精益六西格瑪在產(chǎn)品生產(chǎn)及質(zhì)量管理中的應(yīng)用

張德政

摘要：文章通過精益六西格瑪定義、測量、分析、改善和控制的流程，展開了對改善H公司線束產(chǎn)品質(zhì)量的研究。通過魚骨圖及Minitab 19軟件進行數(shù)據(jù)分析確定了關(guān)鍵影響因子。在改善階段中找到了影響線束產(chǎn)品質(zhì)量問題的關(guān)鍵因素，即焊接電流過高，電壓不穩(wěn)定并針對此問題提出了具體的解決方案。改善方案中，結(jié)合看板管理和8S現(xiàn)場管理控制生產(chǎn)，同時長期性和穩(wěn)定性控制分析得到了驗證，研究結(jié)果說明，對線束產(chǎn)品質(zhì)量的改善過程能力是穩(wěn)定的，達(dá)到了研究預(yù)期的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：精益六西格瑪；流程改善；質(zhì)量提升

精益六西格瑪（Lean Six Sigma），也稱為精益西格瑪，是兩種截然不同的企業(yè)管理戰(zhàn)略的結(jié)合，即精益制造和摩托羅拉的六西格瑪系統(tǒng)。雖然精益制造方法專注于用更少的工作創(chuàng)造更多的價值，但六西格瑪系統(tǒng)致力于識別和消除產(chǎn)品開發(fā)中的缺陷。因此，這種組合提供了一種方法來加快公司的決策過程，同時降低生產(chǎn)效率并提高產(chǎn)品質(zhì)量。精益制造業(yè)務(wù)管理戰(zhàn)略旨在通過降低產(chǎn)品開發(fā)期間的成本來優(yōu)化組織的生產(chǎn)流程。它從客戶的角度考慮產(chǎn)品的價值，并質(zhì)疑與產(chǎn)品開發(fā)相關(guān)的所有成本的必要性。

通過定義、測量和分析業(yè)務(wù)流程，六西格瑪能夠提高其運營的有效性，并設(shè)計出符合潛在客戶需求的質(zhì)量產(chǎn)品。與消除生產(chǎn)過程中浪費的精益制造不同，六西格瑪引入了為生產(chǎn)過程增加價值的步驟。因此，精益六西格瑪允許管理者有效地解決速度、質(zhì)量和成本問題。它不僅消除了多余步驟，或者花費數(shù)月時間測試各種創(chuàng)新選項，還平衡了兩種方法的價值。鑒于此，本文結(jié)合線束工藝實例，以精益六西格瑪方法對線束生產(chǎn)過程中的產(chǎn)品質(zhì)量進行改善和提高，降本增效。

一、問題描述

H公司中國工廠線束功能測試的不良率較高，月不良率在3%～5%之間波動，而在美國工廠同一產(chǎn)品該道工序的測試月不良率基本低于1%。這項功能測試是該產(chǎn)品包裝出廠前最后一道測試工序，該站測試不良率高，說明在整個生產(chǎn)過程中都可能存在問題，并且有可能存在臨界值的產(chǎn)品被判定合格后，產(chǎn)品流入到客戶端，但是被客戶端判定不合格而造成更嚴(yán)重的客戶投訴，這種情況將對H公司的聲譽甚至業(yè)務(wù)發(fā)展造成極大的負(fù)面影響，損失不可估量。因此利用精益六西格瑪?shù)睦碚摷胺椒▽υ搯栴}進行原因分析，找到不良率高的影響因素，并提出改善方案刻不容緩。

二、改善過程

（一）項目改進的機會及目標(biāo)

H公司從2004年即開始試行精益管理，2006年引入六西格瑪管理理念，2007年將精益管理的思想與六西格瑪相結(jié)合，并于2009年在其公司所屬的所有工廠全面推廣精益六西格瑪。2012年為研發(fā)設(shè)計需要，將DFSS（Design For Six Sigma）引入到最新的研發(fā)項目上，并繼續(xù)于2015年導(dǎo)入了卓越經(jīng)營的管理理念。

由于線束制作工藝流程頗為復(fù)雜，其包括的主要零件物料有銅線、端子、套管、膠殼等，其生產(chǎn)工藝流程如圖1所示。H公司該產(chǎn)品的客戶主要是新能源汽車公司，因此對產(chǎn)品性能的要求非常高。從功能測試不良率的數(shù)據(jù)可以看出，7月，9月和11月這三個月H公司中國產(chǎn)線線束產(chǎn)品的功能測試的平均不良率是2.3%，而美國工廠功能測試三個月的平均不良率僅為0.57%。H公司將線束產(chǎn)品的生產(chǎn)轉(zhuǎn)移到中國工廠，一是為了滿足國內(nèi)日益增加的汽車用線束產(chǎn)品的需求，降低運輸及制造成本，但同時也要求產(chǎn)品的質(zhì)量必須達(dá)到美國工廠的生產(chǎn)質(zhì)量水平，甚至更好，維持現(xiàn)有客戶及訂單量的同時才能爭取到更大的市場份額。由于美國工廠的生產(chǎn)能力和生產(chǎn)經(jīng)驗得到了客戶端使用及質(zhì)量檢驗的雙重確認(rèn)，所以首先改善過程定義的初步目標(biāo)應(yīng)該是以美國工廠所生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量水平和生產(chǎn)效率為對標(biāo)，在測量準(zhǔn)確性、良品率及生產(chǎn)效率方面達(dá)到美國工廠的水平。改善具體目標(biāo)是4個月內(nèi)，即次年3月底之前將中國新產(chǎn)線的功能測試不良率降低1.5個百分點，達(dá)到0.8%。

（二）成立團隊并分工

制定項目總體實施計劃，建立包括管理、生產(chǎn)、技術(shù)、質(zhì)量等多方協(xié)作的質(zhì)量改善專題小組，表1顯示了該質(zhì)量改善小組成員構(gòu)成及任務(wù)分解。

（三）測量對象、指標(biāo)的選擇

質(zhì)量改善小組利用魚骨圖（見圖2），通過人、機、料、法、環(huán)、測等因素的分析，篩選出可能影響功能的因素，并在此基礎(chǔ)上收集數(shù)據(jù)進行分析。

（四）確定關(guān)鍵影響因子

線束產(chǎn)品質(zhì)量出現(xiàn)問題的若干因素已經(jīng)通過上述的分析得到識別和確定。然而，各個因素導(dǎo)致產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量缺陷的概率及直接和間接關(guān)系是不一樣的，在問題分析中占據(jù)的比重也各不相同，在分析及改善過程中不能同等對待，其中，關(guān)鍵的影響因子必須確定。對此，本文采用Pareto圖進行分析，通過Minitab 19軟件中的“統(tǒng)計－質(zhì)量工具－Pareto圖”功能得到影響因子的Pareto圖。結(jié)果如圖3所示。

由圖3可知，電流、電壓以及焊接速度是導(dǎo)致線束產(chǎn)品出現(xiàn)焊縫質(zhì)量不良的關(guān)鍵因素，則下面按照這三種因素進行分析并改進。

（五）改進

根據(jù)上一節(jié)分析出的關(guān)鍵影響因子可知，不良率的產(chǎn)生主要是在焊接工序，針對關(guān)鍵影響因子按照“改進方案—改進方案的實施計劃—驗證改進效果”的思路實施改進措施。通過上節(jié)帕累托圖分析關(guān)鍵影響因子得出，焊接質(zhì)量的主要影響因素是焊接電流、焊接電壓以及焊接速度。綜上三種影響因素，以焊接后熔池的深度作為評價焊接質(zhì)量是否合格的依據(jù)，將其分為熔池適當(dāng)、熔池過深及熔池過淺三種類型，過深和過淺視為不良。通過分析線束產(chǎn)品不同類型的不良率，據(jù)此得出最合適的方案組合。最后由改進階段的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，得出選擇電流為160A，電壓為22V，焊接速度為10mm/s時，線束產(chǎn)品焊接后熔池深度最適當(dāng)，不良品率最低。

（六）控制

根據(jù)項目改善方案，當(dāng)焊接工序采取最合適的電流、電壓及焊接速度的方案時，該產(chǎn)品的不良率能夠得到很好的控制，減少了最后功能測試不良的數(shù)量，使得通過率有明顯的改善。項目采取了看板管理措施，對每項控制內(nèi)容確定了相應(yīng)的責(zé)任人和實施期限，該產(chǎn)品的生產(chǎn)及檢測得到了長期和穩(wěn)定性控制。

看板是一種工作和工作流可視化技術(shù)，可幫助項目經(jīng)理優(yōu)化項目工作流程，幫助團隊成員直觀地了解不同狀態(tài)下的項目活動。看板拉動生產(chǎn)具體如圖4所示。使用時，如實填寫產(chǎn)品編號、產(chǎn)品名稱和產(chǎn)品型號的相關(guān)信息?？窗迨亲詈唵蔚墓ぞ?，可以將不同狀態(tài)的工作活動可視化，通過簡單瀏覽看板并立即了解生產(chǎn)活動的狀態(tài)，同時，將卡片從一個狀態(tài)移動到另一個狀態(tài)并更新進度工作進度要簡單容易。

H公司通過看板管理的方法，將不可見的工作流程可視化，有助于在生產(chǎn)中傳遞現(xiàn)場的生產(chǎn)信息，統(tǒng)一思想，及時發(fā)現(xiàn)管理中的漏洞，并保證生產(chǎn)現(xiàn)場作業(yè)秩序。

三、實施效果

經(jīng)過4個月的改善活動，經(jīng)統(tǒng)計分析4個月內(nèi)線束產(chǎn)品功能測試通過率數(shù)據(jù)，該產(chǎn)品功能測試通過率的平均值為99.22%，在前面定義階段，已確定研究目標(biāo)為將線束產(chǎn)品功能測試不良率控制在0.8%以內(nèi)，所以可以認(rèn)為通過改善取得了預(yù)期的效果。

四、結(jié)語

本文按照精益六西格瑪定義、測量、分析、改善和控制的流程，展開了對改善H公司線束產(chǎn)品質(zhì)量的研究。通過頭腦風(fēng)暴用魚骨圖對人、機、料、法、環(huán)、測等因素進行分析之后，運用Minitab 19軟件對統(tǒng)計的數(shù)據(jù)進行進一步處理，確定了關(guān)鍵影響因子。在改善階段中找到了影響線束產(chǎn)品質(zhì)量問題的關(guān)鍵因素，即焊接電流過高，電壓不穩(wěn)定并針對此問題提出了具體的解決方案。改善方案中，結(jié)合看板管理和8S現(xiàn)場管理控制生產(chǎn)，同時長期性和穩(wěn)定性控制分析得到了驗證，結(jié)果說明本研究對線束產(chǎn)品質(zhì)量的改善過程能力是穩(wěn)定的，達(dá)到了研究預(yù)期的目標(biāo)。

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＊基金項目：邯鄲市2021年度哲學(xué)社會科學(xué)規(guī)劃課題“冀南銀行貨幣斗爭史研究”（編號：2021113）；河北工程大學(xué)創(chuàng)新基金-博士專項基金項目“冀南銀行貨幣政策研究”（編號：SJ2101003219）。

（作者單位：河北工程大學(xué)管理工程與商學(xué)院）