精益六西格瑪在中小型企業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量改進中的應用研究

王新超

【摘 ?要】精益六西格瑪作為一種改進方法，融合了精益生產(chǎn)的多種業(yè)務流程優(yōu)化技術(shù)和六西格瑪基于數(shù)理統(tǒng)計的結(jié)構(gòu)化改進方法，在中大型企業(yè)的生產(chǎn)質(zhì)量改進中得到了廣泛的應用。但囿于技術(shù)和資源所限在中小型企業(yè)中的應用則稍顯不足。論文通過梳理精益六西格瑪理論，以S公司生產(chǎn)質(zhì)量改進實踐為例，研究精益六西格瑪在中小型企業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量改進中的應用，為中小型企業(yè)提升生產(chǎn)質(zhì)量和管理水平提供借鑒。

【Abstract】As an improvement method， Lean Six Sigma integrates various business process optimization techniques of lean production and Six Sigma structured improvement method based on mathematical statistics， which has been widely used in production quality improvement of medium and large enterprises. However， limited by technology and resources， its application in small and medium-sized enterprises is slightly inadequate. By combing the Lean Six Sigma theory and taking the production quality improvement practice of S Company as an example， the paper studies the application of Lean Six Sigma in the production quality improvement of small and medium-sized enterprises， providing reference for the improvement of production quality and management level of small and medium-sized enterprises.

【關(guān)鍵詞】精益六西格瑪;生產(chǎn)質(zhì)量;改進

【Keywords】Lean Six Sigma; production quality; improvement

【中圖分類號】F276.3;F273 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻標志碼】A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號】1673-1069（2022）04-0174-03

1 引言

精益六西格瑪吸收了精益生產(chǎn)和六西格瑪管理的優(yōu)點，如關(guān)注顧客價值的實現(xiàn)，強調(diào)降低成本、減少浪費、提高效率，注重團隊協(xié)作的改進方式，強調(diào)持續(xù)的改進，而且往往也都具有相當顯著的財務效果[1]。應用精益六西格瑪實施生產(chǎn)質(zhì)量改進在大型企業(yè)中已得到廣泛實踐，但囿于技術(shù)力量所限，在中小型企業(yè)中的應用則稍顯不足。通過對精益六西格瑪在中小型企業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量改進過程中的應用研究，有利于拓展精益六西格瑪?shù)膽每臻g，為中小型企業(yè)實施生產(chǎn)質(zhì)量改進提供有益借鑒。

2 精益六西格瑪理論

精益六西格瑪管理脫胎于精益生產(chǎn)和六西格瑪，但又不同于傳統(tǒng)的單一精益生產(chǎn)或六西格瑪管理。精益六西格瑪（Lean Six Sigma， LSS）是精益生產(chǎn)與六西格瑪?shù)挠袡C結(jié)合[2]。精益生產(chǎn)產(chǎn)生于二戰(zhàn)后，是由豐田公司吸取前人經(jīng)驗，在生產(chǎn)實踐中探索和發(fā)展起來的一套以顧客價值為目標，通過一系列的精益技術(shù)來減少或消除浪費，降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量的管理方法。六西格瑪則是20世紀80年代由摩托羅拉所倡導的基于科學管理和持續(xù)改進思想的一套系統(tǒng)的業(yè)務改進方法體系，其核心思想是控制和減少變差、改善產(chǎn)品性能、優(yōu)化生產(chǎn)參數(shù)等。精益六西格瑪通過整合精益生產(chǎn)和六西格瑪管理兩種管理思想，吸收二者的優(yōu)點，彌補單一模式的不足，從而達到更佳的管理效果。

精益生產(chǎn)的本質(zhì)是消除浪費。精益生產(chǎn)這一概念脫胎于豐田生產(chǎn)方式（Toyota Production System，TPS）[3]，是對日本汽車制造業(yè)的成功經(jīng)驗的概括和總結(jié)[4]。精益生產(chǎn)的理念由日本早期的持續(xù)改進（Kaizen）哲學演化而來[5]。經(jīng)過豐田英二和他的伙伴大野耐一的一系列探索和試驗，歷經(jīng)30多年的努力，最終形成了完整的豐田生產(chǎn)方式[6，7]。在豐田公司開始探索新的生產(chǎn)模式時，豐田喜一郎提出“降低成本，消除不必要浪費”[8]。大野耐一認為“我們所做的，其實就是注意從接到顧客訂單到向顧客收賬這段時間的作業(yè)時間，通過消除不能創(chuàng)造價值的浪費，以縮短作業(yè)時間”[9]，為描述企業(yè)經(jīng)營活動中的物資、信息和顧客價值的傳遞狀況，價值流圖（Value Stream Mapping，VSM）這一系統(tǒng)化工具應運而生[10]。同時為減少浪費、提高生產(chǎn)效率，創(chuàng)造了準時生產(chǎn)體系（JIT）、“一個流”、看板管理、快速換模、安燈系統(tǒng)、自動化等概念和工具。

六西格瑪既是一套質(zhì)量標準的度量體系，也是一套基于數(shù)理統(tǒng)計的結(jié)構(gòu)化質(zhì)量和過程改進方法。作為術(shù)語的“六西格瑪”不僅是一種與過程容差界限相比較的過程能力的統(tǒng)計學度量，也是一整套質(zhì)量管理和持續(xù)改進的工具和技術(shù)[11]。在統(tǒng)計學上西格瑪是標準正態(tài)分布的標準差的度量單位，在質(zhì)量管理中六西格瑪質(zhì)量水平要求百萬缺陷機會中的缺陷數(shù)不超過3.4，但在六西格瑪管理的概念中它已完全超出其統(tǒng)計含義，不單是一個質(zhì)量目標，而是一套系統(tǒng)的業(yè)務改進方法體系，同時它也不是一個靜止的目標，而是一個持續(xù)改進的方向，并逐漸演變成一種理念、文化和方法體系的集成[12]。六西格瑪管理建立在科學的統(tǒng)計理論基礎上[13]，“通過系統(tǒng)地、集成地采用質(zhì)量改進流程，實現(xiàn)無缺陷的過程設計（面向六西格瑪?shù)脑O計，簡稱DFSS），并對現(xiàn)有過程進行過程定義（Define）、測量（Measure）、分析（Analyse）、改進（Improve）和控制（Control），簡稱DMAIC流程。消除過程缺陷和無價值作業(yè)，從而提高質(zhì)量和服務、降低成本、縮短運轉(zhuǎn)周期，達到客戶完全滿意，增強企業(yè)競爭力”。在六西格瑪管理中六西格瑪改進（DMAIC流程）是實施六西格瑪項目的最主要方法[14]。六西格瑪改進要求企業(yè)從顧客的需求出發(fā)，基于顧客需求定義關(guān)鍵質(zhì)量特性（CTQ），并對其進行測量分析從而尋找改進空間以實現(xiàn)產(chǎn)品和服務質(zhì)量的持續(xù)提升[15]。

20世紀90年代中后期，六西格瑪和精益方法被視為兩種截然不同的改進工具。但今天，許多組織在項目管理和業(yè)務流程再造時常常將這兩種方法整合在一起[16]。精益和六西格瑪兩種方法都具有改進戰(zhàn)略的屬性，超越了普通的工具的范疇。精益強調(diào)時間，六西格瑪強調(diào)質(zhì)量。二者都強調(diào)顧客價值的實現(xiàn)，具有共同的管理目的。同時二者的關(guān)注重點和改進方式又具有很強的互補性，精益與六西格瑪?shù)慕Y(jié)合可以實現(xiàn)從整體到局部、從流程到質(zhì)量的全面改進。

3 精益六西格瑪在S公司生產(chǎn)質(zhì)量改進中的應用

精益六西格瑪作為一種融合了精益生產(chǎn)和六西格瑪理論的改進方法，兼具精益生產(chǎn)和六西格瑪管理的優(yōu)點，其應用范圍不局限于大型企業(yè)生產(chǎn)過程中的復雜問題，其豐富的工具集和結(jié)構(gòu)化方法也非常有利于中小型企業(yè)用于提升產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)管理能力。

S公司是一家地處蘇州的中小型外貿(mào)生產(chǎn)企業(yè)，其產(chǎn)品以動力園藝工具為主，產(chǎn)品涵蓋割草機、綠籬機等多種園藝工具。S公司應用精益六西格瑪方法實施綠籬機產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量的提升改進，以滿足客戶的產(chǎn)品質(zhì)量需求。其改進過程遵循六西格瑪?shù)腄MAIC結(jié)構(gòu)化過程，在改進中應用精益生產(chǎn)的快速改進方法，其改進的具體實施步驟如下。

3.1 定義階段（Define）

定義階段是整個精益六西格瑪改進過程的起點，在此階段主要通過相關(guān)的調(diào)查和分析，確定改進機會和顧客的關(guān)鍵需求，通過繪制和分析生產(chǎn)流程圖識別出生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵流程和關(guān)鍵質(zhì)量特性，并以此確定改進的目標及預期。

S公司綠籬機生產(chǎn)質(zhì)量改進的出發(fā)點就是滿足主要國外客戶的需求，通過客戶調(diào)查，發(fā)現(xiàn)客戶抱怨的主要問題是產(chǎn)品的一次通過率過低。通過分析綠籬機的生產(chǎn)流程，判斷決定產(chǎn)品質(zhì)量的主要過程為生產(chǎn)車間的裝配環(huán)節(jié)。因此確定改進的目標為裝備環(huán)節(jié)的一次通過率FPY。

3.2 測量階段（Measure）

測量階段的主要任務是依據(jù)選定的流程質(zhì)量特性分析確定與之相關(guān)的測量對象、測量方法和指標等。同時評估測量系統(tǒng)的可靠性，并使用測量所得的數(shù)據(jù)評估綠籬機裝配生產(chǎn)的過程能力，為進一步分析和改進工作奠定基礎。

3.2.1 測量系統(tǒng)分析

在改進項目實施過程中運用到的測量系統(tǒng)主要是產(chǎn)品質(zhì)量檢驗過程中的缺陷識別與判斷，及質(zhì)量檢驗系統(tǒng)，從而決定產(chǎn)品是否合格。產(chǎn)品質(zhì)量檢驗過程中能夠獲得的是計數(shù)型數(shù)據(jù)，即產(chǎn)品合格與否，針對測量系統(tǒng)的特性應用Minitab屬性一致性分析工具分析測量系統(tǒng)是否可靠。在準備階段選取30件產(chǎn)品，其中合格品和不合格品各15件，將30件產(chǎn)品隨機編號，讓檢驗員分別檢驗3次，判斷產(chǎn)品是否合格（GO/NG）。

收集到3名檢驗員的檢驗數(shù)據(jù)后，應用Minitab屬性一致性分析工具展開分析，從評估一致性圖表（見圖1）可以判斷檢驗員1和3的一致性較高，在3次檢驗中表現(xiàn)出前后判斷一致，而檢驗員2則出現(xiàn)了前后判斷不一致的情況，但總體上一致性都超過了90%。檢驗員3的檢驗結(jié)果完全與標準相符，檢驗員1和2則對標準的判斷有所偏差。所有檢驗員與標準的Kappa分析（見圖2）可知，所有檢驗員與標準的Kappa統(tǒng)計量為0.94，推測測量系統(tǒng)R&R為6%，小于10%，測量系統(tǒng)R&R可以接受。

進一步分析檢驗員1和2檢驗結(jié)果與標準的偏差，主要出現(xiàn)在兩項外觀檢測環(huán)節(jié)，造成偏差的原因是檢驗員對外觀檢驗的標準理解有誤，根本原因是針對該項外觀檢驗的標準，標準操作指導書只給出了外觀縫隙不合格的數(shù)量指標，而未列明該指標判斷的是均值還是最大值。經(jīng)修改標準操作指導書，已消除該檢驗環(huán)節(jié)的偏差。

3.2.2 合格率測量與分析

匯總收集到的產(chǎn)品質(zhì)量缺陷信息，產(chǎn)品的合格率為86%?？蛻粢蟮暮细衤什坏陀?5%，綠籬機的現(xiàn)有生產(chǎn)質(zhì)量水平與客戶期望差距巨大。

通過對收集到的缺陷進行分類，并繪制帕累托圖（見圖3），可以明顯地觀察到超過80%的缺陷與生產(chǎn)裝配和調(diào)試的過程有關(guān)，而只有少部分缺陷是由于零部件的缺陷造成的，裝配過程質(zhì)量將是改進的重點。

3.3 分析階段（Analyze）

匯總與過程有關(guān)的缺陷，將包含缺陷的過程按照缺陷多少排序并繪制帕累托圖（見圖4），可以觀察到超過80%的缺陷集中于5道工序，即調(diào)試、空濾器罩裝配、消音器罩裝配、油管裝配工以及油門線和熄火線裝配。

改進小組根據(jù)各工序的缺陷分布情況，從缺陷比較集中的重點工序開始，逐一對各個工序進行現(xiàn)場觀察，在現(xiàn)場觀察過程中，由技術(shù)人員參與現(xiàn)場討論，通過對生產(chǎn)現(xiàn)場的分析發(fā)現(xiàn)缺陷的可能原因如表1所示。

表1 ?過程缺陷原因

3.4 改進階段（Improve）

改進階段主要應用精益六西格瑪方法，針對分析階段發(fā)現(xiàn)的導致質(zhì)量缺陷的因素實施改進。在分析階段綜合分析了現(xiàn)場檢驗發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量缺陷，以及導致這些質(zhì)量缺陷的原因。針對發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量缺陷，將應用精益生產(chǎn)的方法，通過現(xiàn)場觀察，發(fā)揮生產(chǎn)現(xiàn)場和專業(yè)技術(shù)人員的優(yōu)勢，提出改進建議如表2所示。

表2 ?過程改進建議

實施以上改進措施之后，質(zhì)檢檢驗部門在綠籬機生產(chǎn)線上進行了8個批次產(chǎn)品的全檢，得到生產(chǎn)線的產(chǎn)品通過率平均達到了95.22%。

3.5 控制階段（Control）

控制是精益六西格瑪DMAIC流程的最后一環(huán)，也是改進成果得以鞏固和保持的重要環(huán)節(jié)?？刂齐A段的主要任務是確定改進項目的控制對象和參數(shù)，制定控制過程方法和策略以及相應的失控行動方案，從制度和方法上鞏固改進的成果，保障項目改進策略的順利執(zhí)行。

根據(jù)鞏固改進成果的需求，改進控制階段的主要關(guān)注對象是產(chǎn)品的合格率。改進小組經(jīng)結(jié)合S公司的實際情況，采取IPQC（過程質(zhì)量控制）的方法，按照制定的巡檢要點和頻次對生產(chǎn)流程實施過程中巡檢，保障改進后的標準操作流程得到遵守，相應的工具、工裝點驗合格等，并按照計劃對產(chǎn)品實施質(zhì)量檢驗和數(shù)據(jù)收集，統(tǒng)計產(chǎn)品的合格率。

4 結(jié)語

通過實施精益六西格瑪改進，S公司實現(xiàn)了綠籬機生產(chǎn)質(zhì)量的提升，產(chǎn)品合格率達到了客戶要求的標準。在改進過程中，由于技術(shù)力量和資源所限，在遵循六西格瑪DMAIC改進框架的指導下，主要采用了精益生產(chǎn)的現(xiàn)場改進技術(shù)實施改進。這進一步證實了精益六西格瑪在中小型企業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量改進管理中應用的可行性，為廣大中型制造企業(yè)提升產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)管理水平提供借鑒。

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