基于6 Sigma的质量追溯系统改进应用研究

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摘 要：6 Sigma理论如今主要应用在产品合格率的改善，质量追溯系统是对企业决策和良率分析有着重要意义，这两者原本不相关，当追求100%追溯时，唯有采用6 Sigma的科学方法才可以实现。通过借鉴6 Sigma在提升产品合格率的其他案例中，总结经验，借助DMAIC模型将追溯系统的改进转化成相似的改进提升过程。在实践当中应用并验证这种方法是切实可行的，而且带来巨大的经济效益。

关键词：六西格玛;DMAIC;追溯系统

中图分类号：TP311.52;F273 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）36-0027-02

所谓追溯系统，就是利用条码或RFID技术，给每件产品都贴上唯一电子标签，即“身份证”，确保唯一ID可以对物料进行识别，然后在生产或品质控制过程，由人工或自动的方式记录下相关信息，从而起到防错、监控、实时分析和追踪等目的，实现产品的精益生产和管理，不仅极大地提高了生产效益和产品质量，而且还大大地提高了客户的满意度。

追溯的内容，其实就是在生产过程中，每当完成一个工序或一项工作，都要记录其检验结果是OK（良品）或NG（不良品），如果NG，要记录是哪种类型以及存在的其他问题，在产品的适当部位通过贴标签或用笔票房等方式做出相应的质量状态标志。这些记录随着带标志的产品流转，当有需要时，很容易通过信息系统查询出不良原因、责任者的姓名、时间和地点以及其他相关信息。

1 理论概述

自20世纪80年代六西格玛诞生于摩托罗拉以来，经历过 20多年的发展，如今已演变成为一套行之有效的解决问题和提高企业绩效系统化的方法论。

6 Sigma是一套系统的、集成的业务改进方法体系。旨在持续改进企业业务流程，实现客户满意。它通过系统地和集成地改进业务流程，实现零缺陷的过程设计（Design For Six Sigma，DFSS），并对现有过程进行界定（Define）、测量（Measure）、分析（Analyze）、改进（Improve）、控制（Control）――即DMAIC 模型。最终消除过程缺陷和不增值作业，从而提高产品质量和服务、降低成本、缩短运转周期，使客户完全满意，增强企业竞争力。

2 当前企业面临的问题

当质量追溯系统对公司越来越重要的时候，人们却发现在系统改进方面当努力达到一定程度时，无论再怎样努力都无法再有提升。如果用数据来表达，扫描率是评估追溯系统应用的重要指标，当扫描率提升至95%左右时，无论再怎样努力，也很难再提升上去，所有的量产项目无一例外。

扫描率95%，也就意味着有5%的产品没有追溯记录。而由于该行业单品种大批量的生产特点，假设每天20 000件的产量，每天就会有1 000件产品无法追溯跟踪，累计起来一个月的量将会有30 000件。对于质量改善来说，每天这1 000件未跟踪到的产品，无法得知其是良品还是不良品，假设当前良率为80%，由于这5%的干扰，实际良率是在75%～85%之间，这样大的波动范围对决策将造成很大影响。传统的改进方法是头痛医头，脚痛医脚，从表面现象去解决问题。因为没有发现根本原因，所以永远也解决不了根本问题。

本论文将6 Sigma在提升产品合格率的思想，应用到追溯系统改进上，目标将95%改善提升至100%，即扫描率从3 σ标准提升到6 σ标准。同时通过DMAIC模型，在改进过程当中不断发现流程当中存在的问题，通过改善流程来达到最终的改善效果。

3 百分百追溯系统的改进

3.1 D（Define）――界定

本项目聚焦于如何实施好质量追溯系统，做到100%追溯，并运用工业工程理论，基于6 sigma思想及DMAIC方法，发现实施过程中遇到的难题并加以改进，同时建设实施效果评估方法，用以衡量实施的绩效。界定就是找准要解决的问题，本文中要解决的问题就是将质量追溯系统改进，而改进的目标就是将原有只能达到95%的扫描率提升至100%，即要从3 σ达到6 σ标准。

公司对实施成果的目标简单描述为100%追溯系统，即100%扫描率。扫描率是一个非常重要的指标，当扫描率达到100%时，不仅意味着所有镭雕产生的条码都有极高的读取率，而且也说明了现场是完全按照要求执行。如果执行情况出现问题，可以通过漏扫率展开加以分析。同样的扫描率也需要按不同产品分别计算。扫描率计算公式如下：

扫描率=当日镭雕工件被扫描的个数/当日镭雕数×100%。

3.2 M（Measure）――量测

数据收集对于整个测量过程来说，是最重要的工作。合理、准确的收集方法，将会使得数据分析的结果更加有意义。

数据收集的方式主要有人工收集和系统自动收集两种：

①人工收集：由人工在现场计数，手工抄写，回到办公室后再录入电脑中。

②自动收集：由计算机系统自动收集，并记录到数据库中，随时可以查询调用。

例如，在最开始的时候，质量追溯系统在一周内未扫描的PPM（Part Per Million）是193 145，不到3 σ的水平;在通过普通方法改进之后，未实施6 σ改进之前，PPM降低至63 260，达到3 σ以上的水平;而在实施了6 σ改进之后，PPM降低为132，即达到了6σ标准。

3.3 A（Analyze）――分析

3.3.1 人（Man）

①培训：由于人员培训不当，现场操作员出现重复扫描或漏扫等误操作。

②班组：白班和晚班为不同班组，通常白班可以很好的接受培训，晚班培训覆盖率低。

③离职率：人员离职率高，有经验的员工离职，新入职员工操作不熟练，还需重新培训。

3.3.2 机（Machine）

①保养：镭雕机和扫描器的的镜头都属于高精密光学成像仪器，对镜头的要求极高，而生产车间如CNC车间，油污较大，所以需要安排专人每天维护保养镜头，并建立设备维护计划。

②参数：镭雕机和扫描器的参数，都是经过多次设计实验（DOE）以及以往项目积累的结果，但是每个项目会有些微小差别，在项目初期尤其要注意验证，是否参数配置正确，如果配置正确，这组参数是否合适等。

3.3.3 料（Material）

①材料变形：对于尺寸很薄的产品，在加工过程中会产生材料变形。材料变形对后制程影响很大，会使CNC在原有设定参数下无法加工出符合要求的产品，比如CNC阶段将用来追溯条码的专用槽铣平。

②平面度：平面度是指基片具有的宏观凹凸高度相对理想平面的偏差。由于表面镭雕时，对焦距的要求较高，如果镭雕范围内表面不平整，并且超出镭雕机镜头的焦深，将会产生镭雕不完整的二维码，从而影响读取。

3.3.4 法（Method）

①流程：当在现场发现操作人员未按要求操作时，如果此操作已有流程，如手工扫描操作，则属于人的问题;如果没有流程，如日常维护，则属于流程问题，即缺少标准作业流程（SOP）。

②返工：返工是指为使不合格品符合要求而对其采取的措施。通常对返工的次数都会有一定的限制，当返工过多时，尤其是阳极返工太多次之后，会造成表面磨损过于严重，使条码无法读取的情况。

3.3.5 环（Environment）

①布局（Layout）：产线的布局设计简单地说就是系统中单元的选择及单元的排列组合。好的布局可以在不增加成本的情况下提高生产效率、资源利用率，从而降低成本。在镭雕机和扫描站点之间，操作员为完成一个操作经常需要来回移动，浪费大量的时间，而且有些操作还要二个人来共同完成，这是布局设计不合理的一种表现。

②夹具（Fixture）：机械制造过程中用来固定加工对象，使之占有正确的位置，以接受施工或检测的装置。对于镭雕这种高精度作业来说，夹具的稳定性相当重要，如果夹具不稳定，产生的偏差与材料偏差叠加后将会放大偏差效果，从而造成条码边界与槽边界重叠，出现爬墙现象，影响读取率。

3.3.6 测（Measurement）

①测量方法：如前文所述，根据镭雕率的统计数据，我们了解到有部分工件存在过量镭雕现象，而镭雕数据是由计算机系统自动统计。

②测量工具：目前测量工具采用人工统计和计算机系统自动统计两种方法，人工统计的失误暂且不考虑。由计算机系统自动统计，前提就要保证配置的正确性，比如网络、参数、主数据等，如有信息错误，可能也会导致统计的结果出现错误。

3.3.7 I（Improve）――改进

在整个项目的实施过程中，需要不断验证改进方案的效果及正确性，少走弯路，所以需要一直通过数据分析来验证改进成果。主要针对扫描率提升的改进成果验证及数据分析，详细展开讨论。所以本文的研究，通过自动化或布局优化来达到主要改进目的，而对于人的改进必要时采取一定行政手段，如奖励惩罚措施，来实施改进。

3.3.8 C（Control）――控制

通过建立SOP来标准化，所谓SOP即标准作业程序，就是将某一事件的标准操作步骤和要求以统一的格式描述出来，用来指导和规范日常的工作。SOP是一种标准的作业程序，所谓标准，在这里有最优化的概念，即不是随便写出来的操作程序都可以称做SOP，而一定是经过不断实践总结出来的在当前条件下可以实现的最优化的操作程序设计。

4 结 语

6 Sigma思想作为如今被人们所熟悉的工具，在大多数企业中充当着质量改善、良率提升的重任，DMAIC方法作为6 Sigma实践的主要实施工具，在持续改善中起到很好的指导作用。而对于质量追溯系统的改进来说，看似与6 Sigma完全没有关系，但在放到特定行业之后却有很大相通之处。本文通过研究发现，在质量追溯系统的改进过程中，当追求100%追溯时，普通的方法难以实现，唯有通过更科学的6 Sigma方法来达成。

将原本企业通过常规手段难以解决的100%追溯难题，利用科学的6 Sigma方法来达成。通过借鉴6 Sigma在提升产品合格率的其他案例中，总结经验，借助DMAIC模型，将追溯系统的改进转化成相似的改进提升过程。在实践当中应用并验证这种方法是切实可行的，而且带来了巨大的经济效益。

参考文献：

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[2] 何桢.六西格玛绿带手册[M].北京：中国人民大学出版社，2011.

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[4] 王大明，谭健祥，姜延冬，等.优化生产线布局提高生产效率[J].大众科技，2009，（11）：123，86.

[5] Taiichi Ohno.foreword by Norman Bodek.Toyota production system：beyond large-scale production[M].Portland，Or：Productivity Press，1988.

作者简介：邓绪尧（1983―），男，黑龙江讷河人，在读硕士研究生，研究方向：企业管理、工业工程。