基于六西格瑪?shù)暮教飚a(chǎn)品質(zhì)量管理研究及實踐

劉智卿 萬 越 杜戰(zhàn)平

北京航天長征飛行器研究所

在航天發(fā)展新時期，航天產(chǎn)品質(zhì)量管理方法難以滿足全生命周期質(zhì)量管控的需求。特別是隨著客戶需求的不斷細化和深入，要在航天產(chǎn)品研制過程中實現(xiàn)航天產(chǎn)品高效益質(zhì)量管理，就離不開科學(xué)的方法和流程。

20世紀80年代中期，六西格瑪管理概念及六西格瑪管理流程被摩托羅拉公司提出并推廣，被國內(nèi)外大量高科技企業(yè)應(yīng)用并被證明是有效提升產(chǎn)品質(zhì)量的先進管理方法。北京航天長征飛行器研究所積極倡導(dǎo)和推進六西格瑪管理方法管理模式，在研究分析質(zhì)量管理現(xiàn)狀與問題的基礎(chǔ)上，將航天質(zhì)量管理與六西格瑪管理有機融合，從系統(tǒng)層面提升航天產(chǎn)品質(zhì)量管理水平。

一 航天產(chǎn)品質(zhì)量管理面臨的挑戰(zhàn)

目前，航天產(chǎn)品質(zhì)量管理面臨如下挑戰(zhàn)。

一是研制周期緊張，質(zhì)量與計劃矛盾突出。航天產(chǎn)品研制進度緊，顧客隨時根據(jù)使用需求提出新的技術(shù)要求，使得研發(fā)人員在工程研制階段后還需要對新的技術(shù)要求進行重新識別。緊迫的進度要求容易造成顧客需求識別不完整、關(guān)鍵/強制檢驗點設(shè)置不全面、評審意見沒有得到有效落實、技術(shù)狀態(tài)更改不受控、測試覆蓋面不全等問題的出現(xiàn)。

二是技術(shù)難度大，符合性要求高。航天工業(yè)產(chǎn)品研制具有技術(shù)難和時間緊的特點，產(chǎn)品開發(fā)過程復(fù)雜，從開發(fā)、生產(chǎn)、測試、技術(shù)狀態(tài)變化、驗收等全過程來看，對產(chǎn)品符合性的要求非常高，要求研發(fā)人員更加有效地識別顧客需求，建立以顧客需求為中心、覆蓋全生命周期的顧客需求獲取和分析流程，優(yōu)化質(zhì)量管理流程。

三是設(shè)計輸入變化多，技術(shù)狀態(tài)管控難。正樣產(chǎn)品的關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和顧客的設(shè)計要求輸入變化往往同時發(fā)生，在設(shè)計過程中很難控制產(chǎn)品的質(zhì)量和技術(shù)狀態(tài)。大部分航天產(chǎn)品設(shè)計和組成復(fù)雜，與外部的接口多，技術(shù)協(xié)調(diào)困難。

四是小子樣、高可靠，質(zhì)量要求高。航天產(chǎn)品的研發(fā)、研制始終面臨產(chǎn)品數(shù)量有限，試驗子樣少，追求試驗一次成功，對產(chǎn)品的可靠性和質(zhì)量要求較高。

二 航天產(chǎn)品質(zhì)量提升需求

航天產(chǎn)品的質(zhì)量管理歷經(jīng)多年的探索、發(fā)展和變革，形成了一套較為科學(xué)、系統(tǒng)、實用、行之有效的質(zhì)量控制管理方法，然而面對近年來航天工業(yè)的高速發(fā)展，高強密度的發(fā)射任務(wù)，多個領(lǐng)域的創(chuàng)新及科研項目的大量交付任務(wù)，也暴露出很多問題。以北京航天長征飛行器研究所為例，該單位2018—2022年發(fā)生的產(chǎn)品質(zhì)量問題呈現(xiàn)出顯著上升趨勢，如圖1所示。

圖1 2018—2022年質(zhì)量問題趨勢圖

究其原因，主要有以下3點：一是航天產(chǎn)品全生命周期的質(zhì)量管控不到位，以靜態(tài)、單點/單機、相對固化的質(zhì)量管控為主，對系統(tǒng)工程的研究規(guī)律還沒有完全掌握，對關(guān)鍵系統(tǒng)和關(guān)鍵產(chǎn)品還缺乏技術(shù)上的全面認知和有效的管控手段，難以滿足顧客需求；二是傳統(tǒng)的質(zhì)量管理體系難以應(yīng)對多任務(wù)并舉要求，隨著任務(wù)量倍增，現(xiàn)有的質(zhì)量管理模式落后于日益增長的任務(wù)要求，緊張的研制進度導(dǎo)致部分問題沒有得到徹底解決、歸零措施未發(fā)揮應(yīng)有效能，現(xiàn)有的質(zhì)量方法不再適應(yīng)航天產(chǎn)品高可靠、高質(zhì)量的要求；三是前期研制過程中風(fēng)險識別不充分，質(zhì)量問題發(fā)生階段嚴重滯后，在產(chǎn)品前期研制過程中的風(fēng)險識別不充分，進而造成風(fēng)險釋放不夠，這就要求在產(chǎn)品設(shè)計初期，從源頭保證產(chǎn)品質(zhì)量。

自20世紀90年代開始，美國軍工企業(yè)在裝備/產(chǎn)品研制領(lǐng)域提高裝備質(zhì)量和可靠性方面成功推行了六西格瑪管理模式，為企業(yè)節(jié)約了資金，也帶來了巨大的收益。因而，研究航天質(zhì)量管理與六西格瑪管理有機融合的方式、方法，從源頭提升航天產(chǎn)品的內(nèi)在固有質(zhì)量，從流程建設(shè)提升質(zhì)量管理效率，引入基于六西格瑪?shù)馁|(zhì)量管理需求非常迫切。

三 六西格瑪管理方案

根據(jù)航天產(chǎn)品質(zhì)量問題產(chǎn)生的原因以及質(zhì)量提升需求，研究所從顧客需求維度，分析出航天產(chǎn)品全生命周期內(nèi)客戶關(guān)注的重要性能指標；從質(zhì)量管理方法維度，梳理出影響產(chǎn)品重要性能或指標實現(xiàn)和主要功能實現(xiàn)的產(chǎn)品，采用六西格瑪管理方法從源頭提升設(shè)計質(zhì)量；從風(fēng)險維度，識別影響產(chǎn)品在服役環(huán)境下功能、性能實現(xiàn)的重大風(fēng)險，制定化解風(fēng)險的措施。將上述3個維度的信息進行綜合，進而評估出對以上維度均有影響的產(chǎn)品，在這些產(chǎn)品開展實施六西格瑪管理，提升產(chǎn)品質(zhì)量，從而從系統(tǒng)層面提升研究所產(chǎn)品質(zhì)量。同時，研究所將實施六西格瑪管理的經(jīng)驗和做法總結(jié)提煉，制定保障措施，確定項目選擇原則、制定長期目標，提出管理方案和流程，確保六西格瑪管理的一致性。

1.項目選擇原則

研究所建立“以顧客需求為關(guān)注焦點、績效及評價來自對事實和數(shù)據(jù)的分析、關(guān)注流程、主動管理、通力協(xié)作的高層戰(zhàn)略布置到基層、基層需求和高層指導(dǎo)相結(jié)合”的六西格瑪項目選擇原則。經(jīng)倡導(dǎo)者確定開展六西格瑪?shù)捻椖吭谘芯克鞒唐脚_進行立項申請。

2. 目標

根據(jù)顧客的需求來確定項目，將項目開展的重點集中于顧客最關(guān)心、對組織影響最大的方面。研究所擬通過六西格瑪管理項目的實施達到3個目標：一是降低質(zhì)量問題發(fā)生，提高關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)能力，提高顧客滿意度，進而提高組織競爭力，提高組織效益；二是提高產(chǎn)品質(zhì)量、優(yōu)化流程，通過實施六西格瑪管理使產(chǎn)品質(zhì)量得到顯著提高，流程得到改造，組織獲得顯著經(jīng)濟效益；三是改善團隊建設(shè)，對不同層次人員進行培訓(xùn)、資格考核認證，提升管理技能。通過對六西格瑪項目團隊成員的合理、明確分工，共同解決問題，提升團隊合力。

3. 具體管理方案

研究所確定培訓(xùn)與交流方式，建立管理流程，圍繞提升六西格瑪管理管理效率，研究并建立六西格瑪管理落地實施制定端到端的流程，形成六西格瑪流程改進（DMAIC）和項目設(shè)計（IDDOV）兩類方法模型。

（1）培訓(xùn)與交流

對員工有計劃、有實施、有檢查、有針對性地培訓(xùn)，按期開展，教育形式、類型多樣，拓寬員工視野的同時，提升員工的素質(zhì)和能力，促進質(zhì)量管理水平的提升。一是定期開展培訓(xùn)，邀請資深專家對新入職員工和年度計劃開展六西格瑪質(zhì)量管理的科研項目團隊開展培訓(xùn)。培訓(xùn)內(nèi)容包括DMAIC和IDDOV等常用流程、工具方法、案例等；二是將有意深入學(xué)習(xí)六西格瑪知識并在未來從事相關(guān)培訓(xùn)的人員送到更加專業(yè)的平臺進行脫產(chǎn)培訓(xùn)，以期取得更好效果；三是組織六西格瑪項目團隊參加不同平臺的六西格瑪項目發(fā)表、交流。在總結(jié)提煉、展示成果的同時，學(xué)習(xí)先進經(jīng)驗，促進六西格瑪管理在組織內(nèi)的有效開展。

（2）管理流程

根據(jù)六西格瑪管理的特點，將六西格瑪管理與組織的業(yè)務(wù)流程管理平臺相結(jié)合，融入組織業(yè)務(wù)流程的房式結(jié)構(gòu)中，對組織的角色、表單、術(shù)語、信息系統(tǒng)等要素進行完善，并通過六西格瑪端到端流程架構(gòu)建設(shè)，實現(xiàn)六西格瑪項目管理流程的系統(tǒng)梳理，組織業(yè)務(wù)管理平臺房式結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

圖2 組織業(yè)務(wù)管理平臺房式結(jié)構(gòu)圖

六西格瑪項目可以分為改進和設(shè)計兩類。改進類項目按照DMAIC流程開展，如圖3所示；設(shè)計類項目按照IDDOV流程開展，如圖4所示。

圖3 DMAIC流程模型

圖4 IDDOV流程模型

四 實踐效果

在上述方案和方法指導(dǎo)下，北京航天長征飛行器研究所組織開展了基于六西格瑪?shù)暮教飚a(chǎn)品質(zhì)量管理實踐，取得了一定成果：通過60余項六西格瑪項目的開展，基于 DMAIC流程提高了某飛行器弧形翼成品率，基于IDDOV流程研制了磁吸分離裝置等產(chǎn)品，產(chǎn)生經(jīng)濟效益1.5億多元，形成作業(yè)指導(dǎo)書及標準規(guī)范等文件200余份，實現(xiàn)航天產(chǎn)品全生命周期質(zhì)量管控，因顧客需求識別充分關(guān)鍵技術(shù)的重大風(fēng)險得以釋放，在提升航天產(chǎn)品質(zhì)量管理水平的同時提升了顧客滿意度，為組織的快速發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。