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六西格玛管理法在质量改进中的应用研究

日期: 2019-03-22
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一. 引言 

六西格玛管理起源于摩托罗拉,发展于通用电气。目前为止,世界500强的大部分企业都已经实施了六西格玛管理。十几年以来,在全世界许多大公司和质量科学研究者们的积极探索和实践下,六西格玛管理法的研究取得了很大的成果并创造了极大的经济效益。它全面继承了以前的一些质量管理方法的优点,并更加突出了不断的质量改进的重要性。六西格玛管理法强调数据分析与统计分析的作用,将生产、服务的全过程加以定量化处理。在统计方法上仍然主要采用传统的方法,如:过程控制图(SPC)、直方图、排列图、散点图、回归分析等。六西格玛管理法的一个重要创新是提供了一个模块化的攻关程式(简称DMAIC)与相应工具,从而提供了一种结构性的、有章可循的解决企业问题的方法论。 


二. 六西格玛管理法的理论 


2.1 六西格玛管理法的统计解释 

希腊字母指的是统计概念的标准差,它表示变量分布的分散程度。越小,说明变量分布越集中;越大,说明变量分布越分散。


六西格玛质量意味着出错率3.4ppm。从统计意义上讲,一个过程具有六西格玛能力意味着过程平均值与其规格上下限的距离为倍标准差,此时过程波动减小,每100万仅有3.4落入规格限以外。因此,作为一种衡量标准,前的倍数越大,质量就越好。 


2.2 六西格玛管理法的核心理念 

1) 满足和超越客户的需求

同组成了六西格玛管理法的基础工作内容。它把产品和服务质量、成本、效率、顾客满意度、顾客忠诚度等都作为流程输出的结果,要使这些结果良好,就要对影响输出的输入流程中的因素进行分析和控制,对关键输入变量进行测量、分析、改进和控制,逐步地提高质量特性值,不断向无缺陷方向努力,以实现持续的绩效改进。 


在六西格玛管理法中,对客户的关注是最重要的事情。六西格玛项目的产生源自客户的需求,客户需求得以实现和满足是项目的目标和结束的标志,项目的成败由客户评判或根据客户满意度和价值的影响来定义。 


2) 让事实和数据说话 

六西格玛管理的基本思路是以数据为基础,通过数据揭示问题,并把揭示的问题引入统计的概念中去,再运用统计的方法提出解决问题的方案。收集事实和数据是六西格玛项目运作中贯穿始终的工作;确保数据和事实的客观性、准确性、完整性和及时性是保障后期分析和决策的基础,也是六西格玛项目成功实施的必要条件之一;更为重要的是六西格玛为如何分析和使用这些事实和数据提供了很多科学的工具和方法,确保了分析过程的严谨性和分析结果的准确性。 


3) 流程的改进与管理 

流程是完成一项工作所经过的所有步骤遵照操作顺序形成的组合,是产品和服务的价值形成和传递的路径。六西格玛项目实施的主体乃至整个六西格玛管理体系都是以工作流程为重点,形成了六西格玛流程的三种战略,即:流程改进、流程设计/ 再设计和流程管理。 


流程管理的发展与六西格玛管理法在企业整个管理系统里的应用是一个同期的过程,它与流程改进、流程设计/ 再设计共同组成了六西格玛管理法的基础工作内容。它把产品和服务质量、成本、效率、顾客满意度、顾客忠诚度等都作为流程输出的结果,要使这些结果良好,就要对影响输出的输入流程中的因素进行分析和控制,对关键输入变量进行测量、分析、改进和控制,逐步地提高质量特性值,不断向无缺陷方向努力,以实现持续的绩效改进。


4) 建立和改善企业质量文化 

质量管理在很大程度上管理的是“人”,如果不能从根本上改变员工对质量的认识意识和工作方法,使每一个员工能动地将质量管理理念渗透到每一个工作环节中,质量管理就不可能取得彻底的成功。所以说,六西格玛管理法在实施的同时也是建立和改善企业质量文化的过程,而企业是否形成了良好的质量文化氛围又将直接影响到六西格玛管理法能否得以顺利实施。 


三. 实例分析 

K公司是一家国内领先的电子产品生产企业,其主要产品是扣式锂电池和锂离子电池。最近两年,公司产品的次品率、退货率有所上升,公司利润明显下滑。公司领导在经过认真总结当前形势后得出结论:只有大力提高自己的质量水平,才能继续保持行业内的领先优势。结合自身条件,为了回避盲目全方位展开所带来的风险,K公司的六西格玛管理法实施采用逐步分期展开的推进方式。项目小组利用六西格玛管理法中DMAIC 改进模式,首先从扣式锂电池生产部门开始实施改进工作,取得经验后再扩大六西格玛管理法的实施领域和范围。结合公司长期发展战略、顾客和市场的要求,将六西格玛管理法的实施领域从制造过程扩展到其他业务领域。最终实现成为一个六西格玛公司的目标,使六西格玛成为公司获得长期增长的一种工作方式。 


3.1定义(D:Definition)

项目小组在定义顾客需求时,组织相关人员采用头脑风暴法进行顾客需求分析,并结合市场问卷调查、对主要销售商进行咨询等方式来进行。最后得出结论:顾客主要关注的是产品的使用寿命和安全性,而对产品外观的关注程度不高。明确了顾客的关键需求后,项目小组采用质量功能展开(QFD)的方法对这些需求加以分析,将顾客的语言转化为企业内部技术术语,以便识别需要改进的过程,合理界定改进的范围。 


3.2测量(M:Measurement) 

根据顾客需求,找出关键质量特性(CTQ)并对现有过程作出准确的测量,才能明确过程能力的现状,找出需要改进的重点,并以此为依据提出合理的切实可行的期望达到的目标。公司扣式锂电池产品有多种型号,其中以A 型号为主,其产销量均占总产销量的80%以上。A 型号产品的多条装配线自动化、专业化程度较高。因此,结合公司的实际情况,质量改进项目首先在A 型号产品生产过程中实施,取得成功后再向其他型号产品推广。 


A 型号产品近几个月的成品全检记录如表1 所示。

六西格玛管理法在质量改进中的应用研究

项目小组联合生产、技术、质量、销售等相关人员对产生这种现象的原因进行分析,得出结论:客户投诉、退货的主要问题是产品低压;检验客户退回来的产品后发现,低压产品数量在总销售量中所占的比重远远高于0.2%,有时甚至达到5%,不仅高于成品检验时的低压率,更高于成品检验的总不合格率。因此,项目小组确定首先改进的对象是产品低压现象。 


3.3分析(A:Analysis) 

确定改进对象后,项目小组采用头脑风暴法、鱼刺图法对可能产生低压现象的原因进行分析,如图1 所示。

六西格玛管理法在质量改进中的应用研究

1) 毛刺 

公司目前最主要的问题是客户投诉率、退货、换货率高,远远高于成品检验的不合格率。项目小组协同相关人员分析后认为,成品检验合格的电池到客户手中也会大量出现低压,造成这一现象的主要原因是,电池在装配线封扣成型后大外壳(即正极)边缘出现的毛刺搭在电池小外壳(即负极)上而引起电池正、负极直接连通放电。这种放电比较弱,需要一个相对比较长的时间才能使电压明显下降,因此,在成品检验时往往不能及时发现处理。 


引起电池外壳出现毛刺的原因比较复杂,项目小组协同生产、技术、质量等部门进行分析试验,找出了四个主要原因:外壳材料材质不合要求;外壳冲压模具磨损未及时修复、更换;大外壳翻口冲压张角过大;封扣模具材料硬度不够、易变形。 


2) 其他问题 

电液、正极片、负极片和正负极隔膜的加工有比较严格的操作规程和检测标准。这几道工序出现问题会导致产品低压,但是这些低压的产品基本都能在成品检验时发现并剔除出来,而不会进入消费者手中。项目小组提出,应该进一步加强对这几道工序的操作人员的操作技能的培训,实行专人专岗,要求操作人员严格遵守操作规程和检测标准,这样便能有效地提高成品检验的合格率。 


3.4 改进(I:Improvement) 

项目小组提出,提高产品质量,降低客户投诉率、退货率、换货率的关键是决外壳毛刺的问题。整批测量客户退回来的产品的电压后,项目小组发现,电压明显偏低的电池外壳上都有较长的毛刺,毛刺长度都超过1mm,而没有毛刺或者毛刺很短的电池的电压则没有明显变化。这更进一步证明了外壳毛刺是导致产品低压的主要原因。项目小组也据此把检验标准定为毛刺的长度不超过1mm。 


3.5控制(C:Control) 

完成改进过程后的近几个月公司产品全检记录如表2 所示。从成品检验记录可以看出,公司成品检验合格率比改进前有了很大提高,平均合格率超过99.90%。在A 产品的各装配生产线的大量抽样检验结果表明,外壳出现明显毛刺的现象基本完全消除;销售部门反馈回来的信息表明,顾客投诉率和退货率明显降低。由此可以认为项目小组的六西格玛管理法推行工作已经取得了一定的成果。为进一步巩固已经取得的成果,使公司产品质量能够继续稳定在较好的水平,项目小组提出,根据改进方案修改相关质量文件和工艺文件,使工作流程更加合理,并进入控制阶段。 

六西格玛管理法在质量改进中的应用研究

四. 六西格玛效果评价 

完成DMAIC 的改进流程后,公司A 型号产品成品检验平均合格率从接近99.80%提高到了超过99.93%的水平,客户投诉率和退货、换货率较高的外壳毛刺问题基本完全解决,客户投诉和要求退货、换货的情况基本已经不再发生。由此可以认为,项目小组质量改进的六西格玛试推行工作已经取得了一定的成果。这一实施过程对公司生产经营活动的影响是多方面的,其中最主要体现在以下三个方面:质量成本下降所带来的直接经济效益的提高;有利于企业文化的改良;有利于客户关系的改善。接下来对前期工作已经取得的经验和尚存在的不足之处进行总结、分析,向公司高层管理集体汇报以取得更大的支持,并向公司其他部门和工作流程推广,以获得更大的收益,使公司逐步成长为一个六西格玛的公司。 


五. 结束语 

六西格玛管理是一套建立在统计学基础上的质量管理系统模式,它不再仅是一种质量改进的方法,而是发展成为可以使企业保持持续改进、增强综合领导能力、不断提高顾客满意度及经营业绩并带来巨大利润的一整套管理理念和系统方法。本文结合实例,利用六西格玛管理法中DMAIC 改进模式,叙述了六西格玛项目实施的五个阶段是如何开展活动的。通过对其功能的理解和对实例的分析可以看出,六西格玛管理是一种有效的管理方法,它将质量改进与实现企业战略目标紧密结合在一起,能够为所有立志于改善质量的企业和其他组织服务。


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