂紙)，之后逐漸通過多樣化的技術(shù)為客戶提供生產(chǎn)服務(wù)，發(fā)展為擁有250億美元資產(chǎn)的行業(yè)巨頭。研磨材料部門為工業(yè)和運(yùn)輸業(yè)客戶提供創(chuàng)新型產(chǎn)品，如：膠紙帶、膠粘劑、涂料和磨料等。公司開發(fā)出多種改進(jìn)形式的涂敷磨料，如移動(dòng)式皮帶、后座帶、多功能板料等。

數(shù)年前，3M公司研磨材料業(yè)務(wù)的領(lǐng)導(dǎo)人發(fā)現(xiàn)顧客投訴量上升，而研磨帶的制造和拼接方面出現(xiàn)缺陷是引起顧客投訴的首要原因。組織的銷售代表把40%的時(shí)間用于處理顧客投訴，而這些時(shí)間原本應(yīng)用來從事銷售活動(dòng)。研磨帶的缺陷使顧客遭受損失，同時(shí)公司銷售額降低，限制了公司的發(fā)展，阻礙了公司實(shí)現(xiàn)財(cái)務(wù)目標(biāo)。

建立項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)

針對公司客戶對磨料產(chǎn)品不斷提出投訴，公司執(zhí)行副總裁宣布實(shí)施質(zhì)量改進(jìn)。他指出，公司需要循序漸進(jìn)地進(jìn)行質(zhì)量改進(jìn)，來實(shí)現(xiàn)銷量增加的戰(zhàn)略目標(biāo)。各部門、車間和生產(chǎn)線分別展開了公司的戰(zhàn)略目標(biāo)。3M成立了研磨帶質(zhì)量改進(jìn)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，啟動(dòng)了研磨帶改進(jìn)項(xiàng)目，旨在將DPPM從12000減少到500。研磨材料部設(shè)定了本部門的目標(biāo)：每百萬產(chǎn)品缺陷數(shù)（DPPM）平均每年降低25%；投訴處理時(shí)間平均每年減少15%。研磨材料質(zhì)量經(jīng)理喬·普利比爾負(fù)責(zé)指導(dǎo)該改進(jìn)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)。該項(xiàng)目目標(biāo)是：通過提供給客戶可靠性水平更高、質(zhì)量更優(yōu)和更耐用的產(chǎn)品，創(chuàng)造顧客價(jià)值，從而提升顧客的生產(chǎn)率。這與3M的公司目標(biāo)相一致——?jiǎng)?chuàng)造顧客價(jià)值，促使顧客獲得成功，從而實(shí)現(xiàn)組織的發(fā)展。

團(tuán)隊(duì)成員認(rèn)為，研磨帶質(zhì)量改進(jìn)項(xiàng)目取得成功將會帶來積極的成效，包括：產(chǎn)品可靠性水平提升，缺陷率減少，增進(jìn)對生產(chǎn)過程和產(chǎn)品的認(rèn)識，生產(chǎn)過程能力提升。

團(tuán)隊(duì)通過分析，進(jìn)一步證實(shí)了公司工業(yè)研磨材料產(chǎn)品中質(zhì)量投訴最多的是研磨帶的制造和拼接環(huán)節(jié)，團(tuán)隊(duì)采取了兩種方法來實(shí)施改進(jìn)過程：1）采用Top-200方法（針對前200個(gè)重要大客戶而設(shè)立的方法，通過數(shù)據(jù)分析和客戶訪談，跟進(jìn)重要客戶，確保滿足客戶需求），根據(jù)公司主要客戶的需求立即采取行動(dòng)；2）應(yīng)用精益六西格瑪方法，推進(jìn)長期持續(xù)的質(zhì)量改進(jìn)。

識別潛在的根本原因

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團(tuán)隊(duì)通過使用流程圖、因果圖、帕累托圖和其它質(zhì)量工具來確定客戶對研磨帶投訴的根本原因。團(tuán)隊(duì)在使用Top-200時(shí)，采用基本的圖表工具，來收集客戶信息，并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。然后，他們使用精益六西格瑪方法，通過DMAIC（界定—測量—分析—改進(jìn)—控制）來識別可能導(dǎo)致產(chǎn)品和過程出現(xiàn)缺陷和差錯(cuò)的潛在根本原因。表1列出了團(tuán)隊(duì)用于識別潛在根本原因所使用的方法——Top-200和精益六西格瑪。

在使用Top-200和精益六西格瑪進(jìn)行改進(jìn)的過程中，數(shù)據(jù)收集和數(shù)據(jù)分析很關(guān)鍵，有助于確定根本原因以及相關(guān)性。首先，通過Top-200方法，團(tuán)隊(duì)對投訴和研磨帶測試信息進(jìn)行分類，這些信息對分析重要客戶關(guān)于研磨帶產(chǎn)品缺陷問題起到了支撐作用。團(tuán)隊(duì)也建立了一套全面的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，以收集原材料、過程信息、成品測試和廢料方面的數(shù)據(jù)。

內(nèi)部和外部利益相關(guān)方提供寶貴的信息，銷售人員、技術(shù)服務(wù)代表和最終用戶提供有關(guān)差錯(cuò)方面的信息和缺陷樣本。例如，團(tuán)隊(duì)成員與Top-200客戶會面，繪制描述研磨帶壽命和研磨帶出現(xiàn)缺陷原因的因果圖。團(tuán)隊(duì)促使客戶合作參與活動(dòng)是有效的業(yè)務(wù)手段，后來其他業(yè)務(wù)部門也紛紛使用這種手段。

團(tuán)隊(duì)通過應(yīng)用“5個(gè)為什么(5 whys)”分析法來確定Top-200過程的最終根本原因和改進(jìn)路徑，還與利益相關(guān)方對話，達(dá)成共識，并形成文件。此外，團(tuán)隊(duì)使用統(tǒng)計(jì)軟件生成時(shí)間序列圖，比較數(shù)據(jù)組和計(jì)算過程能力值。

驗(yàn)證最終根本原因

確定了最終根本原因后，該團(tuán)隊(duì)也對每個(gè)原因進(jìn)行驗(yàn)證，如表2所示。通過Top-200方法確定的最終原因集中在作業(yè)指導(dǎo)書不完善、缺乏操作程序和產(chǎn)品使用不當(dāng)方面。這些原因經(jīng)過內(nèi)部測試、審核、客戶試用和客戶訪談等得到驗(yàn)證。通過精益六西格瑪方法確定的最終根本原因集中在設(shè)備能力差、過程測量差錯(cuò)和測試方法不完善方面。Gauge R&R研究、設(shè)備能力測量和成品測試等對驗(yàn)證潛在原因十分有用。

制定解決方案

該團(tuán)隊(duì)通過頭腦風(fēng)暴法討論、試驗(yàn)和抽樣檢驗(yàn)，聚集于Top-200過程的潛在解決方案。在一定程度上，潛在解決方案是結(jié)合了經(jīng)驗(yàn)、實(shí)施進(jìn)度和實(shí)施費(fèi)用等因素而建立的。在對缺陷樣本進(jìn)行檢測之后，團(tuán)隊(duì)實(shí)行數(shù)據(jù)分析，并將這些數(shù)據(jù)與歷史資料進(jìn)行比較。

在實(shí)施精益六西格瑪?shù)倪^程中，該團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)用流程圖、因果圖、FMEA來制定針對缺陷的潛在解決方案。在實(shí)施了DMAIC的前三個(gè)階段之后，團(tuán)隊(duì)成員應(yīng)用FMEA工具得到潛在解決方案的風(fēng)險(xiǎn)順序數(shù)（RPN），得分最高的潛在解決方案將會獲得最高優(yōu)先權(quán)。RPN值是基于失效產(chǎn)生后果的嚴(yán)重度、失效模式的發(fā)生頻度以及失效情況探測度計(jì)算得到的。

選擇最終解決方案的標(biāo)準(zhǔn)包括：試用結(jié)果、預(yù)期的客戶影響、改進(jìn)速度、改進(jìn)的難易程度、實(shí)施費(fèi)用等（如圖1所示）。該團(tuán)隊(duì)通過評價(jià)客戶解決方案（包括投訴和樣本審查、檢測結(jié)果和客戶反饋）來為Top-200選擇最終解決方案，這些信息記錄在Top-200計(jì)分卡中。對于精益六西格瑪項(xiàng)目，團(tuán)隊(duì)把FMEA工具得到的RPN值進(jìn)行排序，并輸入到帕累托圖。該團(tuán)隊(duì)也使用傳統(tǒng)的“全面檢查”，并對FMEA中得分較低的因素和失效模式進(jìn)行評審，以確保沒有忽略任何有價(jià)值的解決方案。

驗(yàn)證解決方案

通過Top-200得到的解決方案包括改進(jìn)產(chǎn)品規(guī)范，例如研磨帶拼接的準(zhǔn)備條件。通過樣本試生產(chǎn)和產(chǎn)品測試，從組織內(nèi)部對解決方案進(jìn)行驗(yàn)證。試生產(chǎn)訂單發(fā)貨后，團(tuán)隊(duì)通過跟進(jìn)客戶來對解決方案進(jìn)行驗(yàn)證。另一方面，通過精益六西格瑪方法得到的解決方案集中在過程設(shè)備改進(jìn)方面。該團(tuán)隊(duì)通過假設(shè)檢驗(yàn)、過程能力測量和試驗(yàn)設(shè)計(jì)來驗(yàn)證設(shè)備的改進(jìn)情況。通過試驗(yàn)設(shè)計(jì)，可形成響應(yīng)曲面圖和數(shù)學(xué)模型，有助于確定改進(jìn)范圍和進(jìn)度目標(biāo)，并幫助解決問題。

在實(shí)施最終解決方案之前，團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了相應(yīng)的調(diào)整和改進(jìn)。通過Top-200方法，對產(chǎn)品、標(biāo)準(zhǔn)、特殊處理程序和操作員培訓(xùn)等進(jìn)行改進(jìn)。通過精益六西格瑪方法，團(tuán)隊(duì)進(jìn)行設(shè)備升級，以及實(shí)行對過程、產(chǎn)品和文件的更新。

總結(jié)

通過實(shí)施Top-200和精益六西格瑪方法，該團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目取得了來自內(nèi)部和外部的多項(xiàng)成果，如表3所示。

通過改進(jìn)項(xiàng)目，3M公司的研磨帶DPPM從12000降低到475，顧客投訴率減少了90%，研磨帶的銷售量增長了54%。此外，劣質(zhì)成本減少，投訴處理時(shí)間縮短，顧客滿意度和忠誠度提升，研磨帶的質(zhì)量得到了改進(jìn)。

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3M通過實(shí)行ISO 9001，實(shí)施審核、文件化管理、采取糾正措施和管理評審等一系列手段，保持過程的持續(xù)改進(jìn)。該團(tuán)隊(duì)針對Top-200和精益六西格瑪項(xiàng)目制定了大量的過程控制計(jì)劃，實(shí)施審核和開展大量的培訓(xùn)，確保了持續(xù)的質(zhì)量改進(jìn)。利用工廠儀表板（提示所有需要注意的統(tǒng)計(jì)量變化），團(tuán)隊(duì)把數(shù)個(gè)質(zhì)量和業(yè)務(wù)指標(biāo)繪制成圖表并加以監(jiān)控。此外，通過顧客滿意度和忠誠度調(diào)查，收集內(nèi)部和外部反饋數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和監(jiān)控，以確保這些改進(jìn)不僅能夠達(dá)到預(yù)期結(jié)果，而且符合公司目標(biāo)和戰(zhàn)略。Top-200已經(jīng)發(fā)展成為3M的主要方法。3M通過實(shí)行試生產(chǎn)訂單和客戶訪談，跟進(jìn)所有的重要客戶，最終確保產(chǎn)品滿足顧客要求。

該項(xiàng)目還加深了公司對產(chǎn)品和過程的認(rèn)識，團(tuán)隊(duì)通過完善產(chǎn)品規(guī)范，改進(jìn)過程、操作程序和原材料，以及進(jìn)行測試，進(jìn)一步滿足顧客的需求。只有真正理解了產(chǎn)品和過程中的技術(shù)，才能控制關(guān)鍵因素，最終為顧客提供始終如一的產(chǎn)品。

該項(xiàng)目取得的成功經(jīng)驗(yàn)包括：直接面向顧客，以便了解顧客如何使用產(chǎn)品；開展能夠預(yù)測產(chǎn)品性能的測試；運(yùn)用數(shù)據(jù)、而不是憑感覺來進(jìn)行決策。該項(xiàng)目不僅榮獲了3M公司的兩項(xiàng)企業(yè)質(zhì)量成就金獎(jiǎng)，還入圍參加美國質(zhì)量學(xué)會的國際卓越團(tuán)隊(duì)獎(jiǎng)決賽。3M公司將繼續(xù)保持該團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目的發(fā)展勢頭，并設(shè)立了今后每年降低25%DPPM的目標(biāo)，公司還努力開發(fā)許多創(chuàng)新性的磨料制品。