DMAIC在降低生产停线时间方面的运用

杜 栋，蔡姗姗

（河海大学 企业信息化与工业工程研究所，江苏 常州 213022）

六西格玛作为1个过程改进理念和方法，几十年来，已经取得了很大的成果，并创造了巨大的经济效益.六西格玛强调的是1种思维方式，通用公司已经将其演变为一种应对动态的竞争环境、提升企业竞争力、取得长期成功的企业战略.特别是六西格玛通过具体的实施模式——DMAIC，现在已经逐渐成为1套解决企业实际问题和提高效益的方法论［1］.

DMAIC是1个逻辑严密的过程循环，它用数据的语言来描述过程或结果，并运用统计思想，对问题进行定量分析，达到对过程持续改进的效果.2010年上半年，某公司生产线经常因各种故障而发生停线，产量下降，甚至出现交货不及时而影响顾客满意度.因此本文通过利用六西格玛的DMAIC模式，对此问题进行分析改进，以提高车间生产率，从而提高顾客满意度.

1 DMAIC的具体运用

1.1 定义

（1）目标设定.某公司生产率屡次不达目标，影响产量，经过公司调查发现，影响生产率最重要的因素为停线故障，即因为各种原因造成车间停止生产，由此使得产量降低，甚至影响到公司的交货及时率.因此，本次改进项目确定目标为：降低车间停线时间，以此来提高公司生产率.

（2）过程定义.为了明确哪些因素会影响到整个生产过程，首先运用供方—输入—过程—输出—顾客（Supplier—Input—Process—Output—Customer，SIPOC）图对过程进行宏观分析.由于顾客是在生产的外部完成，而“输出”发生在整个车间生产过程之外，因此只需进行前3步分析即可，如图1所示.

1.2 测量

整个生产过程中，输入、加工过程、输入3个环节都会造成停线，作为输入的主要方面——设备、劳动力、物料供应，更是造成停线的关键环节，例如，设备工装的完好率、劳动力的熟练程度、供应商的供货及时率等.加工过程中，一旦出现质量事故就会造成停线，因此，在测量阶段要着重从这几个方面进行统计.

要减少停线时间，首先需要查找出造成停线的原因，然后确定关键因素，进行分析改进.测量阶段是为整个项目提供数据支持，数据的正确与否直接影响到后续分析改进阶段，因此，对数据的来源、收集方向都要严格控制，确保数据的有效性.

首先，对公司注塑、总装、镀铝3个车间的停线进行全面统计，主要记录每次发生停线的原因、停线时间.此次是以2010年9月份公司的停线记录为基础，见表1.

图1 生产过程的SIPOC图Fig.1 Production process SIPOC figure

表1 2010年9月份停线统计Tab.1 Stop line statistics of 2010September min

通过表1可知，2010年9月共停线时间22865min，约为380h（15d），即车间有0.5月的产能被浪费掉.若能降低停线时间，将大大提高产量.所以，针对停线时间开展分析改进是非常必要的.

1.3 分析及改进

测量阶段为整个项目提供了数据支撑，而分析改进阶段即以数据为依据，运用统计工具，进行原因分析.此阶段最大挑战是能否正确使用工具.一般来说，能够用简单的工具找到根本原因，就不用复杂工具［2］.

按停线时间长短，运用Minitab绘制Pareto图，如图2所示.由图2可见，造成停线的原因主要是设备故障、模具故障、物料短缺，3个因素共造成停线时间为20030min，占总时间的85%，因此，分析阶段应从此3方面下手，进行改进.

图2 停线时间的Pareto图Fig.2 Pareto diagram of stop line time

1.3.1 硬件改进

由图2知，设备、模具、工装故障共造成停线时间18740min（占81%）.所以公司在硬件方面存在很大的问题，要提高产量降低停产时间，就必须加强设施成本投入，提高生产设备方面的质量.

设备故障可以分为两类：一是频发故障；二是瓶颈故障.后者不经常发生，且一旦发生，其维修耗时长，维修成本高.该公司生产有三大环节：注塑、镀铝、总装，其中注塑机最容易发生故障，所以要着重统计分析注塑机故障的原因，然后进行改进.首先要从整体上改进日常工作，降低故障率.利用Minitab统计软件，从操作者、机器设备、作业指导书、生产环境、品质检验5方面，分析高故障率发生的原因，绘制鱼骨图，如图3所示，并及时采取改进措施.

图3 故障因果图Fig.3 Diagram of fault causality

（1）操作者方面：①未按照作业指导书进行操作，使用前，设备未达到规定温度就进行操作，不但影响产品质量，对设备也会造成很大损坏.②该公司对新员工培训只重视其产品性能、质量状况的判别，忽视对设备使用维护方面的培训.③员工对设备的点检不到位，甚至没有进行点检，直接进行记录.很多故障都可以及早排除，却因为点检工作不到位而未及时发现.④没有充分意识到设备是产品质量、产量的关键因素，忽视设备的作用.⑤由于维修人员缺乏经验，维修技能不能满足要求，无法快速识别故障原因，维修耗时较长.⑥设备组工作人员对设备的保养工作不到位.改进措施：针对人为原因，重点改进措施在于制定作业指导书，使员工严格按照作业指导书进行操作，必要时候采取防错措施；加强对一线员工设备方面的培训，使员工明白设备在生产过程中的作用；设备点检工作是及早发现故障、预防故障发生的有效保证.据日本企业的经验，运行设备故障为60%～80%可得到及时发现和排除，避免停机造成损失［3］.因此，在生产之前必须要进行设备点检，确认无误后再投入生产.可以将点检工作与日常奖罚制度结合，没有按时完成设备点检工作或点检不到位的要进行相应处罚，以此来增强员工对设备的责任意识；维修人员的技能直接关系到维修的耗时，技能越高，越能及早找出故障原因，节约时间.公司应该加强维修人员的技能培训.另外，可以采用师带徒的方式，形成有效的顶岗制度；设备组除了日常的维修任务外，更重要的是对设备的日常保养，根据设备性能及生产需求，制定合理的设备一、二级维修计划，并且要将计划实施到位.

（2）机器设备方面：①新设备本身就无法满足生产要求，由于采购部受成本制约，降低了对设备的采购要求.②据设备维修人员反映，该公司的注塑机故障发生率最高的是温控箱显示的温度异常、加热圈失效，因此，在新机购买时，要特别注意温控、加热圈2个部位的质量.改进措施：根据产品性能质量要求确定设备精度要求，并且新设备要测定其设备能力指数值，在满足生产要求之后才能进行采购.

（3）作业指导书方面：①设备的一、二级维护计划的制定不合理；②全员生产维修意识的推行不到位；③设备发生故障时的响应速度较慢；④机器整理、整顿、清理、清洁、素养、安全（6S）不到位.改进措施：综合平衡设备自身的技术状况、运行周期、生产计划等，安排制定设备的一级、二级、三级、季节性保养；此外，根据日常检查和检测，制定易发故障的应对措施，并将此类故障的检查列为计划当中.在公司全面推行全员生产维修思想，对全体员工进行全员生产维修知识培训.每天开班前后都要进行机器6S，做好例行保养工作：工作台无杂物、安全门处无油污、座台上下无油污、开模区域无油污积水、喷嘴无料饼等杂物、曲臂下无油污.

（4）生产环境方面：车间温度不适应设备保养，并且平时不注意灰尘防护，易对设备造成损坏.

（5）品质检测方面：①未适时测量设备能力；②故障统计跟踪不够.改进措施：在每台机器发生故障维修、移地、产品变换等时候，都要重新测算机器能力指数.作为现代制造业用于评定机械设备能力的先进方法，设备能力指数可以更科学、严谨地评定制造设备的精度，可以对被评定的专用制造设备予以能力验证，即对其所具有的保证产品质量的能力做出评价［4］.

综上所述，做好维修记录工作，包括历次故障原因、解决方案、预防措施等，并且设备组要对每月故障进行分类汇总，然后将分析改进的措施反映到下个月的设备维修计划当中，以防同样的故障重复出现.维修记录既可降低设备的出故障率，又可为今后设备的维修保养提供参考，可减少突发性故障发生的维修时间，以及维修技术人员变动以后维修技术的保留［5］.找出设备的瓶颈，即那些每次维修时间最长的故障类型.据以往数据显示，注塑机的瓶颈为无法合模，不合模发生频率低于温控、加热圈方面的故障，但是其维修耗时却占80%，所以，设备组需根据设备故障统计数据，进行此类故障的原因分析，关键是找出不合模的原因，然后进行改进.

1.3.2 提高物料供应及时率

除硬件质量方面之外，通过图2还可发现，物料供应不及时也是造成生产一线停产的主要原因.物料供应不及时的主要原因是：供应商产能不足，无法保证供货及时率；公司产量增加或生产计划变动时，供应商反应不及时；另外，某些原材料生产周期长，一旦出现质量问题，供货就会出现短缺.针对上述原因，公司必须加强对供应商的管理考核，对供应商进行产能分析，排除无法满足要求的供应商，及时发展符合公司要求的潜在供方.

该公司和其供应商都应建立合理的安全库存，还可以引进新的物流软件，利用先进的管理功能对物资上下限进行报警；在出现产量增加需要供方提前交货时，要及时将信息反馈给供应商，避免时间紧急，供应商无法做出回应；对于生产周期长、原材料紧张等存在风险的零件，公司应该进行库存储备.此外，公司需与每个供应商签定《供方紧急协议》，按照协议在发生停线故障时候，分清责任，进行考核处罚.

1.3.3 提高故障响应速度

车间应加强停线故障的响应速度.在发生停线之后，各负责人要及时反馈给相关部门，并要求及时处理.比如，在发生过程质量时，其有关部门责任人必须在5min之内做出回应，10min内到达现场，并查找出质量原因，提出整改方案.如果现场解决不了，应及时汇报给上级领导，有必要时应立即组织相关人员召开会议探讨，寻找解决方案.

1.4 控制

找出原因，设定改进措施之后，要定期进行检查，确保纠正措施执行到位.因此，需要设计控制体系并记录必要的数据保证DMAIC改进所带来的成果能够保持.公司可以采用设定停线上限，绘制控制图的方式，每天对停线时间进行记录后都要反馈到控制图中，定期分析，及早发现问题，预防停线时间超出控制上限.总之，无论是硬件实施、物料供应，还是质量问题，一旦出现停线，均要对其各个环节进行细致分析，准确地找出原因，根据排查情况，有针对性地追究当事人的责任.

2 结语

通过2个月的改进，该公司每个月的停线时间都控制在车间设定的控制界限之内，公司交货及时率也有所提高.公司引进以数据为依据的DMAIC模式，使公司员工形成了新的思维和工作模式，即任何问题都要用数据做论据，从数据中寻找解决问题的根源，不能仅仅凭借经验进行分析判断.

［1］马琳，何桢.六西格玛管理［M］.第2版.北京：中国人民大学出版社，2007.MA Lin，HE Zhen.Six sigma management［M］.2nd.Beijing：China Renmin University Press，2007.

［2］邱华东.六西格玛管理在质量改进中的运用［J］.中国质量，2009（7）：21-22.QIU Huadong.Application of six sigma management in quality improvement［J］.Journal of China Quality，2009（7）：21-22.

［3］赵维印.关于中国设备管理模式的思考［J］.中国设备工程，2005（12）：40-43.ZHAO Weiyin.Thinking of Chinese equipment management mode［J］.Journal of Chinese Equipment Engineering，2005（12）：40-43.

［4］朱正德.机器能力指数及其应用［J］.设备管理与维修，2004（12）：12-14.ZHU Zhengde.Machine capacity index and its application［J］.Journal of Equipment Management and Maintenance，2004（12）：12-14.

［5］丁晓东.设备维修保养管理的策略及方法［J］.机械工业标准化与质量，2006（1）：38-39.DING Xiaodong.Strategies and methods of equipment maintenance management［J］.Mechanical Industry Standardization and Quality，2006（1）：38-39.