《精益六西格玛管理在J创意设计公司产品质量优化设计案例研究》14000字

PAGE1精益六西格玛管理在J创意设计公司产品质量优化设计案例研究摘要：本文以J公司产品为研究对象，通过精益生产和六西格玛管理相结合的方法对J公司产品质量改进进行应用研究，以J公司的LED纪念章为例，分析产品中存在的质量问题和生产工艺过程在存在的效率问题。针对以上问题，通过六西格玛理论DMAIC（定义、测量、分析、改进、控制）的管理方法对J公司LED纪念章产品质量改进进行研究，借助直方图、矩阵图、抽样调查、控制图等质量管理工具，对LED纪念章产品存在的质量、生产工艺流程问题和公司内部质量管理问题进行分析、确定关键原因、针对关键原因进行优化改进，将优化的方案应用于企业。将精益六西格玛质量管理引入到J公司，改善后能够有效地实现J公司产品质量提高、合格率提高、生产效率提高的目标。关键词：小型制造业；六西格玛管理；精益生产；质量管理目录第一章绪论 71.1选题背景和意义 71.1.1选题背景 71.1.2选题意义 81.2国内外研究综述 91.2.1国内精益六西格玛研究概况 91.2.2国外精益六西格玛研究概况 101.3研究思路和内容 111.3.1研究思路 111.3.2研究内容 11第二章精益六西格玛相关理论 122.1精益六西格玛基本理论 122.1.1六西格玛管理的基本概念 122.1.2精益生产的基本概念 132.1.3精益六西格玛管理的基本概念 132.2精益六西格玛管理方法论 15第三章J公司现状及存在的主要问题 173.1J公司概况 173.2J公司LED纪念章产品工艺流程 183.3J公司产品质量问题分析 183.3.1产品精度差不良品率高 183.3.2生产效率低 193.3.3其他问题分析 20第四章基于精益六西格玛的J公司产品质量改进 214.1界定阶段 214.1.1确定改进问题 214.1.2确定改善范围 234.2测量阶段 254.2.1产品精度测量 254.2.2工艺过程测量 274.3分析阶段 274.3.1产品精度问题分析 274.3.2工艺过程问题分析 294.4改进阶段 294.4.1改进措施分析 294.4.2改进措施验证 314.5控制阶段 364.5.1作业标准化 364.5.2控制检测 37第五章改善前后效果对比 39第六章小结与展望 406.1结论 406.2展望 40参考文献 42第一章绪论1.1选题背景和意义1.1.1选题背景改革开放四十多年来，中国的市场快速发展，经济和技术不断成熟，中国的制造业市场也取得了巨大的进步，制造业是我国众多产业发展中的一个非常重要的产业。中国共产党第十九届中央委员会第五次全体会议上提出把制造强国放在首位，体现出国家对大力发展制造业的重视。制造业为我国产业的发展提供了基础，也是我国产业发展的核心，中国未来只有靠制造业，才能够立足于世界。随着科学技术的不断发展，人民对美好生活的需求不断提高，对产品质量的需求也在不断提高。越来越多的公司需要以顾客为中心，根据客户需求，对产品质量进行改善，这是公司在当前竞争激烈的大环境中得以生存最基本的保障[1]。利用精益生产和六西格玛管理、六西格玛DMAIC、“5W1H提问技术”等质量管理工具对当前公司质量管理中的问题加以改善，对提高公司形象、增强顾客满意度、逐步实现“以人为中心”发挥着重大的作用。近年来，国家大力支持文化创意产业的发展，令文化艺术市场蓬勃。文化创意产业源于文化又高于文化,是对文化资源和文化理念创造性的开发和利用,是文化对社会经济发展渗透力的深入挖掘和拓展。文化创意产业作为当今炙手可热的产业，在人们的生活中发挥着越来越重要的作用。文创产品是文化产业的重要组成部分，也是各大博物馆促进自身生存发展的必要手段，文创产品的开发日益受到各大博物馆的重视[2]。文创产品多种多样，但在发展过程中也存在着不少的困难，各公司之间竞争大、公司内部管理不规范、产品雷同缺乏创新意识、产品质量品质较差、顾客需求变化等。要在激烈的市场竞争中取得一席之地，就应该采用更加科学、更加有效的方法和管理理念来降低公司成本、提高产品质量、满足顾客需求。J公司是一家小型文创产品创业公司，2015年左右成立，主营产品是各种各样的纯手工文博创意产品，在生产过程中，该公司不仅需面对产品竞争力高、缺乏创新技术等关键问题，还面临着产品精度低、产品质量合格率低、生产批量小、效率低等问题。1.1.2选题意义首先，J公司已经成立了许多年了，主要在红色文化村内经营各种小型文博创意产品，发展业绩尚可。随着近些年国家对文博行业的重视，各大文创产业相继崛起，例如故宫博物院、南京博物馆等大型博物馆相继推出自己的文创产品实体店，主营文物周边、考古盲盒等文创产品。面临着竞争对手的增加和顾客对产品质量要求的提高，该公司暴露出来了不少质量管理的问题。其次，我国制造业正处于发展转型时期，面临国内外发展趋势规模不断壮大，消费者要求不断提高，这就要求中国的制造业要提高产品质量水平，加强企业品牌建设。目前，国内各大城市文化创意产业的利润逐年提高，企业数量在也在快速增长，文化创意产业市场规模逐步形成。J公司就是文化制造业中的一个典型类别，通过对J公司产品质量中存在的问题进行研究，打造公司质量标杆，提升公司品牌建设，进而提高公司的质量管理水平，推动我国制造业的发展。本文通过精益六西格玛DMAIC（定义、测量、分析、改进、控制）的管理方法对J公司产品质量改进进行研究，找出J公司质量管理中存在的问题和偏差，然后使用抽样检测法对测量系统进行分析，通过进行头脑风暴法等方法找出质量问题的主要原因，再利用精益六西格玛的思想进行流程优化和生产布局规划，由此完成优化阶段的工作。针对优化方案进行标准化管理，对优化后的不良品进行实时监控，并对优化中的关键步骤实施统计过程控制。最后对精益六西格玛的质量优化效果进行分析，将可能的失误减少到最低限度，从而使公司可以做到质量与效率最高，全方位地使顾客满意。针对J公司质量管理中存在的问题，利用精益六西格玛理念，加强公司全面质量管理，推广先进科学的质量管理方法，提出优化方案。最后，文创产品的发展对我国的文化发展具有重大的意义，将精益六西格玛管理的理念应用的文创产品的发展过程中，实现对产品的优化，不仅能更好地满足产业发展的需求，而且能有效的改善产品质量，满足顾客的需求。1.2国内外研究综述1.2.1国内精益六西格玛研究概况进入新世纪以来，国内对六西格玛管理的研究不断深入，并取得了很多重大成就，国内对六西格玛的研究主要集中在制造业。经过多年的发展，如今的精益生产思想早已超越制造业，扩展至建筑、服务、物流等多个行业和领域，精益思想的应用取得了飞速发展[2]。国内外文献研究的关注重点也已经由原来的六西格玛研究逐步转移到精益六西格玛的研究上来。精益生产和六西格玛在起源和解决问题的办法上都各有特点，但是如果在实际中将二者孤立的实施，经过一段时间后，其效果会受到限制，将会很难实现持续改进的目标[3-4]。顾继光认为，六西格玛是一种先进的管理理念，主要通过科学的DMAIC闭环流程对产品质量进行管控[5]。张敏，何桢等通过研究GE、摩托罗拉、戴尔、江铃、福特、三星等国内外著名企业推行六西格玛经验，总结出了五大成功因素：高层领导的支持、适应组织的情况和需求、合理的选择项目、完善带级人员的职业生涯、加强供应链上的推荐，为我国企业实施六西格玛管理的推行提供一定的借鉴作用[6]。林桂娜（2013年）在图书馆管理中引入了六西格玛理论，着手于六西格玛和核心竞争力的含义,对图书馆所面临的挑战进行全面分析，在六西格玛理论的基础下，探讨了如何建立图书馆核心竞争力的举措与注意事项,为强化图书馆核心竞争力提供了全新的思路与方法[7]。马继（2018年）在对A公司汽车外观间隙的改善研究中，应用DMAIC理论，把某车型SOP后的整车外观合格率从95.2%提高到了98.7%[7]。近几年来，精益六西格玛管理理念逐渐被企业所接受并采用，六西格玛管理DMAIC技术线路与精益生产ECRS结合，有针对性的发现问题，为企业不断创造利益和价值。1.2.2国外精益六西格玛研究概况精益六西格玛管理在制造业广泛应用，已证实其实消除浪费与提高效益的有效管理方法[8]。在国外六西格玛起源于20世纪80年代中期的摩托罗拉公司，是为应对日本企业冲击、改善产品质量、提升竞争能力而提出的一种追求顾客满意和完美品质的质量目标[9]。随着精益生产与六西格玛管理的发展，MichaelL.George,DavidRowlands,MarkPrice，JohnMaxey，认为精益六西格玛不是精益生产和六西格玛的简单相加，而是两者的互相补充，有机结合[10]。弗雷迪.伯乐，迈克.伯乐认为精益生产所面临的最大困难是任何运营的问题都围绕着人来展开，从管理层对精益生产的认识，到执行层不愿意面对现实，且有抵制变革的心态，乃至对一线员工专业知识经验的不重视等等。因此，要想解决精益生产的问题，首先要解决人的问题。W.爱德华兹.戴明认为引起生产效率低下和产生不良质量的原因有85%左右都在于企业的管理系统，只有15%左右是来自于员工自身[11]。Ayadiyoussouf等人将精益六西格玛理论应用于工业系统的维护优化，目的是使维护策略和维护服务适应随时更新的技术变化，提高公司整体竞争力[12]。从近几年的发展来看，精益六西格玛管理在国外应用的十分广泛，在各大企业中发挥着重要作用。1.3研究思路和内容1.3.1研究思路本文的研究思路参考图1-1。图1-1论文研究思路1.3.2研究内容本文通过查阅基于精益六西格玛管理对产品质量问题研究改进的相关文献资料，学习精益六西格玛的相关理论知识和方法技术，作为本文的理论支撑。通过对J公司的产品质量问题进行探讨，将精益六西格玛的DMAIC活动过程（界定阶段、测量阶段、分析阶段、改进阶段、控制阶段）应用于J公司产品质量改进中。以J公司的主推产品LED纪念章为突破口，运用精益六西格玛理论各个阶段的相关工具，解决LED纪念章产品存在的精度低、合格率低、效率低的质量问题，全面提升LED纪念章产品的生产批量和合格率，促进J公司长远发展。第二章精益六西格玛相关理论2.1精益六西格玛基本理论2.1.1六西格玛管理的基本概念六西格玛管理是20世纪80年代末首先在美国摩托罗拉公司发展起来的一种新型管理方式。推行六西格玛管理就是通过设计和监控过程，将可能的失误减少到最低限度，从而使企业可以做到质量与效率最高，成本最低，过程的周期最短，利润最大，全方位地使顾客满意。因此，六西格玛管理是一种近乎完美的管理策略[13]。六西格玛管理包含两个方面的含义：其一：是对不合格的一种测量评价指标；其二：是驱动经营绩效改进的一种方法论和管理模式。西格玛在统计学中用来表示总体数据的标准差，西格玛是用来衡量任一组数据离散程度的指标，可以被当作一种评估产品和生产过程特性波动大小的统计量。在质量管理理论中，标准差的值导出了“西格玛水平”的概念，用以衡量过程绩效的优劣。在六西格玛理论中,“西格玛水平”是过程输出的平均值、标准差与顾客目标值、规格线综合起来比较，最终得出的对过程满足客户要求能力的一种度量指标。标准差越小，则“西格玛水平”越高，表示过程满足顾客要求的能力就越强;标准差越大,则“西格玛水平”越低，过程满足顾客要求的能力就越低[14]。从六西格玛管理的统计含义中可以知道，六西格玛水平是指每一百万次机会中出现缺陷的数量低于3.4，即六西格玛质量水平代表3.4DMPO。六西格玛管理代表的是理想化的高质量水平，在考虑了平均值可能含有1.5个标准差偏移后，半个公差线内包含六个标准差，这是，每百万机会中出现缺陷的个数只有3.4（相当于正态分布超过4.5个标准差外的单侧概率）[15]。表2-1西格玛水平换算表合格率DPMO西格玛水平30.90%690000162.20%208000293.30%66800399.40%6210499.98%320599.9997%3.462.1.2精益生产的基本概念精益生产是通过系统结构、人员组织、运行方式和市场供求等方面的变革，使生产系统能很快适应用户需求不断变化，并能使生产过程中一切无用、多余的东西被精简，最终达到包括市场供销在内的生产的各方面最好结果的一种生产管理方式。与传统的大生产方式不同，其特色是“多品种”，“小批量”。精益生产的核心是通过持续不断的排除浪费来赢得利润、创造价值。精益生产是指具有消除浪费、改善流程、降低成本等方面作用的一种生产方式，是一种不同于大量生产的新型生产方式。精益生产主要从全面生产系统的浪费和现代IE的八大浪费两个方面来分析浪费，其中全面生产系统的浪费包括人的浪费、材料的浪费、设备的浪费、作业方法的浪费、管理的浪费、品质的浪费和安全问题造成的浪费，八大浪费包括过多制造的浪费、库存的浪费、搬运的浪费、不良品的浪费、加工的浪费、动作的浪费、等待的浪费、管理的浪费[16]。2.1.3精益六西格玛管理的基本概念精益六西格玛管理是一种将精益生产和六西格玛管理有机结合的新理念、新方法[17]。顾客价值和顾客需求不仅是六西格玛管理关注的对象，也是精益生产的理念，精益六西格玛管理融合了二者的优点，一起作为改善企业流程、降低成本、提高顾客满意度的方法体系来运用。表2-2六西格玛管理与精益生产的比较名称六西格玛管理精益生产假定问题总是存在的测量是重要的消除浪费可以改善绩效大量的小改进更有利于组织生长目标西方制度、工具化的文化和管理思想东方以人为本的文化和管理思想工具方法散布图、排列图、因果图等5S管理、准时生产、防错看板等实施步骤DMAIC精确的确定价值；识别价值流；流动；拉动；尽善尽美共同点关注顾客满意、顾客驱动；关注财务成果；注重持续的整体改进；重视改变思想观念和行为方式；注重人、系统和技术集成等优势通过持续快速改进，消除浪费与缺陷，低成本的快速满足顾客需求，获得竞争优势精益六西格玛（LeanSixSigma，简写为LSS）是精益生产与六西格玛管理的结合，其本质是消除浪费。精益六西格玛管理的目的是通过整合精益生产与六西格玛管理，吸收两种生产模式的优点，弥补单个生产模式的不足，达到更佳的管理效果。LSS是一套系统化、结构化的业务改进与创新模式，旨在通过严谨的、科学的方法论实现组织业务流程突破性改进和设计创新，减少变异，降低浪费，提高质量和效率，提升顾客和其他相关方满意度，以利于组织实现战略目标[18]。通过实施精益六西格玛，组织流程可以在以下方面获得收益：减小业务流程的变异、提高过程的能力和稳定性、提高过程或产品的稳健性；减少在制品数量、减少库存、降低成本、减少浪费；缩短生产节拍、缩短生产准备时间、准确快速理解和响应顾客需求；改善设施布置、减小生产占用空间、有效利用资源；提高顾客满意度、提高市场占有比率。2.2精益六西格玛管理方法论六西格玛DMIAC各个阶段的相关工具多种多样，结合J公司实际情况，本文主要采用：树图、流程图、抽样计划、头脑风暴法、控制图等。表2-3DMAIC过程活动的要点及工具阶段活动要点常用工具和技术D（界定阶段）明确问题确定y(关键质量特性/关键过程特性)头脑风暴法力场图亲和图因果图树图顾客的声音流程图质量功能展开SIPOC图不良质量成本平衡记分卡项目管理M（测量阶段）确定基准测量y，xs排列图不良成本分析因果图水平对比法散布图直方图流程图趋势图测量系统分析检查表失效模型与效应分析（FMEA）过程能力指数抽样计划A（分析阶段）确定要因确定y=f（x）头脑风暴法试验设计因果图抽样计划FMEA假设检验水平对比法多变异分析方差分析回归分析浪费分析作业时间分析价值流图价值工程流程程序分析全面生产维护I（改进阶段）消除要因优化y=f（x）试验设计FMEA响应曲面法测量系统分析调优运算（EVOP）过程改进目视管理看板5S管理快速换型定置管理设备布局改进“5W1H”提问技术约束理论（TOC）和“ECRS”原则C（控制阶段）保持成果更新y=f（x）控制图标准化作业及标准统计过程控制操作程序（SOP）防差错措施过程文件控制过程能力指数六西格玛自20世纪80年代诞生于摩托罗拉公司以来，经过近30年的发展，现在已经演变成了一套行之有效的解决问题和提高组织绩效的系统的方法论。第一阶段是界定阶段，即对问题的定义。在六西格玛项目选定之后，团队成员一起合作，确定问题和目标，将改进项目界定在合理的范围内；第二阶段是测量阶段。通过应用数学上的函数概念，对现有过程的测量和评估，制定期望达到的目标及绩效衡量标准：Y=f(x);第三阶段是分析阶段。通过数据分析确定影响输出y的关键xs，确定过程的关键影响因素；第四阶段是改进阶段。分析出根本原因后，研究开发潜在的解决方案，寻找最优改进方案，优化过程输出y并消除或减少关键xs的影响，使过程的缺陷或变异降至最低；第五阶段是控制阶段。在最后这个阶段，对改进成果进行固化，通过防错法，最后进行研究方法以及经验总结并庆祝项目完成。精益生产常用工具为ECRS四大原则（取消、合并、调整顺序、简化）。第一取消，首先考虑该项工作有无取消的可能性；第二合并，就是将两个或者两个以上的对象变成一个；第三重排，也叫做调整顺序，通过改变工作程序使工作的先后顺序重新组合，以达到改善工作的目的；第四简化，经过取消、合并、重组之后，再对该项工作进一步更深入的分析研究，使现行方法尽量简化，以最大限度的缩短作业时间，提高工作效率。第三章J公司现状及存在的主要问题3.1J公司概况J公司是红色文化村内的一家小型文化产业创意公司，公司内部组织结构简单化，主要包括董事部、创意部、采购部、生产部、销售部、售后部六大部门。主要经营各种小型文博创意产品，均为纯手工制作而成，发展业绩尚可。产品大部分与红色文化、红色记忆相关，有T恤衫、盲盒、纪念章、LED纪念章等。J公司以其手工制作工艺和红色文化情怀深得顾客喜欢。由于近年来文创产品行业发展较快，各大品牌之间竞争日趋严重，竞争已到白热化，J公司的纯手工制作产品在当今越来越智能化的现在，开始逐渐落后。以下以J公司主推产品LED纪念章为例来分析J公司目前存在的质量管理问题。J公司是一家小型公司，内部组织结构简单，分工明确，没有跨部门之间的流动，各部门工作人员各司其职，恪守本分。通过走访调查，J公司内部组织结构框架以及各部分所负责相关内容主要由下图表所示：图3-1J公司组织结构图表3-1各部门职责明细表部门部门职责董事部召开董事会将生产任务明确给各个部门创意部设计新产品采购部创意部下发通知后，采购部人员采购原材料生产部采购部人员将原材料送至生产部，生产部对产品进行加工销售部生产部产品完工后将产品送至销售部进行线下销售售后部负责顾客的售后服务3.2J公司LED纪念章产品工艺流程LED纪念章是J公司的一个产品系列，经走访调查，目前J公司LED纪念章的生产工艺过程主要由采购部和生产部进行加工，主要生产过程如下：图3-2LED纪念章生产工艺过程图3.3J公司产品质量问题分析3.3.1产品精度差不良品率高主推产品LED纪念章在生产加工过程中，由于是纯手工加工，对生产设备也没有特殊的配置要求，因此产品精度较差，误差较大。经过公司走访得到数据，J公司每小时生产LED纪念章90个，由生产部门统计数据得知J公司在1月份和2月份的产品合格率分别为95.47%和97.98%，均介于3个西格玛到4个西格玛水平之间，因此，改善空间还有很大。有必要利用精益生产和六西格玛理论找出不良品率高的关键原因，应因此进行改善。3.3.2生产效率低生产部工人数量较少，每个人的工作量大，生产效率不高。由调查可得，生产部工人有3人，每个人负责加工脱模、印花、粘合、包装检验，即一整个工序。实行每天8个小时，每周5天的工作制。3人需要负责J公司所有产品的生产，而每天实际上用于生产LED纪念章的时间每人只有一个小时。图3-3每人每天工作时间/h分配图图3-4生产一个LED纪念章时间/S分配图3.3.3其他问题分析首先该公司尚未开通网店，仅支持线下购买，售后服务不方便；在现在这个竞争激烈的市场中，逐步被更加智能化、更加精美的产品取代，缺乏创新人才，加之小型工艺品容易被模仿，其他企业只需稍加改造便能大批量生产，很快便能打破J公司的产品价格体系；公司组织文化和重塑发展战略不明晰，工人积极性不高，管理者工作没有做到位。基于以上，通过精益生产和六西格玛管理方法，来为企业寻找最优策略，注入新的活力。第四章基于精益六西格玛的J公司产品质量改进4.1界定阶段4.1.1确定改进问题结合第三章中对J公司产品质量问题进行分析，在界定阶段采用质量管理工具—树图明确关键问题，具体分析如下：图4-1LED纪念章相关问题明细结合第三章中对J公司产品质量问题进行分析，由生产部门统计数据得知J公司在1月份和2月份的产品合格率分别为95.47%和97.98%。仅仅知道总合格率并不能明确影响合格率的关键因素。结合图4-1的相关因素，对影响LED纪念章质量问题的相关因素进行失效分析，明确关键问题。以下数据来自J公司生产部内部员工对不合格产品进行批量统计调查，分析工艺、设备、人员、环境和原料分别对不合格产品的影响所占有的比重所得。图4-2LED纪念章质量问题Pareto图通过图4-2的数据显示，工艺和设备两个因素对不合格产品影响所占比重较大，以下将针对以上两个问题来进行改善。问题一：人员问题在一定程度上与工艺问题重回，所以可以将工艺过程与人员问题合并为问题一，由于工艺过程不规范，原先采用的单人流水线工作模式效率过低，无法满足基本生产需求，更无法满足批量生产的需求；问题二：由于设备工装夹具不规范，较为陈旧，导致LED纪念章产品精度不高，不合格率过高。4.1.2确定改善范围由生产部门统计数据得知J公司在1月份和2月份的产品合格率分别为95.47%和97.98%。针对问题一，由于工艺过程不规范，原先采用的单人流水线工作模式效率过低，无法满足基本生产需求，工艺过程不合格。针对以上问题，以下将通过对单人单一流水线工作方式进行计算，将产量明确，进而确定改进方法。针对问题二，由于设备问题导致产品精度差，可以进行进一步分析，从大的方向考虑，由设备问题导致的产品精度不良又大致可以分为尺寸不良、重量不良、外观不良和其他不良。J公司生产部内部员工对1月份和2月份的记录进行整理，对上述不合格产品中，由于设备因素导致的不合格产品进行进一步统计调查，从尺寸不良、重量不良、外观不良和其他四个方面分别做统计，分析四个因素导致不合格产品所占比重，做出进一步的问题点分解。根据尺寸不良、重量不良、外观不良和其他不良四个方面所占比重，绘制矩阵图和Pareto图，可以更加直观的看出导致产品精度差的关键因素主要集中在尺寸不良和重量不良上，因此将基于尺寸和重量做进一步统计。图4-3影响LED纪念章精度因素矩阵图图4-4影响LED纪念章精度因素Pareto图4.2测量阶段编号直径/cm重量/g编号直径/cm重量/g编号直径/cm重量/g01520315.120.3615.220.9024.820.132520625.120.3034.820.2335.320.163520.1044.719.834520.164520055.119.935520655.319.9065.220365.220.3664.120.107520.3374.720.1674.719.8085.219.9384.92068520095.420.539520694.920.3105.12040520704.920.111520415.120715.120.3125.420.342520.1725.220.1135.120.3434.92073519.41452044520744.720.3155.620455.420.6754.920165.120464.720765201752047520775.320.1184.920.3484.919.7785.220.119520494.820.2795.119.3205.120.4504.920804.8202152051520815.320.4225.120.4525.120.38252023520535.220.1834.620244.320.3544.919.784520255.12055520855.119.826520565.319.8855.320275.120.1575.120.4875.220.128520.858520885.620.429520594.920895.220304.720.8604.420.1905204.2.1产品精度测量采取抽样计划，取某一小时的数据进行编号统计，并记录产品的相关参数。表4-1改善前抽样数据直径重量统计表在本次调查中发现，LED纪念章精度不高。J公司LED纪念章每小时的产量为90个，LED纪念章为圆形，标准尺寸为直径5cm，重量20g。主要工艺过程为刻模—脱模—印花—粘合，其中LED光源为外购件。（该公司要求偏差在0.5cm以外属于不良品）图4-5改善前尺寸直方图（正态分布）图4-6改善前重量直方图（正态分布）4.2.2工艺过程测量单人流水线生产工艺过程测量：表4-2每个人生产每个LED纪念章时间表生产加工印花黏合包装检验反应时间总时间10s10s60s30s10s120s每人一小时可生产30个；3位工作人员一小时可生产30x3=90个；一天总共生产LED纪念章90x8=720个；因为是三名员工同步进行，所以每人每两分钟可以生产一个LED纪念章，即120s内生产3个LED纪念章，换种说法即生产一个LED纪念章约需要40s；该公司在1月份总共生产720x21=15120个，合格产品为1890x95.47%=14435个；该公司在2月份总共生产720x20=14400个，合格产品为1800x97.98%=14109个；而根据公司销售部统计，1月份和2月份的销量在15000个左右，所以分析可得该公司生产部3名工人可能存在加班加点情况，才能满足销量。经过对生产部工作人员的询问，确实存在一定的加班情况，但根据每月销量不同和淡季旺季会有所不同。所以，实行单人流水线生产的方式不是最优的，可以进行优化改善。4.3分析阶段4.3.1产品精度问题分析对测量阶段LED纪念章尺寸和重量进行集中统计，分别对尺寸、重量以及二者均不合格的数量进行统计，计算合格率，根据表2-1进行转化，统计结果如下图所示：图4-7改善前产品合格品与不合格品对比本次测试的产品以直径为基准，合格率为94.45%；以重量为参考，合格率为95.56%，二者均未达到的情况下，合格率为96.67%。介于3个西格玛到4个西格玛之间的水平，因此还有非常大的改善空间。由以上数据可知，LED纪念章产品在重量和直径上存在误差，是由原有的工装夹具不规范，较为陈旧引起的，因此可以通过改进生产工具，对产品模具的精度进行把控，进一步提高合格率。以下将进一步对工装夹具进行分析。产品加工过程中，在脱模、印花的过程中会使用到工装夹具，但因公司隐私要求，无法对原有工具进行取证，仅由生产部员工提供数据。传统手工制作，使用脱模刀进行切割，一次脱模2个，印花为单个印花机，一次印两个（LED纪念章双面都需要印花）。原有脱模工具模刀已经变钝，有少量生锈，不够锋利，另外手工作业难免手主观因素的影响，因此也导致了产品精度不够准确，生产效率也不高。4.3.2工艺过程问题分析经过对原有生产线数据进行测量，每生产一个LED纪念章总共需要时间120s，其中生产加工10s、印花10s 、黏合60s（在黏合动作中，将零件拼装仅需要10s，而等待粘合剂凝固需要50s不等）、包装检验30s、反应时间10s。由于是单人流水线模式，在等待粘合剂凝固时，工人存在大量的等待时间，并没有进行其他作业。所以每生产一个LED纪念章所需总时间为120s，而其中的等待和反应时间占据60s左右。以一个小时为单位，3600s内，工作时间约为1800s，每人工作效率仅为50%。反应包装检验黏合印花生产加工101010101010101010101010图4-8单人流水线单个LED纪念章各个工序时间/s4.4改进阶段4.4.1改进措施分析通过“5W1H”提问技术结合头脑风暴法提出改进措施：1、为什么要对原有工装夹具进行改善?答：传统生产模具精度低，可以通过对工装夹具的改进来提高产品精确度，提高质量合格率，提高生产效率，进而提高公司整体生产效率。2、如何对工装夹具进行改善？答：首先对已经生锈的模具刀进行磨光，提高锋利度，另外可以改进模具形状，提高每次脱模数量，起到提高批量的效果。3、为什么要对工艺过程进行改进？答：传统的单人流水线模式无法满足销量，工人可能存在加班加点情况，另外，单人流水线反应时间和等待时间过长，导致时间资源浪费，生产效率低。仅适合线下销售，要想实现大批量生产，开拓网上商店模式或者是订购模式，就需要提高产品精度，壮大流水线模式，实现大批量生产。4、如何对生产工艺过程进行改善？答：首先LED纪念章的生产工序分为4个步骤，但是只有3个工作人员，传统的每个人均负责一个工序的工作方式，导致生产效率低，因此可以通过改善传统单人流水线模式，由每个人只负责一道工序中的一个步骤，由第一部传递给第二部，可以极大地减少反应时间和等待时间，节约时间即等于提高生产效率。5、传统的手工艺是否保存？答：可以保存，因为手工艺是中华民族传统艺术，但是也可以实现手工艺和批量生产并存模式。6、销售情况并不乐观应当如何改善？答：可以引入创新型人才，向公司注入新的血脉，对产品进行创新。所以，我们可以通过改进工装夹具，并将单人流水线模式改为每人负责一道工序。4.4.2改进措施验证首先分析，对工艺过程进行改善。首先生产部只有三名员工，而LED纪念章的工艺过程有四到程序。方法一：从采购部调拨1名员工到生产部。4名员工分别负责生产加工、印花、黏合和包装检验四道工序，模拟分析生产过程：包装检验黏合印花生产加工1010101010101010101010103600图4-9改进后流水线各个工序时间/s（方法一）以一小时为单位，对工艺过程进行分析。在一小时内只有0-10s为印花工序工人的等待时间、0-20s为黏合工序工人的等待时间、0-80s内为包装检验工序工人的等待时间，第一个产品经过检验包装是在80-110s，第二个产品经过检验包装实在90-120s，第三个产品经过检验包装实在100-130s……因此一个小时内可生产350个产品，较原来的一小时生产90个，增加了4倍左右。生产一个LED纪念章大约需要10.28s。方法二：在没有工人的跨部门调动的情况下，生产部仍由原有的3名工人进行工作，但面对四道工序，要实现流水线模式，就需要对工序或者人员进行合并。如果将生产加工和印花工序合并，由一名员工担任合并后生产加工印花工序为30s，其余工序时间不变。生产工艺过程图如下图所示：包装检验黏合生产加工＋印花1010101010101010101010101010…图4-10改进后流水线各个工序时间/s（方法二）以一小时为单位，对工艺过程进行分析。在一小时内0-30s、40-60s、70-90s…为黏合工序工人的等待时间、0-90s内为包装检验工序工人的等待时间，第一个产品经过检验包装是在90-120s，第二个产品经过检验包装实在120-150s，第三个产品经过检验包装实在150-180s……因此一个小时内可生产117个产品，较原来的一小时生产90个，增加了1.3倍左右。生产一个LED纪念章大约需要30.76s。方法三：在没有工人的跨部门调动的情况下，如果没有工序的合并，3名员工分别负责四道工序的前三道，最后包装检验由三名员工完成前三道工序后，再共同完成第四道工序，为合并人员方法。黏合印花生产加工10101010101010101010…1800图4-11改进后流水线各个工序时间/s（方法三）以一小时为单位，对工艺过程进行分析。前30分钟用于生产加工、印花、黏合，后30分钟用于包装检验，在前30分钟内与方法一工艺过程相同。第一个产品经过黏合在80s，第二个产品经过黏合在90s，第三个产品经过黏合在100s……因此30分钟内可生产173个产品，较原来的一小时生产90个，增加了2倍左右。每个产品检验需要30s。3名工人同时对173个产品进行检验，大概需要1730s，1730s＜1800s，因此后30分钟可以满足检验。生产一个LED纪念章大约需要20.81s。接着分析对生产加工阶段的工装夹具进行改善，改善产品质量，提高产品精度，升级后的加工阶段的脱模模具长16cm，宽9cm，厚度0.3cm，脱模孔直径5cm，精度偏差在0.05以内。一次脱模两个，由于升级了工装夹具，必然会导致成本的增加，但是由于改进了流水线模式，批量增大，收益必然增大，将其中一部分收益用来改进工装夹具，可以起到比较好的效果。改进后的生产加工阶段工装夹具简易模型如下图所示：图4-12改善后加工脱模工装夹具在改进后的一个批次个中随机抽取90个对其尺寸和数量进行统计：表4-3改善后抽样数据直径重量统计表编号直径/cm重量/g编号直径/cm重量/g编号直径/cm重量/g0152031520614.9720.02024.9720.02325.0320.0162519.9703520335.0120.0163519.99045.012034519.99645.0120055.022035519.99655.022006520.01364.9919.9866519.96075.0120.01374.9820.0167519.95085.0219.99384.982068520094.9919.99395206952010519.98404.9720.0170520.13115.0320.0141520.03715.0120.02125.042042520.05725.0219.9713520435.0120.04734.9919.9914520.01445.0220744.9820154.9920.0345520754.9720164.9920.0546520.0276519.96174.9820.0447519.9777519.951852048519.99785.0220195.042049520795.022020520.02505.012080520.02215.0119.97515.0220.0281520.02225.0219.99524.9919.97825.0319.97234.9920534.9819.99835.0119.99245.0420544.972084520255.119.96555208552026519.9556519.96854.9919.96275.0120575.0219.95874.9819.9528520585.0220884.982029520.025952089520304.972060520.0290520.02图4-13改善后尺寸直方图（正态分布）图4-14改善后尺寸直方图（正态分布）图4-15改善后产品合格品与不合格品对比改进后合格产品精度偏差在0.05以内，本次测试的产品以直径为基准，合格率为98.889%；以重量为参考，不良率为98.889%，二者均未达标的情况下，合格率为100%。较之前改善较大。4.5控制阶段控制阶段是固化项目团队改进后取得成果的关键。主要是通过对产品改善进行实时监控以及标准化作业过程等来实现。4.5.1作业标准化本文主要通过以下几个方面起到控制作用：（1）加强对各阶段工装夹具的日常保养；（2）制定生产部门工作人员标准作业手册；（3）定期对全体员工进行培训，规范操作技能；（4）对生产流水线实时监控，保证工作和生产流程的通常；（5）加强对环境卫生的检测，防止落灰影响等。4.5.2控制检测对LED纪念章的尺寸和重量进行实时监控，对改进后的LED纪念章进行抽样检测，数据如下图所示。可以看出改进后的LED纪念章尺寸和重量在偏差范围内，满足质量控制需求。图4-16LED纪念章尺寸控制阶段Xbar-R图图4-17LED纪念章重量控制阶段Xbar-R图第五章改善前后效果对比通过以上分析，我们最终采用针对J公司LED纪念章产品，在改进工装夹具的情况下，从采购部调拨1名员工到生产部的改善情况。4名员工分别负责生产加工、印花、黏合和包装检验四道工序，模拟分析生产过程。以下是改进前后的产品质量和生产效率的对比：表5-1改善前后效果对比改善前后对比改善前改善后方法一方法二方法三1个LED纪念章时间/s≈40≈10.28≈30.76≈20.81生产部人数/人34331小时共生产/个90350117173平均合格率95.47%-97.98%98.889%-100%之间工艺流程单人流水线单人工序合并工序合并人员根据改善前后效果对比，在改进工装夹具的基础上，如果想要实现部门人员之间的跨部门流动，则工艺流程改善采用方法一；如果仅仅从生产部内部成员分析，则工艺流程改善采用方法三。第六章小结与展望6.1结论本文通过对J公司产品质量问题进行分析，利用精益生产和六西格玛管理质量工具对LED纪念章存在的质量精度问题和生产工艺流程问题进行分析改进。主要通过将精益六西格玛理论方法DMAIC分析过程应用于J公司产品质量改进的应用研究中。J公司是红色文化村内的一家小型文化产业创意公司，公司内部组织结构简单化，主要包括董事部、创意部、采购部、生产部、销售部、售后部六大部门。主要经营各种小型文博创意产品，均为纯手工制作而成，发展业绩尚可。主推产品LED纪念章在生产加工过程中，由于是纯手工加工，对生产设备也没有特殊的配置要求，因此产品精度较差，误差较大。另外，在生产工艺流程过程中采用单人流水线模式，生产效率低，不能实现大批量生产。损失的不仅仅是产品和客户，而且会损失该企业在市场上的竞争力。在利用精益六西格玛对J公司产品质量问题的改进中，以J公司的主推产品LED纪