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(cè)量、分析、改善和控制的流程，展開了對(duì)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(jìn)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(duì)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(chǎng)管理控制生產(chǎn)，同時(shí)長(zhǎng)期性和穩(wěn)定性控制分析得到了驗(yàn)證，研究結(jié)果說明，對(duì)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(jià)值，但六西格瑪系統(tǒng)致力于識(shí)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(shí)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(jià)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(cè)量和分析業(yè)務(wù)流程，六西格瑪能夠提高其運(yùn)營(yíng)的有效性，并設(shè)計(jì)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(fèi)的精益制造不同，六西格瑪引入了為生產(chǎn)過程增加價(jià)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(fèi)數(shù)月時(shí)間測(cè)試各種創(chuàng)新選項(xiàng)，還平衡了兩種方法的價(jià)值。鑒于此，本文結(jié)合線束工藝實(shí)例，以精益六西格瑪方法對(duì)線束生產(chǎn)過程中的產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行改善和提高，降本增效。

一、問題描述

H公司中國(guó)工廠線束功能測(cè)試的不良率較高，月不良率在3%～5%之間波動(dòng)，而在美國(guó)工廠同一產(chǎn)品該道工序的測(cè)試月不良率基本低于1%。這項(xiàng)功能測(cè)試是該產(chǎn)品包裝出廠前最后一道測(cè)試工序，該站測(cè)試不良率高，說明在整個(gè)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(duì)H公司的聲譽(yù)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▽?duì)該問題進(jìn)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(xiàng)目改進(jìn)的機(jī)會(huì)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(jì)需要，將DFSS（Design For Six Sigma）引入到最新的研發(fā)項(xiàng)目上，并繼續(xù)于2015年導(dǎo)入了卓越經(jīng)營(yíng)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(duì)產(chǎn)品性能的要求非常高。從功能測(cè)試不良率的數(shù)據(jù)可以看出，7月，9月和11月這三個(gè)月H公司中國(guó)產(chǎn)線線束產(chǎn)品的功能測(cè)試的平均不良率是2.3%，而美國(guó)工廠功能測(cè)試三個(gè)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(guó)工廠，一是為了滿足國(guó)內(nèi)日益增加的汽車用線束產(chǎn)品的需求，降低運(yùn)輸及制造成本，但同時(shí)也要求產(chǎn)品的質(zhì)量必須達(dá)到美國(guó)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(shí)才能爭(zhēng)取到更大的市場(chǎng)份額。由于美國(guó)工廠的生產(chǎn)能力和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)得到了客戶端使用及質(zhì)量檢驗(yàn)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(guó)工廠所生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量水平和生產(chǎn)效率為對(duì)標(biāo)，在測(cè)量準(zhǔn)確性、良品率及生產(chǎn)效率方面達(dá)到美國(guó)工廠的水平。改善具體目標(biāo)是4個(gè)月內(nèi)，即次年3月底之前將中國(guó)新產(chǎn)線的功能測(cè)試不良率降低1.5個(gè)百分點(diǎn)，達(dá)到0.8%。

（二）成立團(tuán)隊(duì)并分工

制定項(xiàng)目總體實(shí)施計(jì)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(cè)量對(duì)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(jī)、料、法、環(huán)、測(cè)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(jìn)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(shí)別和確定。然而，各個(gè)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(duì)待，其中，關(guān)鍵的影響因子必須確定。對(duì)此，本文采用Pareto圖進(jìn)行分析，通過Minitab 19軟件中的“統(tǒng)計(jì)－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(jìn)行分析并改進(jìn)。

（五）改進(jìn)

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(duì)關(guān)鍵影響因子按照“改進(jìn)方案—改進(jìn)方案的實(shí)施計(jì)劃—驗(yàn)證改進(jìn)效果”的思路實(shí)施改進(jìn)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(píng)價(jià)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(jìn)階段的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，得出選擇電流為160A，電壓為22V，焊接速度為10mm/s時(shí)，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(xiàng)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(shí)，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(cè)試不良的數(shù)量，使得通過率有明顯的改善。項(xiàng)目采取了看板管理措施，對(duì)每項(xiàng)控制內(nèi)容確定了相應(yīng)的責(zé)任人和實(shí)施期限，該產(chǎn)品的生產(chǎn)及檢測(cè)得到了長(zhǎng)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(xiàng)目經(jīng)理優(yōu)化項(xiàng)目工作流程，幫助團(tuán)隊(duì)成員直觀地了解不同狀態(tài)下的項(xiàng)目活動(dòng)。看板拉動(dòng)生產(chǎn)具體如圖4所示。使用時(shí)，如實(shí)填寫產(chǎn)品編號(hào)、產(chǎn)品名稱和產(chǎn)品型號(hào)的相關(guān)信息。看板是最簡(jiǎn)單的工具，可以將不同狀態(tài)的工作活動(dòng)可視化，通過簡(jiǎn)單瀏覽看板并立即了解生產(chǎn)活動(dòng)的狀態(tài)，同時(shí)，將卡片從一個(gè)狀態(tài)移動(dòng)到另一個(gè)狀態(tài)并更新進(jìn)度工作進(jìn)度要簡(jiǎn)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(chǎng)的生產(chǎn)信息，統(tǒng)一思想，及時(shí)發(fā)現(xiàn)管理中的漏洞，并保證生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)秩序。

三、實(shí)施效果

經(jīng)過4個(gè)月的改善活動(dòng)，經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析4個(gè)月內(nèi)線束產(chǎn)品功能測(cè)試通過率數(shù)據(jù)，該產(chǎn)品功能測(cè)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(cè)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(cè)量、分析、改善和控制的流程，展開了對(duì)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(duì)人、機(jī)、料、法、環(huán)、測(cè)等因素進(jìn)行分析之后，運(yùn)用Minitab 19軟件對(duì)統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)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(duì)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(chǎng)管理控制生產(chǎn)，同時(shí)長(zhǎng)期性和穩(wěn)定性控制分析得到了驗(yàn)證，結(jié)果說明本研究對(duì)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)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李琴，劉海東，曾富洪.精益六西格瑪方法在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的改進(jìn)研究[J].現(xiàn)代制造工程，2015（10）：42-46．

[2]劉佳，都建京，王曄.基于精益六西格瑪方法的K418C殼型小棒質(zhì)量控制研究[J].精密成形工程，2020，12（02）：114-120．

[3]呂永衛(wèi)，巴利偉.基于精益六西格瑪?shù)馁|(zhì)量管理改進(jìn)實(shí)證研究[J].科技管理研究，2014，34（02）：226-232．

[4]顏靜，朱伏平.基于精益六西格瑪?shù)漠a(chǎn)品生產(chǎn)改善研究[J].機(jī)械工程師，2017（04）：6-9．

[5]方海龍.基于精益六西格瑪管理的D汽車公司產(chǎn)品質(zhì)量改進(jìn)研究[D].杭州：浙江工業(yè)大學(xué)，2017.

[6]肖尚立.基于精益六西格瑪?shù)馁|(zhì)量管理改進(jìn)實(shí)證研究[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2019，40（25）：97-98．

[7]侯大鵬.基于精益六西格瑪方法的S公司產(chǎn)品質(zhì)量提升[D].天津：天津大學(xué)，2018．

[8]徐猛，徐尚.精益六西格瑪方法論概況[J].機(jī)械工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化與質(zhì)量，2020（11）：33-36．

[9]何楨，岳剛，王麗林.六西格瑪管理及其實(shí)施[J].數(shù)理統(tǒng)計(jì)與管理，2007（06）：1049-1055．

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

（作者單位：河北工程大學(xué)管理工程與商學(xué)院）