A公司新产品引入阶段供应商生产良率分析与建模

摘要 I A 公司新产品引入阶段供应商生产良率 分析与建模 摘 要 生产良率是新产品引入阶段 ,采购方 进行供应商质量管理的一个重要指标，常常作为 判断 产品是否具备 量产 性 的 指标 。生产良率指标的目标设定需要一个科学的方法，因为这项工作是一个较为复杂且相当重要的系统性过程 。 生产良率与产能规划等息息相关，合理的生产良率目标，可以帮助公司做好产能规划 ，控制质量成本 。 本文针对 先介绍了电子制造服务业的发展给供应链质量管理所带来的挑战，以及这一挑战在生产良率指标设定上的体现。然后论文以 述了其中存在的问题，并通过统计分析，及在此基础上所做的分类树模型，提出了改进供应商生产良率目标设定的方案。 本文的结构如下：第 一章 叙述研究背景并提出问题，第 二 章回顾了相关的理论文献，第 三 章描述了 四 章使用方差分析等统计方法找出了在新产品引入阶段显著影响实际生产良率的因素，在此基础上第 五 章采用 立了分类树预测模型，找出生产良率目标设定的优化方法，为 合来讲，本文以分类树模型对良率目标设定问题进行了研究，为实际质量管理工作提供了一种有效的方法。 摘要 键词： 供应链质量管理，新产品引入，良率目标设定，方差分析， 分类树 F is a of as an to if is to is a a it is a of is to up a in of . we by of on on of in , as as on To we to of is as to to in of on , in I to is to on we to of . In to on an of of 海交 通大学工程硕士学位论文 目录 录 第一章 绪论 . 1 1 1 问题提出 . 1 1 2 研究的目的、内容和方法 . 2 1 3 论文的框架 . 3 第二章 供应链质量管理相关理论 . 4 2 1 供应链管理理论的发展 . 4 2 2 供应链质量管理 . 5 2 3 现阶段供应链质量管理研究评述 . 8 2 4 数据挖掘与分类树介绍 . 9 2 5 本章小结 . 10 第三章 A 公司供应商质量管理现状 . 11 3 1 A 公司新产品引入阶段的供应商质量管理 . 12 公司基本情况介绍 . 12 公司供应商的选择流程 . 15 公司供应商质量管理流程 . 16 3 2 新产品开发阶段的良率 . 19 阶段生产良率目 标设定的问题 . 21 3 3 新产品引入阶段供应商生产良率问题研究框架 . 21 3 4 本章小结 . 23 第四章 A 公司新产品引入阶段供应商生产良率方差分析 . 24 4 1 生产良率方差分析 . 24 响生产良率的因素 . 24 产良率数据及分析 . 26 率达成率数据分析 . 36 4 2 事后分析 . 38 态性检验 . 39 方差检验 . 39 立性检验 . 40 4 3 本章小结 . 40 第五章 A 公司新产品引入阶段供应商生产良率建模分析 . 42 5 1 分类树方法选择 . 42 5 2 分类树模型良率预测 . 44 据库与数据收集 . 44 模与预测 . 44 类树建模的意义 . 47 5 3 本章小结 . 48 第六章 总结与展望 . 49 6 1 研究总结 . 49 6 2 研究不足与展望 . 49 附录 . 50 上海交 通大学工程硕士学位论文 目录 V 参考文献 . 52 致 谢 . 54 攻读学位期间发表的学术论文目录 . 55 上海交通大学工程硕士学位论文 第一章 绪论 1 第 一 章 绪论 1 1 问题提出 随着全球化的发展，越来越多的 跨国 企业寻求 在全球范围内进行资源的优化配置，其中比较常见的是跨国企业将自身的生产 职能外包给 更具成本优势的代工厂商，这直接带动了外包加工，贴牌生产的发展，当然， 这一趋势 也 导致 了企业中相应的一些 工作职能发生了很大的变化，如质量管理就是其中重要的一项。 目前， 个人电脑行业（下称 的 外包生产模式 已经由 早期 的 同加工”模式转变为了 始设计制造”模式， 式的主要 特点是： 品牌厂商提出设计要求和规格，具体的研发工作由 原始设计制造商（下称 提供产品设计方案， 并由 商进行生产，当然 除了自身的生产和装配外， 些 零部件 或相关组件 的生产向其自身供应链体系内的供应商 或品牌厂商指定的二级供应商进行外包，加工后的组件或零部件再送至 最终 在 生产线上完成组装 ， 测试 ，包装 。 从以上过程我们可以看出，对品牌厂商来说，如何保证自己所提的设计要求 ，其设计要求 能否由 商很好地完成，其产品质量能够在整个供应链体系内很好地保证，就非常地重要了 。 为了能保证有 完全符合设计要求的产品 产出，在 新产品引入 阶段，品牌厂商的供应商质量管理部门就要对其供应商的生产质量进行管控和指导，所以 如何在 新产品引入 阶段 将品牌厂商的供应链质量控制体系引入到 其供应商 甚至 二级供应商的生产实际中来就成了品牌厂商面临的一个挑战， 这就要求品牌厂商有一个很好的供应链质量管理体系 来进行管理 。 一般在 新产品引入 过程中，为了能够使产品能够安全投产（ 品牌厂商一般会设定几个门径（ 行新产品量产前的项目管理， 当然其中 很重要的一部分就是 质量方面的管理，一般供应商质量管理部门会 在各个阶段设定相应 的质量 指 标对 供应商的生产质量 进行考核，这些质量指标一般包括：供应商的制程能力，生产良率等 。单就某个 工艺 制程的生产良率来讲， 由于 受模具成熟度以及学习曲线等因素的影响，不能一刀切地用量产时的要求去考核试生产等阶段 的产品质量； 而且 大部分情况下 品牌厂商会选择两个或 两个 以上供应商来生产 同一零部件或组件， 这 也同样 带来一个管理问题，就 某个制程的生产良率上海交通大学工程硕士学位论文 第一章 绪论 2 来说， 不同供应商间的资质不同，制程能力也不同， 甚至给他们的采购价格也不同， 对不同供应商间是否应 采用同样的质量评估标准；再者 对不同的零部 件的 是否 应该采取同一良率 标准 呢 ， 这些都是需要品牌厂 商去权衡和分析的， 从时间上判断制程的成熟度，看 新产品引入 的不同阶段 是否对制程的生产良率有显著影响，不同零部件，由于结构的复杂 程度不一样，是否也会对生产良率产生影响，供应商的不同是否会对生产良率 产生显著影响 。 如何能在 新产品引入 前对生产良率 有一个合理的目标设定， 并在批量生产前 来对供应商进行要求， 保证 其能够达到相应的 良率 目标 ，对生产产能的规划以及采购的价格都有很大的帮助，也能够帮助企业抓住市场机会，在瞬息万变的电子产品市场上赢得竞争， 这都是我们需要去探讨 和研究 的。 新产品引入阶段，由于模具成熟度以及学习曲线的影响，从试制到小批量生产再到批量生产的过程中，制程的良率会有一个随时间不断提升的趋势，在不同阶段合理地设定制程的良率目标对考核供应商有着较好地指导作用，既不能对其制程的良率目标苛刻地要求，因为这样会增加产品生产制造的难度，影响到开发的进度，甚至影响到产品的上市时间，错失市场上的机会；当然同时也不能把良率目标放的太松，因为这样会影响到后续的质量提升，带给下游的客户一些质量风险。 对于目标的设定，美国心理学家洛克（ 1于 1967 年最先提出了“目标设置理论”（ 他认为目标本身应具有激励作用，目标应该能把人的需要转变为动机，使人们的行为朝着一定的方向努力，并将自己的行为结果与既定的目标相对照，及时进行调整和修正，从而能实现目标 ，由小及大， 对于供应商良率目标的设定更是如此。 1 2 研究的目的 、 内容和方法 本研究的目的就是在 新产品引入 过程中，使品牌公司的供应商质量管理部门对供应商的生产良率等质量指标进行 较好地控制， 帮助企业管理好新产品的 引入过程 ， 设置合理的良率的目标来约束和控制供应商的 新产品引入 过程，推 动供应商对生产产品持续改善，以达到较高的良率水准，为企业甚至整个供应链上的成员企业带来更来效益。 研究的内容： 本研究以 A 公司某商用笔记本的 新产品引入 过程中 的实际生产状况作为对象 ， 介绍供应商管理流程，以及影响生产良率的因素， 并 通过对不同供应商，在新产品 试生产 及量产中对笔记本机构件的某制程的生产良率进行研究，尝试通过方差分析从宏观上找出影响生产良率的因素， 分析究竟是供应商的生产上海交通大学工程硕士学位论文 第一章 绪论 3 能力 不同 ，模具成熟度还是零部件结构的复杂程度影响了生产制程的良率， 并做相应 的 分类树分析，为零部件的生产良率做相关 预测， 为以后相同平台的新产品良率目标设定做指导，帮助 品牌企业对其供应商进行质量管理 。 研究的意义：对于生产良率的研究 意义可以从 两个方面 去阐述 ， 一方面，如果能够较准确地把握相关零部件的某制程良率水平，可以更好地指导 产能的规划 ，也能够对于产品的成本有一定的了解，方便在采购时，对价格有所把握；另一方面， 如果根据我们的预测模型，能判断什么资质的供应商，做哪类零部件有一定的 优势，那么在订单分配和选择时能够更好地做到质量，成本和效率的优化。 再者 如果能够较好地为供应商的生产质量设置合适的目标值， 合适是指既不能 轻而易举就能达到 的目标 ，这样 往往难以有激励作用 ； 也不能脱离企业实际情况，而一味定得越高越好 ， 质量目标要有一定的挑战性，要通过努力才能实现 ，这样，才能使质量目标成为促进持续改进的动力，才能实现其 “增值 ”作用 ， 这个目标要能 激发供应商达到该目标的成就需要，对于供应商具有一定的刺激作用，帮助 供应商 有目的地、合理地分配和利用资源，以达到 规 划的结果。 本文尝试从大量历史数据中进行数据挖掘， 发现企业的实际能力，并 运用分类树模型进行预测，来设定 和优化生产良率目标 。 1 3 论文的框架 图 1 论文框架 供应链管理 质量管理 供应链质量管理 新产品引入阶段供应商生产良率的影响因素方差分析 新产品引入阶段供应商生产良率的分类树建模及预测 新产品开引入阶段供应商质量管控及供应商审核 总结与展望 上海交通大学工程硕士学位论文 第二章 供应链质量管理相关理论 4 第 二 章 供应链质量管理 相关理论 2 1 供应链管理理论的发展 20世纪 80年代后期， 随着全球化的发展， 国际上 越来越来的公司 放弃了传统的生产模式，只抓一些核心的东西，如研发、销售 等，对于生产， 很多公司 也只去 抓一些核心的零部件，而 将 其他全部零部件的 生产 都 进行外包， 整合企业外部资源，来快速响应市场需求， 并 依靠 对相关供应商的管理来 打造他们的竞争优势 ，这就是供应链的形成过程 。 供应链管理最早也是在 20世纪的 80年代由咨询公司 率先提出，随后得到了广泛关注 。 鲍尔索克斯（ et 2在 2007年提出 进行 供应链管理 的目的 是由链条上的 各个 公司进行合作，改善整个供应链的运营效率，为下游的客户带来效益。 与此相类似， 早在 2000年 戴明 3就提出质量 管理需要系统性的配合，包括：人、 机 、 料 、 法 、 环 、 设备 及 流程 等各个要素 进行良好地组合和搭配才能生产和提供优质的产品和服务。这种基于系统的质量管理理念同样适用于供应链管理。 2006年福西特（ et 4提出目前商业上的竞争已经不仅仅局限在单个企业的层次上，而 是 已经扩展到供应链与供应链之间的竞争了，这个层次的竞争就要求整个供应链上的企业包括：供应商，生产商和分销商甚至客户进行很好地配合才能赢得竞争。 1996年 提出，供应链就是一个由供应商，制造商，分销商，零售商和顾客组成的一个系统，在这个系统中物料流至上而下，从供应商到最终的客户，而信息流在整个系统中自由地交互。 国内的马士华 6教授 在其 编著的供应链管理一书中这样写道：“供应链是围绕核心企业，通过对信息流，物流，资金流的控制，从采购原材料开始，制成中间产品以及最终产品，最后由销售网络把产品送到消费者手中的将供应商、制造商、分销商、零售商直至最终 用户连成一个整体的功能网链结构模型 。 施先亮 7等在供应链管理一书中这样描述，供应链是所有加盟的节点企业组成，一般有一个核心节点企业（可以是产品制造企业，也可以是大型零售企业），节点企业在需求信息的驱动下，通过供应链的职能分工与合作（生产、分上海交通大学工程硕士学位论文 第二章 供应链质量管理相关理论 5 销、零售等），以资金流、物流和商流为媒介实现整个供 应链的不断增值 ，具体流程见图 2. 文献来源： 施先亮供应链 图 2 供应链模型 之，供应链是管理商业和供应链上其他成员的关系，包括供应商，制造商，分销商，第三方物流提供商，零售商及客户等。供应链的目标就是在正确的时间和地方为客户提供有价格竞争力的商品。 目前供应链的理论已经经历了传统供应链到上世纪 90年代的精益供应链，再到 1995年左右的精细集成供应链，最后到 21世纪初发展起来的用户化敏捷供应链，供应链已经有了新的特点，并逐步与电子商务相结合，利用互联网及企业内部网络实现制造过程集成及外部链集成。 2 2 供应链质量管理 “ 固有特性满足要求的程度 ” ，质量简单说起来就是以最经济的方法，做出能满足顾客需求的产品或服务提供给顾客使用。质量管理就是为能够满足 客户对公司产品 质量要求，在 一定的 质量体系 下进行相关的管理活动来配合和实施质量管理的计划，保证生产出的产品质量。 上海交通大学工程硕士学位论文 第二章 供应链质量管理相关理论 6 质量管理的理论从提出 到现在 ， 都 一直对人们的生产和生活中起着至关重要的 影响。对于 质量管理的发展， 学界 一般将其 分为三个阶段 ： 第一阶段为质量检验阶段 ， 第二阶段为统计质量控制阶段 ， 第三阶段是全面质量管理阶段。 8近年来，在全面质量管理的基础上又发展出了六西格玛 质量 管理，以及我们将要讨论的与供应链 管理 相结合产生的供应链质量管理。 他们的理论特点及在该阶段发展起来的质量工具见表 1： 表 1 质量管理理论发展表 质量管理阶段 提出时间 理念 管理 策略 常用工具 质量检验阶段 20世纪初 质量是检验出来的 质量是质检人员的责任 生产导向时代 结果导向 以产品规格为标准 标准化 量测方法 抽样方法 查验表等 统计质量控制阶段 第一次世界大站后期 质量是制造出来的 过程导向 过程控制图 过程管理计划 大手法 柏拉图 /散点图 /直方图 防呆设计 全面质量管理阶段 20世纪五十年代以来 质量是设计出来的 设计导向 可靠性试验 试验设计 /田口方法 产品企划 质量体系 质量信息系统等 六西格玛质量管理 20世纪 80年代以来 质量管理是一种企业文化 流程优化 六西格玛管理工具 供应链质量管理 20世纪 90年代 以来 质量是合作出来的 信息与资源分享 快速响应 顾客导向 同步工程 流程管理 先期质量控制等 很多 公司 都 认为，保证产品质量是提高竞争力、赢得用户信誉的重要因素。而且，产品 的 质量 水平 越高， 将来在售后服务上的 技术支持费用就越少，因而 从某种意义上来 质量管理也是获取利润的手段之一。 质量管理 理念 是：质量 不是检验出来的，而 是设计出来的， 因而对于产品 质量 的管控应该从研发和 设计阶段 开始 ， 并 贯彻到 整个新产品的引入、大批量 生产和销售全过程 中去 ， 最后再 将市场上出现的质量问题 反馈回 研发 和 设计 人员 ， 在整个新产品开发的闭环系上海交通大学工程硕士学位论文 第二章 供应链质量管理相关理论 7 统中，不断地改进和优化产品质量。 从以上对 供应链 管理和 相关 质量管理 理论的讨论，我们可以发现这两个理论都有了较长时间的发展，相对来讲都比较成熟了，也深深地影响着人们的生产和生活，为工业生产和企业管理做出了不少贡献。近年来，随着企业经营模式的不断演变，企业管理的实际要求也促进了相关理论的发展，这也是学界将两个理论进行融合的驱动力，从 21世纪初 国外 一些 学者 就 开始 关注和研究供应链和质量管理相结合的课题 ， 并取得了一定的理论成果。 2005年布 莱恩菲 尼斯，克里斯沃斯等人 (9在他们进行的 供应链关系对质量绩效的影响研究中，就 供应链中 各个成员企业之间的合作关系对质量的影响进行了探讨，他们还尝试了用数学 模型去模拟这种影响机制， 将 供应链 与质量管理的理论 进行了初步 的结合分析。卡罗尔罗宾逊等 ( 10也在同一年发表 的题为 供应链质量管理定义 及其与学术和工业界相关性的 研究报告里 ，给出了一个对供应链质量管理的定义：供应链质量管理是利用供应链作为组织链上成员企业的平台，在这个平台上带动供应链上的企业一起共同努力，制造优质的产品， 提供优质的服务，来服务市场上的客户，以创造和实现供应链的价值，提升终端客户的满意度的程序。 对于供应链质量管理的定义，另一位学者 托马斯 S. r）11在 其 2008年发表的基于对供应链质量管理的理解一文中，也对 供应商质量管理 进行了 定义 ，他说： 供应链质量管理 依托整个供应链，并通过整合供应商的资源来推进质量改进，将客户与供应商联系在一起，通过认知客户需求来为客户创造价值 。 同样在 2008年 12建立 了 一个 研究供应链 上下游成员间 关系 的系统模型， 他们以 供应商质量管理和客户关注作为变量来研究供应链中的质量管理实践，并探讨了上下游的管理实践如何影响质量绩效，这些管理实践包括：对员工的 培训，员工关系，客户关注，质量数据及其汇报形式， 公司对质量重视程度， 产品 开发方式，售后服务质量 以及流程管理 等等。 他们的研究验证了 质量管理不仅在公司内非常重要，在供应链的成员企业中推行也同等重要，供应链是一个环环相扣的链式产业结构，如果一个环节出现问题，就会影响到整个供应链的质量绩效，传递给终端的客户， 质量管理应该作为一个系统在供应链体系内推行，而不是简单的一些质 量管理实践的松散组合，只有供应链的上下游作为一个整体进行合作，来推进质量改进才能给市场上的客户提供一个良好的产品或服务。 近年来，国内学者也开始对该领域进行研究，如 于辉 、 顾力刚 13在 基于供应链的质量管理信息系统构建 一文中， 对 供应链的质量管理信息系统 进行了讨论 ,他们 指出 信息 系统的体系结构 应该 包括 新产品开发管理、供应商的选择和评上海交通大学工程硕士学位论文 第二章 供应链质量管理相关理论 8 估、实际生产的 质量管理、 量产后 销售质量管理、 分销商的选择和评估 和 市场 反馈等功能模块 ,这两位学者还 并针对 如何建立各 业务处理过程的流程进行了讨论 ，他们最后还 强调供应链质量信息系统 作为一个平台，应该能够帮助 成员企业 实现在整个供应链范围的质量优化，并通过信息系统的支持 ， 在 整个供应链 体系内控制 产品质量 . 在我们关注的新产品开发和引入阶段的质量管理理论， 国内外 也有很多对于这个方面的研究 ，如日本东京大学的久米均教授 14对如何具体执行新产品开发质量管理做了比较详尽阐述，列举了新产品开发质量管理的一般过程，讨论了质量控制的要求和 注意要素等内容 。 国内的 李随成 15等在 供应商参与新产品开发对制造企业技术创新能力的影响研究 一文中， 以组织学习理论为 基础 ，结合供应商参与新产品开发的 实际案例 ，提出了 制造企业的创新能力与供应商参与新产品开发实践之间关系的模型以及相应的 研究假设 并通过理论证明了 ，供应商 的 能力、供应商 与核心企业的关系 、供应商参与新产品开发情景，以及制造企业组织学习 能力都 对制造企业的技术创新能力均具有显著影响 2 3 现阶段供应链质量管理研究 评述 综合查阅的文献中可以看出，国内外有很多针对供应链 管理，供应链 质量管理理论，新产品开发阶段的质量管理工具及 理论方面的研究，从宏观上帮助我们认识了整个供应链的质量管理， 当然也有不少学者对供应链质量绩效管理方面有不少研究，总体上来讲这些研究和学术报告大多是从整体上对供应链质量管理方式的诠释， 然而 对于具体到新产品开发阶段的质量管理考核指标的目标设定，以及 优化等方向研究较少，本研究 从 对所在 公司 的 产业实际 出发 ，以实际的新产品引入过程中从 试产 到批量生产的数据为基础，对其进行 方差分析， 找出显著影响生产良率的因素， 并 为生产良率目标的设定和优化建立模型，找到切实可行的方法 。 本研究主要讨论 般情况下随着产品开发成熟度不断地提高 ，生产良率应有所提高。为了找出 显著影响生产良率的因素，我们使用 方差分析，对 同零部件在新产品开发阶段的 某 制程生产中的良率及达成良率目标的情况进行研究，一方面看其生产良率的目标设定是否合理，另一方面看对哪个因素进行改进能够提高生产良率以尽快达到量产要求。这不仅在一定程度上能帮助企业缩短开发周期，加快产品上市的步伐，赢得市场竞争，还能够帮助企业积累最佳实践经验，为以后新产品的开发在选材及工艺规划上做上海交通大学工程硕士学位论文 第二章 供应链质量管理相关理论 9 出指导。 2 4 数据挖掘与分类树介绍 数据挖掘（ 16是一种近年来得到较快发展和广泛应用的工具，尤其是进入网络社会以来，整个社会积累了大量的数据，仅仅拥有数据，无法给人们的生活、企业的运营及社会的管理等领域带来效益，但如果能够对数据进行处理，找到隐含在这些数据中的有用信息，则能帮助我们做决策和管理参考。数据挖掘从技术上来讲， 其实就是 从 大量 、 随机 的数据中 ， 去找到 规律性的 东西 ，这是一个 信息和知识的 挖掘、发现 过程 ,也有学者将其称 为是统计学，数据库技术和人工智能的综合。 图 3 描述了数据挖掘的一般流程：一般通过从内部数据库或外部的互联网中获取信息，接着进行数据清理、集成和 选择等预处理，随后在数据库中进行数据挖掘建模，并对所得模型进行评估，最后反馈给用户。 图 3数据挖掘示意图 类树是数据挖掘的一种方法，其基本思想是把影响目标变量的输入变量按一定的分割规则进行分割，从根节点开始，像树叉一样生长和分割，有的是一分为二，当然也有一分为多的算法，分割后的子集可以再根据相同的分割规则继续进行分割，直到达到一定的条件后停止分割，最后以一种树型结构呈现出来，最末端的往往被认为归属于某一级别的影响因素。这种方式可以用于各种各样的分类问题，分类树被广泛应用于各类学科研究中，例如医疗诊断、计算机数据结构、心理学的决策论等。 上海交通大学工程硕士学位论文 第二章 供应链质量管理相关理论 10 分类树模型的几种算法及特点 分类树方法 17经过很多年的发展，不断地有学者提出新的算法，目前 来说，研究 常见的 算法 有四种，分别是： （ 1） 方自动交互检测）是由 8于 1980年提出， 该方法使用卡方统计量作为主要统计工具，假定观测变量具有 且所分析的具体预测子变量具有 们可得到一个 c*， 可通过卡方检验将最具显著性的进行相应的拆分和合并 。 (2)9等 人在 1991年 提出 基于 改进， 该算法 与 于：对自变量类别合并中， 分裂过程中，如果发现无须再合并即卡方检验不显著时 ，便会停止合并，而 组，其在组的合并上较为彻底，利于分支变量的选择。 (3)类和回归树）算法由 0等 在 1984年提出，使用二叉树将预测空间递归地划分为若干子集，而书中的叶节点对应着划分的不同区域， 枝变量及拆分点的选择、树的修剪和模型树的评估 尼系数越小，说明对应节点越纯，则该预测变量就是当前属性的最佳分割点。 (4)即为快速无偏差的有效分类树算法 ， 是由 1经过