DMAIC模型在制造業不良品管理中的應用

徐正東

摘 要：質量管理是制造業管理的一個重要內容。不良品的管理，是質量管理的一個新視角，它是后端質量管理的重要內容，在前端質量管理措施（即生產前，控制解決可能發生不良原因的預防措施）實施以后，依然存在不良發生的因素，導致不良品發生。在生產中，不良品發生過多，檢驗漏檢和流入客戶的風險也越大，企業的生產成本和質量成本都會上升。不良品管理的探討對于制造業的發展，有重要的現實意義。文章簡要介紹了六西格瑪管理中的DMAIC持續改進模型，從不良品管理的視角，探討了DMAIC模型的實際應用。

關鍵詞：DMAIC模型；制造業；不良品管理；質量管理

中圖分類號：F272 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）27-0045-02

1 質量的定義、發展及意義

質量是產品或者服務滿足給定需要的能力特征和特性的總和。我們從用戶的角度，進一步定義質量：質量是用戶對一個產品或服務滿足程度的度量。所以，質量是一種產品或服務的生命線。質量管理，也從質量檢驗階段，發展到統計過程控制階段（1924年，美國休哈特理論），全面質量管理（1961年，菲根堡姆），質量控制的設計階段（70年代，田口質量理論），以及利用計算機進行質量管理階段（現代技術，質量信息系統）。

在經濟全球化的背景下，越來越多的制造企業重視產品的質量管理，產品質量成為一個企業成功甚至生存的關鍵因素。國家提出了“中國制造2025”契合時代的中國版的“工業4.0”規劃，把加強質量品牌建設，作為了一項任務和重點，也強調了質量的重要性。所以，不管從宏觀層面還是制造企業的自身，重視質量管理都十分重要。

2 DMAIC模型簡介

六西格碼（6σ）質量管理，是從摩托羅拉公司提出，到通用電氣公司真正標志性的應用和推廣。西格碼為希臘字母sigma的中譯文，含義為“標準偏差”。六西格碼意為“6倍標準差”，質量上表示每百萬產品的壞品率少于3.4，是一項反映了工序能力的統計度量單位，也是一種實現“高質量”和“低成本”制造的管理途徑。

DMAIC模型是六西格瑪管理的過程改進模式，是一個邏輯性的過程循環管理。由界定（Define）、量測（Measurement）、分析（Analysis）、改進（Improvement）、控制（Control）等五個步驟組成。在六西格瑪活動中，遵循以上五個步驟，從問題的陳述到實施方案持續執行的全過程，通過DMAIC方法可以有效的解決問題。

2.1 定義階段

識別顧客的關鍵需求并找到需要改進的產品或流程，成立六西格瑪改善小組，通過小組調查分析，確定需要進行改善的項目以及擁有的資源。

從識別客戶需求開始，找到需要改善的項目，確定相關的部門和人員，成立小組，劃分工作任務，明確小組成員的作用，同時，制定項目目標和計劃方案，隨著項目的進行對計劃進行必要的修訂，將改善目標界定在合理的范圍內。

相關方法：頭腦風暴，親和圖，德爾菲法，排列圖，樹狀圖，SIPOC（高級流程圖），餅圖等。

2.2 量測階段

收集需要改善項目的相關數據，掌握項目的現狀，為改善的具體方向和目標，提供決策依據。對每一個定義問題（Y）的工序能力進行測量，深入了解現有的生產過程狀態，找到影響因素的“X”集合。

從制定一份數據收集計劃開始，選擇適當的測量系統分析，將項目的數據進行收集并匯總。小組成員，一起分析數據的特征，找到生產過程的問題點，并分析可能發生的原因。在尋找X時，要盡量考慮全面，不能按照以往的經驗主觀拋棄一些因素X，應該結合小組成員的知識和能力，全面測量生產過程中的各種因素，并對這些數據和因素X進行分類，以便分析使用。

相關方法：頭腦風暴，輸入/輸出圖（I/O），流程圖，因果矩陣圖，魚骨圖，調查表，直方圖，趨勢圖等。

2.3 分析階段

針對量測階段收集的數據做統計分析，找出產生質量問題的主要原因。通過分析方法及結果，回答測量階段的X問題集合。

在此階段，找出關鍵的質量問題，尋找問題的產生原因，作為待確認原因。用統計方法判斷哪些原因是產生質量問題的權重原因。可以構建輸入變量（待確認原因）與輸出變量（問題點）的制造過程的數學模型，分析因素集合X中，每個元素的改變對輸出的不同影響。

相關方法：魚骨圖，趨勢圖，輸入/輸出圖（I/O），散布圖，主效應圖，基礎統計，方差分析，回歸分析，假設檢驗等。

2.4 改進階段

改進階段是DMAIC 模型的核心階段，改進的實際效果決定了改善小組的工作成就。在分析階段，找出質量問題的主要影響因素和發生原因，接下來，需要對關鍵因素制定改進方案。

改善小組提出改善方案，實施制定方案，進行試驗驗證，觀察階段性改善成果，繼續修訂方案，實施修改的方案，成為一個循環的過程。所以，這個階段是制定，實施和驗證改善方案的過程，也是一個不斷改進方案的過程。

相關方法：頭腦風暴，散布圖，試驗設計，試驗數據的方差分析，試驗數據的回歸分析等。

2.5 控制階段

DMAIC模型中，強調了持續控制的作用。過去的質量管理過程中，辛辛苦苦取得的改進效果，往往在一段時間后又恢復到原來樣子，原因是對改進成果沒有很好的控制。控制階段的核心思想，是對關鍵因素進行長期控制并制定措施來維持改進的成果。

此階段，使用相關的質量管理理論和技術方法，對關鍵因素進行控制，控制變量的變異，制定過程控制計劃，修訂標準操作程序和作業指導書，同時，建立測量體系和標準，監控工作流程 ，制定一些應急方案。

相關方法：FMEA，控制圖，統計過程控制，防錯法（防呆法），過程能力指數（CPK），標準操作程序（SOP），過程文件化。

3 DMAIC在制造業不良品管理中的應用

3.1 定義階段

定義階段，是DMAIC模型的第一個步驟，也是實施六西格瑪管理的基礎。在制造業中，識別內外部客戶聲音，包括廠內的內部不良品和外部客戶發現的不良品。根據兩種不同客戶的心聲，找出關鍵質量因素，確定改進項目，組建跨部門的六西格瑪改善小組，例如，企業里的QCC小集團，品質改善小組，8D改善小組等。

改善小組成員一起討論和列舉項目存在的影響客戶滿意的關鍵質量問題，把握不良品的現狀，總結不良品的類型和影響程度，并制定改進計劃，劃分權責部門的工作。

3.2 量測階段

量測階段，是定義階段的具體量化的過程，也是為分析階段提供數據的過程。針對改善的項目，測算出各種不良品的發生數量，進行分類統計，為找出問題的原因提供數據與線索。數據統計，可以設計各種表格或者圖形進行特征統計，例如，破損位置分布統計，異物的大小和形狀分類統計等。

改善小組選擇多種類型的不良品，作為測量對象，制定相關的收集數據的方案，并收集和整理數據，參照各種統計手法，制定合理的抽樣計劃。例如，運用調查表，排列圖，直方圖，橫向縱向比較法，散布圖等，有效的統計和歸納數據。

3.3 分析階段

分析階段，對量測階段的數據進行統計分析，找出項目實施過程中不良品的主要類型和發生的原因，參照各類不良品對內外部客戶滿意度的影響權重，以及改善的難易程度，確立不良品改善的先后順序和具體方向，并提出有效的改善措施。

這個階段，結合方差分析，多變量相關分析，回歸分析等工具，進行數據分析，建立不良品發生的模型或者假設，引入生產流程分析，修正不良品發生原因的模型或假設，最終找到并確認關鍵原因，為制定具體的改進措施提供依據。

3.4 改進階段

改進階段是DMAIC管理的核心階段，也是DMAIC改善措施的制定及實施階段。在前三個階段的基礎上，運用各種方法找出改善不良品發生的解決方案，并不斷優化方案，確定最優方案并實施。

改善小組，根據分析數據的結果，結合成員的豐富制造經驗，提出多樣性的改進方案，討論和評估各個方案，找到最可能產生效果和最切實可行的改進方案，并試驗設計，不斷修改方案，找出控制不良品發生因素的最優方案，制定具體實施計劃，全面傳達和執行。

3.5 控制階段

控制階段，改善小組可以建立一系列的控制措施，加強對改善措施的過程管理，保證不良品管理的持續進行。這個過程，不斷鞏固已有的改進成果.避免回到舊生產流程.確保改善措施的有效執行。

改善小組，可以把生產流程的改進措施制作成標準化的文件，進行統一要求。定期檢查確認，或者設計一些防錯的措施，對不按標準化文件實施的部門與員工給予及時的提醒和指導。制定流程的應變計劃，一旦發現改善措施的實施過程中出現任何問題，應立即采取相應的反饋流程。

4 結 語

DMAIC模型是六西格瑪改進中的一套科學，實用的質量管理方法，在實施過程中，DMAIC的五個階段是循環運用的，每次循環都會使過程質量進一步提高，構成一個螺旋式上升的改善過程。DMAIC模型應用于不良品管理的工作中，分析不良品對客戶滿意度的影響權重，發生的分布規律和主要原因，找出關鍵因素，進行科學的試驗驗證，制定最優的改善方案，并建立體系式的控制流程，保證改善措施的持續實施。五個階段，不斷循環，解決了很多生產過程的問題點，提升了產品的良品率，也減少了不良品的流出風險，提高了客戶滿意度，同時，節省企業的制造成本和質量成本，進一步的提升了企業的形象。因此，運用DMAIC模型對制造業的不良品進行管理，有很重要的意義。

參考文獻：

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