精益六西格瑪在中小型企業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量改進中的應(yīng)用研究
——以S公司為例

王新超

（上海大學管理學院，上海 200444）

1 引言

精益六西格瑪吸收了精益生產(chǎn)和六西格瑪管理的優(yōu)點，如關(guān)注顧客價值的實現(xiàn)，強調(diào)降低成本、減少浪費、提高效率，注重團隊協(xié)作的改進方式，強調(diào)持續(xù)的改進，而且往往也都具有相當顯著的財務(wù)效果[1]。應(yīng)用精益六西格瑪實施生產(chǎn)質(zhì)量改進在大型企業(yè)中已得到廣泛實踐，但囿于技術(shù)力量所限，在中小型企業(yè)中的應(yīng)用則稍顯不足。通過對精益六西格瑪在中小型企業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量改進過程中的應(yīng)用研究，有利于拓展精益六西格瑪?shù)膽?yīng)用空間，為中小型企業(yè)實施生產(chǎn)質(zhì)量改進提供有益借鑒。

2 精益六西格瑪理論

精益六西格瑪管理脫胎于精益生產(chǎn)和六西格瑪，但又不同于傳統(tǒng)的單一精益生產(chǎn)或六西格瑪管理。精益六西格瑪（Lean Six Sigma，LSS）是精益生產(chǎn)與六西格瑪?shù)挠袡C結(jié)合[2]。精益生產(chǎn)產(chǎn)生于二戰(zhàn)后，是由豐田公司吸取前人經(jīng)驗，在生產(chǎn)實踐中探索和發(fā)展起來的一套以顧客價值為目標，通過一系列的精益技術(shù)來減少或消除浪費，降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量的管理方法。六西格瑪則是20世紀80年代由摩托羅拉所倡導的基于科學管理和持續(xù)改進思想的一套系統(tǒng)的業(yè)務(wù)改進方法體系，其核心思想是控制和減少變差、改善產(chǎn)品性能、優(yōu)化生產(chǎn)參數(shù)等。精益六西格瑪通過整合精益生產(chǎn)和六西格瑪管理兩種管理思想，吸收二者的優(yōu)點，彌補單一模式的不足，從而達到更佳的管理效果。

精益生產(chǎn)的本質(zhì)是消除浪費。精益生產(chǎn)這一概念脫胎于豐田生產(chǎn)方式（Toyota Production System，TPS）[3]，是對日本汽車制造業(yè)的成功經(jīng)驗的概括和總結(jié)[4]。精益生產(chǎn)的理念由日本早期的持續(xù)改進（Kaizen）哲學演化而來[5]。經(jīng)過豐田英二和他的伙伴大野耐一的一系列探索和試驗，歷經(jīng)30 多年的努力，最終形成了完整的豐田生產(chǎn)方式[6,7]。在豐田公司開始探索新的生產(chǎn)模式時，豐田喜一郎提出“降低成本，消除不必要浪費”[8]。大野耐一認為“我們所做的，其實就是注意從接到顧客訂單到向顧客收賬這段時間的作業(yè)時間，通過消除不能創(chuàng)造價值的浪費，以縮短作業(yè)時間”[9]，為描述企業(yè)經(jīng)營活動中的物資、信息和顧客價值的傳遞狀況，價值流圖（Value Stream Mapping，VSM）這一系統(tǒng)化工具應(yīng)運而生[10]。同時為減少浪費、提高生產(chǎn)效率，創(chuàng)造了準時生產(chǎn)體系（JIT）、“一個流”、看板管理、快速換模、安燈系統(tǒng)、自動化等概念和工具。

六西格瑪既是一套質(zhì)量標準的度量體系，也是一套基于數(shù)理統(tǒng)計的結(jié)構(gòu)化質(zhì)量和過程改進方法。作為術(shù)語的“六西格瑪”不僅是一種與過程容差界限相比較的過程能力的統(tǒng)計學度量，也是一整套質(zhì)量管理和持續(xù)改進的工具和技術(shù)[11]。在統(tǒng)計學上西格瑪是標準正態(tài)分布的標準差的度量單位，在質(zhì)量管理中六西格瑪質(zhì)量水平要求百萬缺陷機會中的缺陷數(shù)不超過3.4，但在六西格瑪管理的概念中它已完全超出其統(tǒng)計含義，不單是一個質(zhì)量目標，而是一套系統(tǒng)的業(yè)務(wù)改進方法體系，同時它也不是一個靜止的目標，而是一個持續(xù)改進的方向，并逐漸演變成一種理念、文化和方法體系的集成[12]。六西格瑪管理建立在科學的統(tǒng)計理論基礎(chǔ)上[13]，“通過系統(tǒng)地、集成地采用質(zhì)量改進流程，實現(xiàn)無缺陷的過程設(shè)計（面向六西格瑪?shù)脑O(shè)計，簡稱DFSS），并對現(xiàn)有過程進行過程定義（Define）、測量（Measure）、分析（Analyse）、改進（Improve）和控制（Control），簡稱DMAIC 流程。消除過程缺陷和無價值作業(yè)，從而提高質(zhì)量和服務(wù)、降低成本、縮短運轉(zhuǎn)周期，達到客戶完全滿意，增強企業(yè)競爭力”。在六西格瑪管理中六西格瑪改進（DMAIC 流程）是實施六西格瑪項目的最主要方法[14]。六西格瑪改進要求企業(yè)從顧客的需求出發(fā)，基于顧客需求定義關(guān)鍵質(zhì)量特性（CTQ），并對其進行測量分析從而尋找改進空間以實現(xiàn)產(chǎn)品和服務(wù)質(zhì)量的持續(xù)提升[15]。

20世紀90年代中后期，六西格瑪和精益方法被視為兩種截然不同的改進工具。但今天，許多組織在項目管理和業(yè)務(wù)流程再造時常常將這兩種方法整合在一起[16]。精益和六西格瑪兩種方法都具有改進戰(zhàn)略的屬性，超越了普通的工具的范疇。精益強調(diào)時間，六西格瑪強調(diào)質(zhì)量。二者都強調(diào)顧客價值的實現(xiàn)，具有共同的管理目的。同時二者的關(guān)注重點和改進方式又具有很強的互補性，精益與六西格瑪?shù)慕Y(jié)合可以實現(xiàn)從整體到局部、從流程到質(zhì)量的全面改進。

3 精益六西格瑪在S 公司生產(chǎn)質(zhì)量改進中的應(yīng)用

精益六西格瑪作為一種融合了精益生產(chǎn)和六西格瑪理論的改進方法，兼具精益生產(chǎn)和六西格瑪管理的優(yōu)點，其應(yīng)用范圍不局限于大型企業(yè)生產(chǎn)過程中的復(fù)雜問題，其豐富的工具集和結(jié)構(gòu)化方法也非常有利于中小型企業(yè)用于提升產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)管理能力。

S 公司是一家地處蘇州的中小型外貿(mào)生產(chǎn)企業(yè)，其產(chǎn)品以動力園藝工具為主，產(chǎn)品涵蓋割草機、綠籬機等多種園藝工具。S 公司應(yīng)用精益六西格瑪方法實施綠籬機產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量的提升改進，以滿足客戶的產(chǎn)品質(zhì)量需求。其改進過程遵循六西格瑪?shù)腄MAIC 結(jié)構(gòu)化過程，在改進中應(yīng)用精益生產(chǎn)的快速改進方法，其改進的具體實施步驟如下。

3.1 定義階段（Define）

定義階段是整個精益六西格瑪改進過程的起點，在此階段主要通過相關(guān)的調(diào)查和分析，確定改進機會和顧客的關(guān)鍵需求，通過繪制和分析生產(chǎn)流程圖識別出生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵流程和關(guān)鍵質(zhì)量特性，并以此確定改進的目標及預(yù)期。

S 公司綠籬機生產(chǎn)質(zhì)量改進的出發(fā)點就是滿足主要國外客戶的需求，通過客戶調(diào)查，發(fā)現(xiàn)客戶抱怨的主要問題是產(chǎn)品的一次通過率過低。通過分析綠籬機的生產(chǎn)流程，判斷決定產(chǎn)品質(zhì)量的主要過程為生產(chǎn)車間的裝配環(huán)節(jié)。因此確定改進的目標為裝備環(huán)節(jié)的一次通過率FPY。

3.2 測量階段（Measure）

測量階段的主要任務(wù)是依據(jù)選定的流程質(zhì)量特性分析確定與之相關(guān)的測量對象、測量方法和指標等。同時評估測量系統(tǒng)的可靠性，并使用測量所得的數(shù)據(jù)評估綠籬機裝配生產(chǎn)的過程能力，為進一步分析和改進工作奠定基礎(chǔ)。

3.2.1 測量系統(tǒng)分析

在改進項目實施過程中運用到的測量系統(tǒng)主要是產(chǎn)品質(zhì)量檢驗過程中的缺陷識別與判斷，及質(zhì)量檢驗系統(tǒng)，從而決定產(chǎn)品是否合格。產(chǎn)品質(zhì)量檢驗過程中能夠獲得的是計數(shù)型數(shù)據(jù)，即產(chǎn)品合格與否，針對測量系統(tǒng)的特性應(yīng)用Minitab 屬性一致性分析工具分析測量系統(tǒng)是否可靠。在準備階段選取30件產(chǎn)品，其中合格品和不合格品各15 件，將30 件產(chǎn)品隨機編號，讓檢驗員分別檢驗3 次，判斷產(chǎn)品是否合格（GO/NG）。

收集到3 名檢驗員的檢驗數(shù)據(jù)后，應(yīng)用Minitab 屬性一致性分析工具展開分析，從評估一致性圖表（見圖1）可以判斷檢驗員1 和3 的一致性較高，在3 次檢驗中表現(xiàn)出前后判斷一致，而檢驗員2 則出現(xiàn)了前后判斷不一致的情況，但總體上一致性都超過了90%。檢驗員3 的檢驗結(jié)果完全與標準相符，檢驗員1 和2 則對標準的判斷有所偏差。所有檢驗員與標準的Kappa 分析（見圖2）可知，所有檢驗員與標準的Kappa 統(tǒng)計量為0.94，推測測量系統(tǒng)R&R 為6%，小于10%，測量系統(tǒng)R&R 可以接受。

圖1 評估一致性圖

圖2 Kappa 分析結(jié)果

進一步分析檢驗員1 和2 檢驗結(jié)果與標準的偏差，主要出現(xiàn)在兩項外觀檢測環(huán)節(jié)，造成偏差的原因是檢驗員對外觀檢驗的標準理解有誤，根本原因是針對該項外觀檢驗的標準，標準操作指導書只給出了外觀縫隙不合格的數(shù)量指標，而未列明該指標判斷的是均值還是最大值。經(jīng)修改標準操作指導書，已消除該檢驗環(huán)節(jié)的偏差。

3.2.2 合格率測量與分析

匯總收集到的產(chǎn)品質(zhì)量缺陷信息，產(chǎn)品的合格率為86%?？蛻粢蟮暮细衤什坏陀?5%，綠籬機的現(xiàn)有生產(chǎn)質(zhì)量水平與客戶期望差距巨大。

通過對收集到的缺陷進行分類，并繪制帕累托圖（見圖3），可以明顯地觀察到超過80%的缺陷與生產(chǎn)裝配和調(diào)試的過程有關(guān)，而只有少部分缺陷是由于零部件的缺陷造成的，裝配過程質(zhì)量將是改進的重點。

圖3 缺陷種類分析

3.3 分析階段（Analyze）

匯總與過程有關(guān)的缺陷，將包含缺陷的過程按照缺陷多少排序并繪制帕累托圖（見圖4），可以觀察到超過80%的缺陷集中于5 道工序，即調(diào)試、空濾器罩裝配、消音器罩裝配、油管裝配工以及油門線和熄火線裝配。

圖4 缺陷過程分布圖

改進小組根據(jù)各工序的缺陷分布情況，從缺陷比較集中的重點工序開始，逐一對各個工序進行現(xiàn)場觀察，在現(xiàn)場觀察過程中，由技術(shù)人員參與現(xiàn)場討論，通過對生產(chǎn)現(xiàn)場的分析發(fā)現(xiàn)缺陷的可能原因如表1所示。

表1 過程缺陷原因

3.4 改進階段（Improve）

改進階段主要應(yīng)用精益六西格瑪方法，針對分析階段發(fā)現(xiàn)的導致質(zhì)量缺陷的因素實施改進。在分析階段綜合分析了現(xiàn)場檢驗發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量缺陷，以及導致這些質(zhì)量缺陷的原因。針對發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量缺陷，將應(yīng)用精益生產(chǎn)的方法，通過現(xiàn)場觀察，發(fā)揮生產(chǎn)現(xiàn)場和專業(yè)技術(shù)人員的優(yōu)勢，提出改進建議如表2所示。

表2 過程改進建議

實施以上改進措施之后，質(zhì)檢檢驗部門在綠籬機生產(chǎn)線上進行了8 個批次產(chǎn)品的全檢，得到生產(chǎn)線的產(chǎn)品通過率平均達到了95.22%。

3.5 控制階段（Control）

控制是精益六西格瑪DMAIC 流程的最后一環(huán)，也是改進成果得以鞏固和保持的重要環(huán)節(jié)?？刂齐A段的主要任務(wù)是確定改進項目的控制對象和參數(shù)，制定控制過程方法和策略以及相應(yīng)的失控行動方案，從制度和方法上鞏固改進的成果，保障項目改進策略的順利執(zhí)行。

根據(jù)鞏固改進成果的需求，改進控制階段的主要關(guān)注對象是產(chǎn)品的合格率。改進小組經(jīng)結(jié)合S 公司的實際情況，采取IPQC（過程質(zhì)量控制）的方法，按照制定的巡檢要點和頻次對生產(chǎn)流程實施過程中巡檢，保障改進后的標準操作流程得到遵守，相應(yīng)的工具、工裝點驗合格等，并按照計劃對產(chǎn)品實施質(zhì)量檢驗和數(shù)據(jù)收集，統(tǒng)計產(chǎn)品的合格率。

4 結(jié)語

通過實施精益六西格瑪改進，S 公司實現(xiàn)了綠籬機生產(chǎn)質(zhì)量的提升，產(chǎn)品合格率達到了客戶要求的標準。在改進過程中，由于技術(shù)力量和資源所限，在遵循六西格瑪DMAIC 改進框架的指導下，主要采用了精益生產(chǎn)的現(xiàn)場改進技術(shù)實施改進。這進一步證實了精益六西格瑪在中小型企業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量改進管理中應(yīng)用的可行性，為廣大中型制造企業(yè)提升產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)管理水平提供借鑒。