復(fù)雜產(chǎn)品改進中質(zhì)量目標(biāo)量化分解方法和實踐

◆劉衛(wèi)衛(wèi) 顧海濤 俞大海/ 文

復(fù)雜產(chǎn)品改進中質(zhì)量目標(biāo)量化分解方法和實踐

◆劉衛(wèi)衛(wèi) 顧海濤 俞大海/ 文

2014年9月在北京召開的首屆中國質(zhì)量大會標(biāo)志著中國質(zhì)量發(fā)展的一個新的里程碑，質(zhì)量對經(jīng)濟發(fā)展的重要性也進一步得到確認(rèn)。本文在此背景下通過實踐總結(jié)了復(fù)雜產(chǎn)品質(zhì)量改進中的質(zhì)量目標(biāo)量化分解的方法，并通過實例驗證闡述了該方法的可行性，為復(fù)雜產(chǎn)品的持續(xù)改進提供了一個新的途徑。

質(zhì)量目標(biāo)；質(zhì)量目標(biāo)分解；產(chǎn)品質(zhì)量改進；復(fù)雜產(chǎn)品

引言

質(zhì)量是國家發(fā)展的戰(zhàn)略問題，國家主席習(xí)近平在2014年提出三個轉(zhuǎn)變，其中“中國速度向中國質(zhì)量轉(zhuǎn)變”的要求正是體現(xiàn)當(dāng)今中國對質(zhì)量的態(tài)度。質(zhì)量管理大師朱蘭博士曾提出“21世紀(jì)是質(zhì)量的世紀(jì)”。

產(chǎn)品的持續(xù)改進被證明是提升產(chǎn)品質(zhì)量的有效途徑，通過設(shè)定并達(dá)成質(zhì)量目標(biāo)，不斷挑戰(zhàn)更高的質(zhì)量目標(biāo)，最終實現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量的持續(xù)提升。福特汽車公司設(shè)計出的T型車，采用流水線的作業(yè)模式，大大提高生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化，使得汽車的可靠性和成本大為改善，從而掀起了全球汽車工業(yè)的革命。豐田汽車公司推行了精益生產(chǎn)模式，其核心理念就是持續(xù)的改進和提高，進一步提高了汽車的質(zhì)量，提升了企業(yè)的實力，最終使日本汽車業(yè)風(fēng)靡全球。摩托羅拉公司提出了六西格瑪方法，成立了不同級別的改進團隊，對產(chǎn)品、流程進行持續(xù)改進，被全球眾多企業(yè)所推崇，使得大規(guī)模高質(zhì)量生產(chǎn)得到了極大提升，電子產(chǎn)品更可靠，價格更低，使世界人民享受到了科技帶來的好處。

在大規(guī)模標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)中，有眾多成功的質(zhì)量提升方法和理論。然而，在針對復(fù)雜產(chǎn)品的質(zhì)量提升中卻很難發(fā)揮優(yōu)勢。所謂復(fù)雜產(chǎn)品有幾個特點：1.產(chǎn)品物料種類和數(shù)量多，如包含電子器件、光學(xué)元件、非標(biāo)精密結(jié)構(gòu)件等，物料的合格控制難度大；2.產(chǎn)品子系統(tǒng)多，并且子系統(tǒng)間功能和性能的耦合性強，在產(chǎn)品設(shè)計中往往存在系統(tǒng)性的設(shè)計缺陷，在量產(chǎn)過程中才會逐步暴露；3.產(chǎn)品的生產(chǎn)自動化程度低，有多個核心工藝依賴操作人員的嫻熟程度和技能水平，工藝一致性的控制難度大；4.產(chǎn)品屬于小批量多品種，產(chǎn)品的軟硬件配置繁多，版本管理復(fù)雜，生產(chǎn)過程需要在不同的工藝標(biāo)準(zhǔn)之間切換，質(zhì)量控制難度大。復(fù)雜產(chǎn)品的以上特點，導(dǎo)致此類產(chǎn)品的故障類型繁多，缺陷的分布分散，難以找到重點改進方向，并且存在系統(tǒng)性的設(shè)計缺陷，需要成立系統(tǒng)層面的團隊進行改進，驗證和測試周期長。所以對于這類復(fù)雜產(chǎn)品的缺陷數(shù)在生命周期內(nèi)收斂速度非常緩慢，通常需要數(shù)年時間來使產(chǎn)品故障率達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，喪失了市場競爭先機。

本文在總結(jié)多年復(fù)雜性產(chǎn)品質(zhì)量管理經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，介紹了基于失效模式量化統(tǒng)計的質(zhì)量目標(biāo)分解方法，既明確了每一項改進的目標(biāo)，也量化了每一項改進對質(zhì)量提升的價值，并且在此基礎(chǔ)上建立了量化的質(zhì)量改進相關(guān)KPI考核目標(biāo)，使復(fù)雜產(chǎn)品質(zhì)量改進管理工作科學(xué)、理性、目標(biāo)明確。

1 設(shè)定質(zhì)量目標(biāo)的重要性

《ISO9001質(zhì)量管理體系 要求》中明確規(guī)定，組織應(yīng)形成文件的質(zhì)量方針和質(zhì)量目標(biāo)；最高管理者應(yīng)確保在組織的相關(guān)職能和層次上建立質(zhì)量目標(biāo)。按照ISO9001的規(guī)定，組織相關(guān)職能和層次上需建立質(zhì)量目標(biāo)。產(chǎn)品也同樣要制定相應(yīng)的質(zhì)量目標(biāo)，質(zhì)量目標(biāo)的制定對產(chǎn)品質(zhì)量的改進和提升存在如下幾個方面的意義：

(1)質(zhì)量目標(biāo)可以有效衡量產(chǎn)品質(zhì)量的實際情況，知曉產(chǎn)品質(zhì)量的水平；

(2)明確的質(zhì)量目標(biāo)能夠確保團隊目標(biāo)的一致性，以便產(chǎn)品質(zhì)量改進工作的有效施行；

(3)合理的質(zhì)量目標(biāo)設(shè)置能夠激發(fā)質(zhì)量改進團隊的動力，有效地實現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量的提升；

(4)不斷提高的質(zhì)量目標(biāo)引領(lǐng)產(chǎn)品質(zhì)量水平的不斷提升。

必須要強調(diào)的是改進工作的第一步就是要確定質(zhì)量目標(biāo)，有了質(zhì)量目標(biāo)才能組建團隊，否則只能是臨時團隊，不能保證質(zhì)量改進工作的持續(xù)開展，也不能形成團隊合力。質(zhì)量目標(biāo)的設(shè)定必須是量化的，空泛的、模棱兩可的目標(biāo)對質(zhì)量改進工作不能起到指導(dǎo)意義。按照ISO9000族質(zhì)量管理體系中的八項質(zhì)量管理原則——基于事實的決策方法，質(zhì)量目標(biāo)最好是用數(shù)據(jù)來表示，確保目標(biāo)的明確和可量化。

2 質(zhì)量目標(biāo)量化分解方法

2.1 質(zhì)量目標(biāo)分解的理論基礎(chǔ)

朱蘭博士指出，歷史數(shù)據(jù)被用來作為制定標(biāo)準(zhǔn)的一個依據(jù)，然而如果我們對歷史數(shù)據(jù)進行分析，則會為我們的決策工作帶來幫助。這里的標(biāo)準(zhǔn)可以理解為工作目標(biāo)。經(jīng)過多年對產(chǎn)品質(zhì)量管理的經(jīng)驗積累，發(fā)現(xiàn)對于量產(chǎn)的產(chǎn)品，不改變某個失效模式的質(zhì)量控制策略，那么在接下去的一個周期（通常為一年）內(nèi)故障率水平與上一個周期故障率水平相當(dāng)。這里指的失效模式是廣義的失效模式，不單指系統(tǒng)或零部件的失效，也包括過程、流程、體系問題導(dǎo)致的顧客要求不滿足。那么在此規(guī)律的基礎(chǔ)上就可以通過分析上一個周期每個失效模式的故障率（歷史數(shù)據(jù)）以及針對失效模式的質(zhì)量改進策略，預(yù)測下個周期的故障率，并且獲得不同部門或者環(huán)節(jié)的質(zhì)量改進量化目標(biāo)。

2.2 確定產(chǎn)品的質(zhì)量關(guān)鍵績效指標(biāo)

質(zhì)量目標(biāo)是針對產(chǎn)品或者質(zhì)量過程設(shè)定的，需要監(jiān)控的產(chǎn)品或質(zhì)量過程的質(zhì)量指標(biāo)稱之為關(guān)鍵績效指標(biāo)。質(zhì)量關(guān)鍵績效指標(biāo)（質(zhì)量KPI）可以基于產(chǎn)品的交付過程來設(shè)定，通過控制并改進整個產(chǎn)品交付過程的質(zhì)量關(guān)鍵績效指標(biāo)來實現(xiàn)整個產(chǎn)品質(zhì)量的持續(xù)改進。首先需要拆分產(chǎn)品的交付過程。A產(chǎn)品的交付過程被拆分為7個階段（見圖1），客戶簽單過程、客戶需求分解和傳遞過程、產(chǎn)品開發(fā)過程、產(chǎn)品制造過程、產(chǎn)品檢驗過程、產(chǎn)品安裝投運過程、產(chǎn)品使用過程。然后分別針對每個階段識別過程質(zhì)量關(guān)鍵點，對應(yīng)的質(zhì)量關(guān)鍵點需設(shè)置質(zhì)量目標(biāo)，并使用關(guān)鍵績效指標(biāo)（質(zhì)量KPI）來表示。

客戶簽單過程的質(zhì)量關(guān)鍵點是準(zhǔn)確和完整地收集客戶需求，可以設(shè)置客戶需求收集完整率的KPI?？蛻粜枨蠓纸夂蛡鬟f過程的質(zhì)量關(guān)鍵點是客戶需求分解的準(zhǔn)確性，可以設(shè)置客戶需求分解準(zhǔn)確率的KPI。產(chǎn)品制造過程的質(zhì)量關(guān)鍵點是制造過程中產(chǎn)品的質(zhì)量問題和返工情況，可以設(shè)置產(chǎn)品一次直通率的KPI。產(chǎn)品檢驗過程的質(zhì)量關(guān)鍵點是檢驗合格與否及合格的比率，可以設(shè)置檢驗合格率的KPI。產(chǎn)品安裝投運過程的質(zhì)量關(guān)鍵點是成功實現(xiàn)安裝投運，獲得客戶驗收通過，可以設(shè)置一次安裝合格率或客戶驗收通過率的KPI。產(chǎn)品使用過程的質(zhì)量關(guān)鍵點是使用過程的故障情況，可以設(shè)置保修期內(nèi)故障率的KPI。

通過以上方法層層分解并制定質(zhì)量關(guān)鍵績效指標(biāo)（KPI）后，只需要確定每個KPI指標(biāo)的質(zhì)量目標(biāo)，就實現(xiàn)了整個產(chǎn)品交付過程的質(zhì)量目標(biāo)分解及覆蓋，通過質(zhì)量目標(biāo)的監(jiān)控和改進實現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量的控制和改進。

2.3 建立測量系統(tǒng)

圖1A產(chǎn)品交付過程質(zhì)量目標(biāo)設(shè)定示意圖

當(dāng)KPI指標(biāo)確定后，怎么合理地確定這個KPI指標(biāo)的目標(biāo)值呢？也就是怎么確定這個質(zhì)量關(guān)鍵點的質(zhì)量目標(biāo)呢？量化的確定對應(yīng)KPI質(zhì)量目標(biāo)值的基礎(chǔ)就是針對KPI指標(biāo)建立一整套數(shù)據(jù)收集的方法，這里我們稱之為測量系統(tǒng)。質(zhì)量目標(biāo)必須具有權(quán)威性才能確保其在質(zhì)量考核中的有效應(yīng)用，那么通過測量系統(tǒng)收集量化的質(zhì)量數(shù)據(jù)是保證質(zhì)量目標(biāo)權(quán)威性的基礎(chǔ)工作。質(zhì)量目標(biāo)量化分解首先必須建立測量系統(tǒng)，測量系統(tǒng)是基于KPI的設(shè)置來建立的，只有通過測量確定KPI的實際值之后，才能通過分解的方法確定合理的質(zhì)量目標(biāo)。在所有質(zhì)量改進的相關(guān)理論中，測量都是其中必要的一個環(huán)節(jié)。以A產(chǎn)品使用過程的KPI保修期內(nèi)故障率為例來進一步說明如何建立測量系統(tǒng)。

要測量A產(chǎn)品的月保修期內(nèi)故障率，必須分析月保修期內(nèi)故障率是如何組成和計算的。

A產(chǎn)品的月保修期內(nèi)故障率= （A產(chǎn)品每月保修期內(nèi)儀表的故障數(shù)量/A產(chǎn)品當(dāng)月的保修期內(nèi)產(chǎn)品總數(shù)）＊100%

那么如何獲取A產(chǎn)品每月的保修期內(nèi)故障數(shù)量呢？可以采用客戶之聲（VOC）系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)收集。建立VOC系統(tǒng)，確?？蛻裟軌蝽樌ㄟ^撥打客服熱線或其他方式反饋其在使用過程中遇到的問題，由客服專員及時處理并詳細(xì)的記錄下來。通過分析VOC系統(tǒng)每天記錄的數(shù)據(jù)，即可順利的得出客戶當(dāng)月反饋的A產(chǎn)品保修期內(nèi)故障問題數(shù)量。由于A產(chǎn)品的生產(chǎn)、發(fā)貨和安裝記錄都是有檔案記錄和歸檔的，因此也能簡單的獲取A產(chǎn)品當(dāng)月的保修期內(nèi)產(chǎn)品總數(shù)。有了以上兩個數(shù)據(jù)以后，就能夠通過月保修期內(nèi)故障率的計算公式，順利的計算出A產(chǎn)品的月保修期內(nèi)故障率實際值。如下表1為某年A產(chǎn)品月保修期內(nèi)故障率的測量數(shù)據(jù)：

所有的KPI計算方法都是類似的，必須先明確KPI的組成和計算公式，然后通過設(shè)計相應(yīng)的測量系統(tǒng)收集公式中所需的數(shù)據(jù)，并最終計算出KPI的實際值。

2.4 質(zhì)量數(shù)據(jù)的詳細(xì)分析和量化分解

通過前面的工作，我們已經(jīng)建立了整個產(chǎn)品的關(guān)鍵績效指標(biāo)（KPI）體系，并通過測量系統(tǒng)獲取了KPI的詳細(xì)數(shù)據(jù)，接下來就需要對這些數(shù)據(jù)進行詳細(xì)分析和量化分解。所謂的量化分解就是要對測量的實際數(shù)據(jù)逐條的進行詳細(xì)分析和分類，基于數(shù)據(jù)和事實的分解歸類。

同樣以A產(chǎn)品的保修期內(nèi)故障率KPI指標(biāo)舉例，通過VOC測量系統(tǒng)我們已經(jīng)獲得準(zhǔn)確的每月產(chǎn)品故障信息，如下表2舉例某年1月份A產(chǎn)品部分客戶報障記錄：

按照產(chǎn)品設(shè)計問題、外購件質(zhì)量問題、制程質(zhì)量問題、服務(wù)操作錯誤、發(fā)貨問題等類型對每月每個報障進行問題分類。問題分類的目的是通過歸類所有問題，明確問題的發(fā)生頻次和嚴(yán)重程度，從而確定問題改進的優(yōu)先級和投入成本，同時也為量化分解質(zhì)量目標(biāo)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計工作打下基礎(chǔ)。很多時候一級分類可能并不足以解決問題，可以對問題進行二級甚至三級分類，比如A產(chǎn)品設(shè)計問題可再細(xì)分為硬件設(shè)計問題、軟件設(shè)計問題、機械結(jié)構(gòu)設(shè)計問題等。

2.5 基于量化分解的改進策略及效果預(yù)估

質(zhì)量目標(biāo)量化分解方法的核心工作是需要對歸類后的細(xì)分問題進行詳細(xì)分析，并制定預(yù)防改進措施。舉例：如下表3，A產(chǎn)品保修期內(nèi)故障率產(chǎn)品質(zhì)量問題的細(xì)分問題類型硬件問題月保修期內(nèi)故障率為0.25%，經(jīng)過數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)硬件問題的30%是由于X器件選型錯誤導(dǎo)致的，因此需要對X器件進行重新選型以便徹底解決此類問題。由于重新選型器件后能夠徹底解決此類問題，因此改進后預(yù)估硬件問題的故障率下降比例為30%。那么改進后硬件問題的月保修期內(nèi)故障率為0.25%-0.25%＊30%=0.18%。對X器件進行重新選型這個預(yù)防改進措施就是降低下一年度硬件問題月保修期內(nèi)故障率的關(guān)鍵事項，所有預(yù)防改進措施實施的目的就是消除A產(chǎn)品在保修期內(nèi)的某種固有的失效模式，從而實現(xiàn)產(chǎn)品故障率的逐步降低。

表1 某年A產(chǎn)品月保修期內(nèi)故障率數(shù)據(jù)

表2 某年1月份A產(chǎn)品客戶報障記錄表

質(zhì)量目標(biāo)量化分解結(jié)果準(zhǔn)確與否的關(guān)鍵是對每個預(yù)防改進措施所產(chǎn)生的效果預(yù)估的準(zhǔn)確性。在這里需要特別指出的是所有的預(yù)估必須要有邏輯性的推導(dǎo)說明，并記錄在表3[故障率降低目標(biāo)的計算說明]欄中。故障率下降預(yù)估有如下幾個注意點：

（1）應(yīng)合理的評估改進措施對最終解決該問題產(chǎn)生的效果，每個改進措施的效果應(yīng)有實驗數(shù)據(jù)支持；

（2）預(yù)估故障率下降時需考慮改進措施落實至實際產(chǎn)品中的準(zhǔn)確時間，改進措施未落實前的問題故障率仍舊保持不變。舉例：如上A產(chǎn)品硬件問題的X器件故障改進措施是重新選型新器件，該措施由于考慮新器件的選型和采購周期，預(yù)計需要在下一年度的3月底才能完成在新生產(chǎn)產(chǎn)品上全部切換，因此第二年一季度生產(chǎn)的產(chǎn)品X器件的故障率仍舊會保持在原先的水平，只有等到3月底完成新器件切換后，新產(chǎn)品的故障率才能得到降低，那么預(yù)計第二年降低后硬件問題的月均保修期內(nèi)故障率為0.25%-0.25%＊30%＊[（12-3）/12]≈0.19%。

2.6 獲得質(zhì)量目標(biāo)

如表3，對所有細(xì)分故障類型問題進行分析和制定預(yù)防改進措施，并完成故障率降低預(yù)估。預(yù)估確定后，每個細(xì)分問題目標(biāo)的故障率也就確定了，對所有細(xì)分故障率進行求和，下一年度A產(chǎn)品月保修期內(nèi)故障率的質(zhì)量目標(biāo)也就制定完成。由表3分解可知下一年A產(chǎn)品月保修期內(nèi)故障率的質(zhì)量目標(biāo)是0.73%。0.73%的月保修期內(nèi)故障率質(zhì)量目標(biāo)值即是第二年A產(chǎn)品質(zhì)量改進團隊的質(zhì)量目標(biāo)值。下一年度的每個月的保修期內(nèi)故障率都需要與質(zhì)量目標(biāo)值進行比較，確定達(dá)標(biāo)與否，該目標(biāo)值可作為質(zhì)量改進團隊的績效考核依據(jù)。

表3 A產(chǎn)品月保修期內(nèi)故障率質(zhì)量目標(biāo)量化分解表

通過表3同時確定了下一年度的質(zhì)量改進關(guān)鍵事項，質(zhì)量改進關(guān)鍵事項是實現(xiàn)第二年的質(zhì)量目標(biāo)的重要抓手，是質(zhì)量目標(biāo)有效落地的保證。

3 結(jié)論

本文詳細(xì)介紹了使用量化分解的方法制定復(fù)雜產(chǎn)品改進中的質(zhì)量目標(biāo)，通過建立測量系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)量化，并將數(shù)據(jù)分解至最小可改進目標(biāo)，通過最小目標(biāo)的改進，實現(xiàn)總體質(zhì)量目標(biāo)的確定。通過結(jié)合實際產(chǎn)品改進中的實踐舉例，驗證了該方法在復(fù)雜產(chǎn)品改進中質(zhì)量目標(biāo)分解的可行性，為復(fù)雜產(chǎn)品改進中質(zhì)量目標(biāo)的設(shè)定提供了科學(xué)的方法。該方法在確定質(zhì)量目標(biāo)的同時，還輸出了確保質(zhì)量目標(biāo)達(dá)成的質(zhì)量關(guān)鍵事項，使得質(zhì)量目標(biāo)的完成有了明確的抓手，為產(chǎn)品質(zhì)量改進的成功提供了更有力的保障。

（略）

[作者單位：聚光科技（杭州）股份有限公司]