設(shè)備效率精益六西格瑪項目開展方法探析

◆ 鄒先軍 楊 雷/文

（第一作者單位：上海朱蘭質(zhì)量咨詢有限公司 ）

精益六西格瑪是當(dāng)前企業(yè)管理持續(xù)改進(jìn)最為先進(jìn)的管理方法，精益六西格瑪管理可以應(yīng)用在企業(yè)安全、質(zhì)量、效率、成本等方面，在企業(yè)的諸多管理中，設(shè)備管理是一項綜合的工作，與企業(yè)安全、質(zhì)量、效率、成本皆息息相關(guān)，因此在設(shè)備管理領(lǐng)域引入精益六西格瑪管理是企業(yè)提升管理的一項重要實踐。

1 設(shè)備效率類項目實施的難點

自上世紀(jì)80年代，設(shè)備管理進(jìn)入了全員生產(chǎn)性維護（TPM）階段，TPM以生產(chǎn)效率為中心，通過全員參加，針對設(shè)備的全生命周期，從技術(shù)、經(jīng)濟、組織全方位考慮來開展設(shè)備的維護管理。設(shè)備綜合效率（OEE）是衡量設(shè)備管理的綜合性指標(biāo)，包括三個方面，即設(shè)備的時間開動率、性能開動率及質(zhì)量合格率，三個方面的任何一點都會影響設(shè)備的效率，在現(xiàn)代設(shè)備管理實踐中，呈現(xiàn)職能綜合化、工作標(biāo)準(zhǔn)化、改善日?；?、人員多元化的特點。

精益六西格瑪管理的特點是根據(jù)企業(yè)戰(zhàn)略或工作重點，選擇關(guān)鍵的問題形成精益六西格瑪項目，組建合理的團隊，按照DMAIC(或IDOV)的方法論，持續(xù)改進(jìn)。精益六西格瑪項目通常定位企業(yè)關(guān)注的、系統(tǒng)性的、難易程度中等（一般在8個月左右可以解決）、不需要有大的投資問題；團隊構(gòu)建不能遵循自愿的原則，要根據(jù)問題涉及流程的相關(guān)方關(guān)系確定，在技術(shù)上要遵循精益六西格瑪?shù)姆椒ㄕ?，在原因的分析、驗證上要求數(shù)據(jù)決策、不能通過經(jīng)驗確定，在解決問題上要求尋找最優(yōu)解，不能有提高即可，并需改進(jìn)后進(jìn)行數(shù)據(jù)驗證與三個月的穩(wěn)定性觀察。由于TPM與精益六西格瑪各有特點，因此在設(shè)備管理領(lǐng)域推行精益六西格瑪時會存在如下困難。

1.1 日常改善與系統(tǒng)改善的困惑

在全員生產(chǎn)性維護實施中，推行部門要求事事改善，時時改善，如有企業(yè)就提出了每個崗位每個月至少提出一條改善的建議，因此有人認(rèn)為生產(chǎn)維護的改善已經(jīng)全面展開了，精益六西格瑪?shù)捻椖烤蜎]有必要開展了。

1.2 方法論與聰明才智的困惑

在全員生產(chǎn)性維護實施中，由于問題多，也比較零散，提倡員工提出合理化建議，從而提高管理水平。但是，在精益六西格瑪項目中，大家還要學(xué)習(xí)新的方法論，學(xué)習(xí)新的工具，是不是原本的經(jīng)驗與好的想法不管用了。

1.3 效果提升與效果最優(yōu)的困惑

在全員生產(chǎn)性維護實施中，鼓勵大家勇于改善，只要有50%的把握就可以去實施了，只要有改善的效果即可，而在精益六西格瑪項目中，要求突破性改善，并要求找到最佳點，兩者之間似乎存在矛盾。

1.4 標(biāo)準(zhǔn)建立與改善的困惑

在全員生產(chǎn)性維護的實施中，要確定各類工作標(biāo)準(zhǔn)，如在全員生產(chǎn)性維護的點檢管理體系中，首先分為專業(yè)點檢與操作者點檢，專業(yè)人員負(fù)責(zé)進(jìn)行設(shè)備功能性的點檢，操作者負(fù)責(zé)設(shè)備正常操作的機能性點檢，然后根據(jù)設(shè)備點檢需要建立設(shè)備特性值標(biāo)準(zhǔn)、點檢標(biāo)準(zhǔn)、保養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)和保全作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等；因此在設(shè)備管理領(lǐng)域推進(jìn)精益六西格瑪時，認(rèn)為按建立的標(biāo)準(zhǔn)實施就可以了，而精益六西格瑪是關(guān)于系統(tǒng)改善的，在設(shè)備管理中無法開展精益六西格瑪。

2 設(shè)備效率類精益六西格瑪項目實施探索

設(shè)備管理和精益六西格瑪各有其典型特征，導(dǎo)致了在設(shè)備管理的精益六西格瑪實施中出現(xiàn)一些困惑，但實施精益六西格瑪管理與實施全員生產(chǎn)性維護在本質(zhì)上并不矛盾，如在全員生產(chǎn)性維護中，焦點改善是TPM的八大支柱之一，它包括全員改善提案活動、TPM小組改善活動和部門主題改善活動，而TPM小組改善活動、部門主題改善活動與精益六西格瑪項目就存在相通之處了，都是指以團隊的形式解決相對較重要的問題。而在精益六西格瑪項目中，在原因的初步分析后，如果原因顯明，措施相對容易就可以快速改進(jìn)，而這一點與全員生產(chǎn)性維護中對改善的處理相近；也就是說，精益六西格瑪項目的理念與當(dāng)前TPM開展活動的原則是一致的，只是處理方式不一樣，精益六西格瑪關(guān)注重大、系統(tǒng)性問題，而TPM的常規(guī)原則首先是針對的日常問題。對于設(shè)備管理，關(guān)鍵是提升效率，而影響設(shè)備效率的問題類型很多，也一定存在系統(tǒng)性關(guān)鍵問題，對于這些關(guān)鍵問題，通過精益六西格瑪項目的方法論（DMAIC），融入TPM的理念，將更有效地提升設(shè)備管理效率。

2.1 選擇合理的項目

在設(shè)備效率類型項目，項目的選擇非常重要，精益六西格瑪項目解決系統(tǒng)性問題，而不是日常工作，對于設(shè)備效率來說，由于影響的因素比較多，很容易將日常工作的提升作為一個改進(jìn)項目，如降低卷包設(shè)備接裝紙換卷量，這樣就太?。煌瑫r也容易將項目選大，如經(jīng)常有項目為提高某車間的設(shè)備的綜合效率，這樣的項目就過大。

在項目選擇時建議把握兩個原則，其一，從指標(biāo)上看，不要直接以設(shè)備的綜合效率作為主題，建議以造成綜合效率低下的六種損失為主題，如停工和故障的損失、換裝和調(diào)試的損失、空轉(zhuǎn)和瞬間停機的損失、速度的損失、生產(chǎn)次品的損失、啟動穩(wěn)定的損失；其二，從涉及面上看，研究的對象以機組為佳，流程上跨職能。

2.2 界定階段充分考慮設(shè)備涉及職能

在精益六西格瑪團隊中，團隊的構(gòu)建會依據(jù)項目的相關(guān)方進(jìn)行組建，通常團隊規(guī)模在7人左右，由于現(xiàn)在設(shè)備管理職能綜合化及管理人員多元化，對于設(shè)備類的項目可以適當(dāng)增加人員，對于關(guān)鍵的相關(guān)方可以從職能上細(xì)分，增加團隊成員。

2.3 測量階段充分應(yīng)用歷史數(shù)據(jù)與集體經(jīng)驗

在測量階段，設(shè)備效率需要統(tǒng)計的數(shù)據(jù)往往是停機時間、停機故障次數(shù)，設(shè)備的轉(zhuǎn)速等，在數(shù)據(jù)的測量方面，由于這些數(shù)據(jù)的獲取需要較長的時間，因此要充分利用團隊積累的歷史數(shù)據(jù)；另外，在問題的初步分析后，快速改進(jìn)的分析與方案通常是團隊成員完成，在設(shè)備管理類項目中，可以用合理化建議與單點課的形式在企業(yè)類開展，發(fā)揮集體經(jīng)驗的作用。

2.4 分析階段加強設(shè)備原理分析

在精益六西格瑪項目中，在分析階段通常會更多的應(yīng)用數(shù)據(jù)分析，對于設(shè)備效率類項目，其原因往往與設(shè)備的維護及操作的合理性有關(guān)，因此要加強對設(shè)備工作原理分析，分析設(shè)備的系統(tǒng)構(gòu)造和工作機理，再結(jié)合數(shù)據(jù)進(jìn)行驗證分析，有時甚至可以應(yīng)用工作原理進(jìn)行關(guān)鍵原因的驗證。

2.5 改進(jìn)階段充分發(fā)揮系統(tǒng)的作用

在精益六西格瑪項目中，改進(jìn)階段需要針對關(guān)鍵的原因提出解決方案，并進(jìn)行優(yōu)化，對于參數(shù)類原因，一般都應(yīng)用試驗設(shè)計等方法進(jìn)行優(yōu)化，但對于管理類的原因，通常方法是進(jìn)行頭腦風(fēng)暴提出措施，然后用優(yōu)先矩陣進(jìn)行篩選。在設(shè)備類項目中，針對管理類的原因，可以參照全員生產(chǎn)性維護管理系統(tǒng)中成熟解決問題的思路進(jìn)行改進(jìn)。

2.6 控制時融入標(biāo)準(zhǔn)可視化

在控制階段，通常主要工作是改進(jìn)文件化與監(jiān)控，對于設(shè)備類項目，大多數(shù)企業(yè)的設(shè)備參數(shù)還是很難監(jiān)控，狀態(tài)監(jiān)控就更難了，因此在將改進(jìn)工作標(biāo)準(zhǔn)化后可以應(yīng)用設(shè)備管理中的可視化概念，將需要監(jiān)控的參數(shù)或管理進(jìn)行可視化，方便于監(jiān)控。

3 設(shè)備效率類精益六西格瑪項目實踐

根據(jù)某廠影響設(shè)備效率的因素進(jìn)行排序，首先按機組進(jìn)行排序，然后按照影響設(shè)備六大損失進(jìn)行分類，最后確定了protos70的停機時間是影響設(shè)備效率的重要因素，因此選擇了降低protos70的停機時間為項目。

3.1 界定

3.1.1 問題/機會陳述

根據(jù)半年來數(shù)采系統(tǒng)所采集數(shù)據(jù)表明，目前21組PROTOS70卷煙機組平均每班每機臺停機約為28次，累計35分鐘。根據(jù)行業(yè)對標(biāo)，先進(jìn)水平為平均每班每機臺停機為15次，25分鐘。

3.1.2 Y的定義

故障停機時間：PROTOS70卷煙機組生產(chǎn)運行過程中的設(shè)備本身故障和產(chǎn)品質(zhì)量問題引起的停機。

3.1.3 項目目標(biāo)

在2013年9月30日前將21組PROTOS70卷煙機組平均每班每機臺停機時間降低到25分鐘以下。

3.1.4 項目攸關(guān)方與團隊構(gòu)成

卷包車間是PROTOS70卷煙機組故障停機率的主要關(guān)注部門，維修班組、卷煙操作班組、包裝班組直接相關(guān)；另外本項目還與計劃調(diào)度處、財務(wù)處、工藝技術(shù)處、設(shè)備動力處、勞資培訓(xùn)處相關(guān)。根據(jù)相關(guān)方與涉及的流程，選擇團隊10人。

3.2 測量

3.2.1 Y的水平確認(rèn)

Y的測量計劃，見表1。

Y的描述與能力分析：數(shù)據(jù)表明，21組PROTOS70卷煙機組平均故障率較為平穩(wěn)，3月份21組PROTOS70卷煙機組平均每班每機臺停機約為28.8次，37.2分鐘。其中手動停機、SE跑條、SE斷紙、MAX搓接板堵塞等故障現(xiàn)象占到了總停機時間的81%，是主要問題。

3.2.2 潛在原因探索（X）

針對主要的故障現(xiàn)象手動停機、SE跑條、SE斷紙、MAX搓接板堵塞，應(yīng)用頭腦風(fēng)暴方法進(jìn)行原因分析，并應(yīng)用樹圖進(jìn)行整理。其中手動停機61個根原因、SE跑條29個根原因、SE斷紙18個根原因、MAX搓接板堵塞28個根原因，對原因進(jìn)行進(jìn)一步分類，其中19個原因為潛在的關(guān)鍵原因，93個原因為非關(guān)鍵原因，24個原因其它項目涉及或者現(xiàn)階段無法解決。

對于19個潛在關(guān)鍵原因，其中13個進(jìn)行快速改進(jìn)，在快速改進(jìn)中結(jié)合設(shè)備管理中自主維護等手段進(jìn)行改進(jìn)，6個潛在關(guān)鍵原因進(jìn)入分析階段進(jìn)一步驗證。

3.2.3 需進(jìn)一步分析驗證的原因

主要有膠輥間隙、高、低速烙鐵溫度設(shè)置、搓板烙鐵溫度、搓接輪與搓板間隙、水松紙刮刀角度、上膠導(dǎo)紙輥調(diào)整等6個潛在關(guān)鍵原因。

3.3 分析

3.3.1 機組工作原理分析

PROTOS70型卷煙機由VE、SE和MAX組成，VE的功能是把送絲系統(tǒng)送來的煙絲松散后制成符合要求的煙條。SE的功能是把煙絲條裹上卷煙紙后上膠、封口、烘干并切割成雙倍長度煙支，再傳送給MAX接裝機的進(jìn)煙鼓輪。MAX的功能是將雙倍長度煙支一切二并分離，對兩支煙接裝濾嘴，包上水松紙，再切成兩支符合規(guī)格長度的濾嘴煙支，由調(diào)頭鼓輪把雙排濾嘴煙支并成濾嘴方向一致的單排濾嘴煙支，最后通過檢測鼓輪檢測，剔除不合格煙支，將成品煙支輸送到包裝機（原理圖略）。

表1 Y的測量計劃

表2 針對主要原因的數(shù)據(jù)采集及測試方案列表

3.3.2 數(shù)據(jù)收集計劃

膠輥間隙、搓板烙鐵溫度、搓接輪與搓板間隙、水松紙刮刀角度、上膠導(dǎo)紙輥調(diào)整等5個潛在的原因均可能影響煙支包卷的質(zhì)量，其中最明顯的影響是漏氣煙支剔除量，從而影響停機時間。高、低速烙鐵溫度設(shè)置因子影響SE跑條次數(shù)從而影響機臺停機時間，數(shù)據(jù)收集方案如表2。

3.3.3 原因驗證分析

調(diào)整膠輥間隙，在同一班組內(nèi)進(jìn)行試驗，統(tǒng)計漏氣煙支剔除量（會導(dǎo)致停機）和生產(chǎn)合格煙支數(shù)量。進(jìn)行比率P分析，P值小于0.05，所以拒絕原假設(shè)，膠輥間隙是影響產(chǎn)品質(zhì)量的顯著原因。其它的因子分析后如下：搓板烙鐵溫度、搓接輪與搓板間隙、提升帶磨損、上膠導(dǎo)紙輥調(diào)整、吸絲帶磨損是顯著原因，高、低速烙鐵溫度設(shè)置、水松紙刮刀角度不是顯著原因。

表3 參數(shù)類原因改進(jìn)方案

3.4 改進(jìn)

3.4.1 改進(jìn)方案，見表3。

3.4.2 改進(jìn)措施

管理類原因

根據(jù)全員生產(chǎn)性維護體系，將提升帶磨損與吸絲帶磨損納入自主維護體系，建立清掃點檢維?；鶞?zhǔn)。

參數(shù)類原因試驗計劃

根據(jù)生產(chǎn)的實際情況，確定做全因子試驗并安排2次角點仿行、3個中心點的試驗。并隨機化試驗順序根據(jù)試驗方案進(jìn)行數(shù)據(jù)收集。

A：膠輥間隙，低水平：0.02mm；高水平：0.04mm

B：搓板烙鐵溫度，低水平：150℃；高水平：180℃

C：搓接輪與搓板間隙，低水平：8.0mm；高水平：8.1mm

D：上膠導(dǎo)紙輥調(diào)整，低水平：190mm；高水平：210mm

對試驗收集的數(shù)據(jù)分析后結(jié)果如下：

停機時間=45.079-5.5×膠輥間隙-4.188×搓板烙鐵溫度+5.063×搓接輪與搓板間隙-6.187×上膠導(dǎo)紙輥調(diào)整-2.625×搓板烙鐵溫度×搓接輪與搓板間隙+2×膠輥間隙×搓板烙鐵溫度×搓接輪與搓板間隙-2×膠輥間隙×搓板烙鐵溫度×上膠導(dǎo)紙輥調(diào)整+2.603×搓板烙鐵溫度×搓接輪與搓板間隙×上膠導(dǎo)紙輥調(diào)整。

表4

圖1 TnPM綜合管理平臺系統(tǒng)截圖

優(yōu)化后最佳值為22.45分鐘。

3.4.3 實施及改進(jìn)效果驗證

對機組進(jìn)行全面實施，實施后再對數(shù)據(jù)進(jìn)行了觀測，平均每天停機時間為25.2分鐘。

3.5 控制

3.5.1 文件化改進(jìn)

建立了活動方案《卷包車間OPL、OPS活動實施方案》，獎勵制度《卷包車間OPL、OPS活動評比、獎勵辦法》，修正了《PROTOS70維修手冊》。

3.5.2 確定控制計劃，見表4。

3.5.3 可視化控制平臺

在這個平臺中針對關(guān)鍵的因子，對每一個角色，交接班管理、點檢維保管理、故障管理、維修策略以及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行了規(guī)范化和可視化。圖1系統(tǒng)截圖。

3.5.4 項目預(yù)收益

直接收益為減少了生產(chǎn)工作日，降低了能耗，減少設(shè)備開停機煙支剔除，節(jié)約煙絲、盤紙、咀棒等消耗，合計101.4014萬元。

4 結(jié)論

精益六西格瑪管理方法論沒有屬性，但是有其自身的特點，全員生產(chǎn)性維護是針對設(shè)備管理的管理方法，在設(shè)備管理領(lǐng)域?qū)嵤┚媪鞲瘳旐椖浚枰浞至私舛叩奶攸c，在項目的實施過程充分應(yīng)用兩者的優(yōu)點，將取得很好的效果。