过程管理在博世点持续改进中的应用研究与开发.doc

本 科 生 毕 业 论 文（设计）文献综述和开题报告题目：过程管理在博世点持续改进中的应用研究与开发姓名与学号 潘罗商 3090102486 指导教师 纪杨建 副教授 年级与专业 2009级 工业工程 所在学院 机械工程学系 一、题目：过程管理在博世点持续改进中的应用研究与开发二、指导教师对文献综述和开题报告的具体内容要求：1. 2013.12.252013.02.25:文献阅读与英文翻译（1）参考格式，查阅相关文献（CIP、流程管理、精益生产等），阅读文献30 篇以上，其中英文文献5篇以上；（2）完成英文翻译一篇，译文字数不少于3000字；（3）完成文献综述报告，字数在4000字以上。（4）完成项目的总体方案设计，并完成开题报告撰写及准备开题报告答辩。2. 2013.02.252013.03.31：方案设计与开题报告（1）了解博世生产系统及点持续改进理论的主要内容、方法和过程等；（2）以博世电动工具（中国）有限公司为背景，完成点持续改进管理系统的需求分析；（3）对系统进行方案设计，包括功能设计、流程设计；（4）完成开题报告，字数在3500字以上，并与英文翻译和文献综述一起装订成册。3. 2011-04-102011-05-10：详细设计与软件开发（1）了解基于点持续改进的管理流程和步骤；（2）对系统进行详细设计，包括界面、算法、数据库等设计；（3）了解开发环境，熟悉VBA语言、Access数据库、Microsoft office二次开发等。（4）编写主要功能模块的代码；4. 2011-05-112011-06-12：试运行与论文撰写（1）以博世电动工具集团一厂为例，试运行本系统，并完善用户使用和交互过程，撰写使用说明；（2）总结并撰写毕业论文，内容包括需求分析、总体设计、数据库设计、详细设计和使用说明，字数不少于10000字；（3）毕业论文答辩。指导教师（签名） 2011 年 2 月 21 日三、点持续改进文献综述1. 引言在当今社会，科技发展日新月异，在任何一个公司企业的制造和物流过程中，都会存在许多的不足与可改进之处，持续改进理论也随之逐渐崭露头角。随着企业规模扩大，持续改进的问题或改进点也会随之增多，这些问题或改进点的影响范围和改进过程所需的资源差异较大，因而这些同时进行的改进点一旦增多，那么改进点改进过程的统一管理就成了企业可持续发展过程中亟待解决的问题。可以说，点持续改进的问题，就是多项目环境下，如何对改进整个生产或物流系统的过程进行引导、管理并实施监控和总结，最终确定一个科学的管理流程，通过不断的努力取得连续不断的小步的改善，从而达到永久改进生产过程的目的。14关于制造和物流过程中产生的改进点的可持续改进，永久消除问题的关键在于如何发现问题产生的根本原因，发现原因后应该如何处理，用怎样的方法才能保证问题不会再次发生。 我所做的研究，主要是基于精益生产持续改进理论中的点持续改进管理方法，融合流程管理，对在企业生产与物流过程中发现与产生的改进点实施监控与管理。根据查阅的国内外文献，主要有如下的理论对持续改进、过程管理的方法做出研究。2. 国内外研究现状2.1精益生产持续改进管理思想2.1.1产生的历史背景上世纪5060年代，精益生产方式是主要由日本丰田公司大野耐一首先创立的一种先进的生产方式。16 大野耐一先在自己负责的工厂实行一些现场管理方法，如目视管理法、一人多机，U型设备布置法等，这是丰田生产方式的萌芽。1973年的石油危机，使得日本经济下降到负增长，但丰田公司不仅逆流而上，而且与年俱增，拉大了同其他公司、尤其是美国汽车制造企业的距离。于是丰田生产方式开始受到重视，在日本得到了普及推广。为了进一步揭开日本汽车工业成功之谜，1985年美国麻省理工学院筹资500万美元，确定了一个名叫“国际汽车计划”(IMVP, International Motor Vehicle Program)的研究项目。最后于1990年著出了改变世界的机器一书，第一次把丰田生产方式定名为 Lean Production，即精益生产方式。这个研究成果汽车业内的轰动，掀起了一股学习精益生产方式的狂潮。作为精益生产当中重要的指导思想之一，持续改进也被广泛应用到了汽车制造业的生产改进之中。2.1.2 持续改进的理论研究在丰田公司，大野耐一则主要通过改善(Kaizen,意指持续不断地改进)和标准化活动消除隐藏在企业里的这7种浪费现象，不断的努力取得连续不断的小步的改善,从而达成降低成本，实现永久改进生产过程的目标。 16 持续改善的循环被定义为：1. 将流程和活动进行标准化2. 衡量标准流程(发现循环时间和库存量)3. 根据要求进行衡量4. 进行创新以满足要求、提高生产力5. 将新的、提高的运营进行标准化。23博世集团的专家在结合过往持续改进理论的基础上，将企业的改进点归纳为点CIP（Point CIP）和系统CIP （System CIP）两类，并对两类CIP总结出具体的实施流程和方法，将其真正落实为管理式的持续改进过程。其后，学者提出在持续改进过程中，去除问题和缺陷，并不能保证企业服务或产品最终能够达到一个比期初更理想的状态，因为新引进的方法或流程有很大可能性比过去的那个更加不如。结合这种现象，学者随之提出，持续改进应该关注那些企业或组织需要的改善，而非关注那些不需要的浪费、缺陷(Russell L. Ackoff ,1991)。12并且，由于企业问题复杂、问题种类多、牵涉面广，针对不同的问题就需要不同的分析方法才能估算项目的成本和可能带来的效果，往往难以在前期就很好地估算改进项目的优劣。这更加表明了持续改进的效果的不确定性。2.1.3 点持续改进点持续改善（Point CIP）是博世生产系统当中持续改善的理论的一部分，目的是为了暴露和永久消除制造和物流改进过程中的关键问题，它是六西格玛过程管理、精益生产等管理工具的继承发展与实际应用，是综合了6Sigma管理的过程管理理论和精益生产持续改进理论提出的工厂生产过程的持续改进的流程管理方法。博世集团的专家也将过程管理的一部分理论融合进来，从这个角度看，针对每一个改进点的相应改进过程的管理，也属于过程管理的范畴。（1）定义点CIP（Point CIP）是从下而上的活动（从日常作业中发现），以改进和稳定流程。系统CIP（System CIP）是工厂基于价值流设计（VSD），从上到下的目标计划和改进活动。在点CIP中，需要对生产流程进行定期的检查，利用系统CIP确定的标准，将目标（标准）状态与实际状态不断进行比较。这样，偏差和问题就会明显显现出来。在问题发生后，通过快速反应系统自动停止生产线，采取临时措施以避免问题传播和扩大。然后确定最大偏差（问题）的产生原因，在员工参与的情况下，建立点，找出解决方案并进行测试和效果确认，永久的消除问题（“单个因素试验”）。下一步，检查在实践中能否持续遵循预期的效果，然后接下来开始处理下一个偏差（2）实施过程在许多情况下，定义、创建和实施解决问题的措施都会很快。但有时候问题的根本原因可能并没有被真正发现。结果，措施的实施结果不明显，或是无法持续。持续的问题改善过程可以通过 PDCA过程的9个步骤（见图1）来实施，以保证问题得以有效解决 Bosch. 博世生产系统培训教材.。 图1 点持续改进PDCA循环流程点持续改进PDCA循环流程描述0问题的暴露 在多数情况下，问题因为和标准不一致而产生差异而被暴露。差异可能是，例如，在工作站的错误干预标准被打破了。 1定义问题 首先，必须对现存的问题进行精确的描述。问题解决 单的第一部分就是为了这个目的而设计的，包括了对问题本身的描述和问题发生时间、地点、产品/材料、问题发现人等相关信息的定义。2收集事实 在授权释放生产线进行重新生产后，线长必须立即收集现场的事实证据以为下一次早会做准备。只有在问题暴露时现场收集事实才能使问题原因的讨论简单。一旦定义了问题，就必须马上收集事实。最理想的是在问题发生的现场，根据受影响的部件收集事实。3停线和采取立即措施 操作人员停线并通过安灯（见术语表）来通知线长。在拥有自动生产线的厂里，机器会自动停线。线长立刻采取行动并在现场和操作人员讨论问题。为避免问题传播和扩大，应采取立即措施。然后才能授权重新进行生产。所有为纠正偏差而采取的立即措施被记录在问题解决单上。反应时间和采取的逐级汇报也要记录在案。4数据分析 在数据分析的第一步，记录下负责该问题的员工和小组。在这个阶段，额外的统计数据和分析可以用来支持事实，常用的方法包括柏拉图分析、原值顺序分析、历史图表, 其他的方法（如 6 个sigma，Shainin）根据问题的严重程度和复杂程度也可以应用。5原因分析 在问题解决过程的下一步，将会现场分析收集的数据和定义问题产生原因。原因分析首先从决定影响问题的因素开始，可以使用鱼骨图来达到这个目的。现在，问题已经根据已存在的事实和数据加以描述，问题有点清楚了。使用系统分类因素人,机器,物料,方法和环境的方法用来定义所有的直接相关影响。对所有可能的原因进行再次的研究，看是否这些原因是“问题是什么”的独特原因，同时原因和事实之间的联系也建立了起来。最多选择3个可能的原因并进行进一步的调查。如果存在3个以上的原因，负责解决问题的员工可以自行选择。被选择的原因用“5个为什么”来分别找出根本原因。问题的根本原因是通过最后一个为什么的答案得出的。改善措施应该针对这个答案。当使用“5 个为什么”方法时，下面应该注意：每一步都展示了原因和事实之间的联系，因此，“5 个为什么”问题应该有意义，当逆推时也能成立。6采取措施对每一个根本原因必须定义措施。措施描述需要包括下列细节： 1. 序列号 措施的序列号 2. 原因 参照步骤4中的3个原因之一 3. 措施 改善措施的口头描述 4. 负责 负责实施员工的姓名和部门 5. 到期日 成功实施改善措施的到期日 6. 状态 状态标示与解释见图27检查有效性一旦措施实施后，检查措施的有效性。措施的有效性应该用图表来表示，其效果应该由步骤 4 中的数据或事实来证明。8标准化 为确保改善能持续，有必要将措施纳入标准之中。例如可以减少干预的标准，如果问题再次产生，将会引起立即的反应。被修改的标准记录在问题解决纲要中，同时记录负责员工的部门和日期、时间。最重要的标准已经定义了：质保矩阵、失效模式分析、PQP 、标准化工作、产品设计。通常，每一个措施都会对标准有影响。如果没有，则需要在问题解决单的合适的地方填入这种例外情况。 只要采取措施并且措施有效性得到了验证，就要调整标准并检查调整的标准是否适用于 Bosch. 点持续改善问题解决方法.其他区域。就像问题解决过程在晨会上提出一样，该过程也在晨会上结束。9完成问题解决单 当完成日期填入和负责员工签字后，问题解决单就算完成了。问题的解决必须得到线和部门经理的认可。问题解决单存放在线上并在需要时可以查看。问题解决单在下面几页还会完整的描述。在实践中，A3格式是很有用的。推荐用铅笔手工填写印刷表格，因为在问题解决过程中修改是免不了的。 （3）点CIP改进工具集本小节简短描述了主要的分析和表述方法。它们分别是：柏拉图分析，历史图表和原值顺序分析。对所有实施 BPS 的人来说，当他们在实施点持续改善和使用问题解决单的时候，本书也提供了有用的工具。A. 点持续改进问题解决单持续的问题改善过程可以通过 PDCA 过程的9 个步骤（图1）来实施。标准的问题解决文件表述如下，它将问题解决过程的 8 个步骤 - 从问题描述到问题完成的分析- 整合在一张表上，称为点持续改进问题解决单（图3）。图3 点持续改进问题解决单B.鱼骨图鱼骨图又名特性因素图是由日本管理大师石川馨先生所发展出来的，是寻找问题 “根本原因”的工具。问题的特性往往受到一系列因素的影响，我们通过头脑风暴找出这些因素，并将它们与特性值一起，按相互关联性整理成的层次分明、条理清楚，并标出重要因素的图形就叫特性要因图。因其形状如鱼骨，所以又叫鱼骨图（以下称鱼骨图），它是一种透过现象看本质的分析方法22。但是基础的鱼骨图只是一个帮助分析问题的方法论，并不能指导企业员工进行生产改进实践。针对这个问题，基于石川馨先生发明的方法，又提出了带有5M+1E系统分类因素的鱼骨图，包括人（Man）、机器（Machine）、物料（Material）、方法（Method）、测量（Measure）和环境（Environment）六个因素，用来定义所有的直接相关影响2。（见图4）图4 5M1E鱼骨图问题分析人员应该回答下列问题： 人对问题有什么影响?机器对问题有什么影响?物料对问题有什么影响?方法对问题有什么影响?环境对问题有什么影响?C. 5个为什么（五问法）五个为什么（英文：5 Whys），又称为“五个为何”、“五问”或“五问法”，是一种提出问题的方法，用于探究造成特定问题的因果关系。2“五”的含义就在于，通过反复提出为什么(5次或以上)，一般来说可以保证找出问题产生的根本原因。五问法的关键所在就是，鼓励问题解决者避开主观或自负的假设和逻辑陷阱，沿因果关系链条，从结果着手，层层深入，直至找出原有问题的根本原因，从而为改善方法的选择提供支持22。五问法也是基于头脑风暴，因而其效果同样存在比较大的不确定性。相比鱼骨图，五问法是一种针对单个影响因素/现象的、更加深入的分析方法。将五问法结合鱼骨图，或许可以达到系统全面，而又不会错过问题本质的方法。可是，这又会增加现场的问题分析的工作量。D. 柏拉图分析柏拉图分析用于现实问题区并表述解决方案的潜力。柏拉图在解决问题流程时提出，在完成鱼骨图分析及资料搜集后，要使用次数分布技术，区分“少数重点因素”和“大量微细因素”。柏拉图分析背后的理念是把数据按次序排列，一般以柏拉图表展示。跟棒型图表一样，柏拉图分析展示的是分布，所不同的是，棒条的排列是由多至少。柏拉图表用一条累积连瞃，代表直轴棒条的百分比总数，从左至右一直累积上去。在管理中，由于其重点管理而广为使用。2C 原值顺序分析使用原值顺序法，数据发生的时序表示相对更加清楚。通常使用这种方法，问题发生的时间点就很明显，在这一时间点发生的其他事件可以用来确定事件之间的联系2。2.2过程管理2.2.1 传统的过程管理上世纪80年代，日本企业提出了精益生产(Lean Production)的管理思想和方法，带动日本工业经济飞速发展，曾一度超过美国跃居世界首位，其影响之大震惊了美国学术界。美国学者（Michael Hammer和Jame Champy, 20世纪80年代）基于日本管理思想和方法，融合自身优势，提出了业务过程重组(BPR, Business Process Re-engineering)的管理理论和方法，在西方企业中引发了一阵业务过程重组热潮。但由于业务过程重组本身的一些缺陷，过分绝对化，排斥排斥小步改革,连一些过去是行之有效的管理方法也遭到排挤,因而并没有在很多企业成功实施。之后，诸多学者对Michael Hammer和Jame Champy的过程重组理论提出改进，并称之为过程管理（Process Management）。15过程管理是ISO9000:2000质量管理体系标准中强调的管理手段，目的是对企业管理过程中每个节点进行控制。通过对每个过程的进行细节进行控制和管理，从而达到全面的质量管理。其手段主要包括，对企业或组织涉及的各种业务过程应用工作流技术进行设计、改进、监控、评估、控制和维护等管理工作，其中包含了过程描述、过程诊断、过程设计、过程实施、和过程监控等步骤。22在企业管理实践中, 管理变革是应用过程管理方法的必要条件,要改变传统的管理模式、方法和管理结构，才能够建立起新的管理模式和管理结构。23过程管理理论和方法，在业务过程重组的基础上，融合精益生产管理理论和技术，使得企业能够根据自己的特点，以较小的风险渐进地、动态地和稳定地改进和完善生产组织和管理。15 但与此同时，传统的工作流技术设计的工作流程，局限于过去的业务需求和企业信息化的发展，很多流程已经成为一种对人力的浪费，已不能满足当今业务过程管理对效率的要求。同时信息传递不及时、不准确，极大影响了企业运作。19 2.2.2 利用管理信息系统进行过程管理在企业信息化的大背景下，企业业务过程可以视为一个信息的搜集、传递、存储和加工处理的过程,各业务过程的的运行状况均可用信息进行描述。22 随着信息技术在过程管理的实施过程中扮演了重要的角色，各类信息系统为企业的流程管理带来了强大的技术支持。其借助过程失效模式和影响分析、过程质量功能配置、计算机仿真和优化技术、数据采集和统计分析等工具，帮助对企业活动中的具体过程系统性地、定性或定量地进行采集、分析诊断、设计优化和业务流程改善。18另外，管理信息系统还应包括按标准数据格式建立,具有业务过程管理数据批量处理、修改、存储和传输的功能,可实现面向多用户的数据的网络共享和实时查询。22在过程管理信息系统构建过程中，过往比较成熟的可支持过程管理的建模工具主要有：IDEF族方法、设计结构矩阵、DSM方法、RAD方法、EEPC方法、Petil网、DFD方法，基于活动网络图的建模方法，协同工作关联图与活动状态联接图等方法。18这些建模方法都其自身的优势与劣势，它们对过程建模的考虑还不够全面，并没有系统性地综合评估建模的需求、建模的规划、仿真、执行、建模的重用性等因素，全面考察什么样的建模技术才能真正全面解析过程，有效并且高效地建立出企业或组织的业务流程模型。并且这些方法都没有提出简单而又具有可操作性的建模策略和建模步骤。所以在过程管理建模过程中，就要求我们充分综合应用几种方法来实现设计过程的建模，以扬长避短、充分发挥各种建模方法的长处。18互联网时代的到来，也带来了信息技术的革新，面向服务的体系架构的提出更加方便了企业或组织对自己的业务流程进行分析建模，并依据此模型建立管理信息系统。相比传统的建模方法，面向服务的体系架构（Service Oriented Architecture，SOA）体系架构因其松散耦合性、可重用性、服务分级、服务共享、可供外部访问等优点，迅速成为企业级Web应用的主流技术架构。20基于此，过程的分析、优化与实施，已经有了比较系统的实施手法，但是企业或组织的优化后流程应该达到怎样的目标状态，过程管理理论中并没有为其提供方向上、或是原则上的指导。即，流程的过程，依靠管理自身素质自由发挥，而缺乏一个框架或者体系的指导设计成怎样的业务流程才是真正能给企业或组织的业务过程改进和管理带来帮助。2.2.3 六西格玛管理六西格玛作为一种新兴的、系统性的过程质量管理工具，现在已经被越来越多的组织和企业所关注。六西格玛的缔造者摩托罗拉公司也因为六西格玛曾在1998年和2003年两次赢得马尔科姆鲍德里奇全美质量大奖。8六西格玛管理核心方法DMAIC有选择地融合了以往的所有过程质量管理工具，形成了一个业务流程改进与管理的方法体系，用于消除过程缺陷和无价值作业，从而持续改进企业业务流程、保证质量和服务、降低成本、缩短运转周期，达到客户完全满意，增强企业竞争力。16六西格玛管理最初提出时主要是六西格玛改进，只有MAIC(Measure测量、Analyze分析、Improve改进、Control控制)四个阶段。在2000年，发展成众所周知的涵盖DMAIC(Define定义、Measure测量、Analyze分析、Improve改进、Control控制)五个阶段的理论，使六西格玛管理成为适应性更强、行之有效的问题解决模型。 以DMAIC改进流程来说，其基本思路是源于戴明提出的项目管理PDCA循环。但DMAIC弥补了PDCA循环的不足，结构化的方法体系应用于其中，明确每个阶段所需的知识和方法，更好地、清晰地推进改进项目的实施(DMAIC工作流程见下图)。DMAIC各阶段常用的工具有：SIPOC图、KANO图、头脑风暴法、因果图、散点图、趋势图、直方图、排列图、测量系统分析、过程能力分析、方差分析、回归分析、假设检验、FMEA、实验设计(DOE)、控制图等等。8图5 DMAIC工作流程六西格玛项目顺利实施后，项目还没有完全结束。除了要肯定其所取得的财务成果和对公司的的贡献外，还需要完成一些后续的改进工作。一般方法如下：1)改编工艺文件和工作指导书；2)形成新的规章制度和政策；3)将六西格玛流程的成果形成作业标准。4六西格玛采用量化的方法分析流程中影响质量的因素，找出最关键的因素加以改进从而达到更高的客户满意度。因此，精益和6西格玛要相互融合，一方面可以克服定性的精益管理理论，无法使用统计的方法来分析流程、管理流程的缺点；另一方面克服了6西格玛缺乏企业改进方向的指导，因而无法非常有效地优化提高流程效率、减少资本投入的缺点。232.2.4 创新的六西格玛过程管理创新的六西格玛管理过程由六西格玛过程改进、六西格玛过程设计和六西格玛过程管理三个部分组成。9在六西格玛过程改进实施过程中，企业发现有时似乎过程改进遇到了瓶颈，过程已经达到了最大的能力，但仍不能满足提高了的顾客需求。基于这种现象，西方学者提出他们可能需要创造全新的过程来去除和预防组织管理流程的浪费和缺陷。六西格玛设计的“DMADV”过程能将产品与过程设计过程中的方法、工具和程序做系统化的整合，用来设计或重新设计产品与服务，来满足顾客的需求和期望。其主要过程是：DMADV（Define界定、Measure 测量、Analyze分析、Design设计和Verify验证）。93、结论持续改进的管理思想，已经是广泛为企业界所认同。其中的点持续改进，则尚属于一项相对封闭的理论，由于企业客观条件、企业文化的限制，当前未被广泛使用。虽然，其方法已经在为博世集团遍布 50多个国家的数百个工厂的生产制造提供支持，并在工厂的持续改进方面发挥巨大作用，但是其在实施过程中依旧存在有待改进之处。譬如，虽然传统的点持续改进理论和方法及其大部分衔生方法都已经比较成熟、从过程设计到企业实际实施的理论框架也很完整，但是他仍未能吸纳或利用先进的过程管理和信息技术工具，因而在实际应用过程中，仍旧存在浪费人力物力的现象，在效率方面有待融合信息技术进行改进。另一方面，点持续改进有待融合六西格玛流程管理这样一种全面、结构明确的方法体系，其在处理人员关系和进行生产的过程中，由于其系统性和降低系统风险的总体目标，可能会使员工牺牲或丧失创新思维。17而这一问题，尚未找到合适的解决方法。4、文献综述，文献翻译，开题报告参考文献1 Bosch. 博世生产系统培训教材.2 Bosch. 点持续改善问题解决方法. 3 赵 路云,陈媛,周志伟,薛迪,曹建文,许海风,刘王利,李军. 6西格玛的发展及其应用J. 中国医院管理, 2004,6(2)：11-124 昊莹莹,马长玉. 项目管理在六西格玛中的应用J. 河北理工大学学报,2005, 5(3): 72-755 邢以群,郑怡. 一种新的多项目管理模式流程导向型组织结构模式探讨J. 软科学, 2005,4(17)：42-456 蒋景楠,余斌. 多项目管理探究J. 技术经济与管理研究,2006,2(1)：83-857 綦方中,王正肖,孙永军. 虚拟企业环境下项目任务分解和进度控制策略J. 计算机应用研究,2002,19(8).8 房海霞,施国洪. 基于TQM的中小企业六西格玛管理研究D江苏大学.管理科学与工程,2010：1-729 王金德. 从“DMAIC”到“DMADV”六西格玛实现质量经济性管理的最新实践.J. 上海质量,200410 Christina Manteli, Inge van de Weerd, S