六西格瑪管理工具之12——精益生產(chǎn)(Lean Production)

精益生產(chǎn)(Lean Production，簡(jiǎn)稱LP)是美國(guó)麻省理工學(xué)院根據(jù)其在“國(guó)際汽車項(xiàng)目”研究中，基于對(duì)日本豐田生產(chǎn)方式的研究和總結(jié)，于1990年提出的制造模式。其核心是追求消滅包括庫(kù)存在內(nèi)的一切“浪費(fèi)”，并圍繞此目標(biāo)發(fā)展了一系列具體方法，逐漸形成了一套獨(dú)具特色的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理體系。

        精益生產(chǎn)是通過(guò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、人員組織、運(yùn)行方式和市場(chǎng)供求等方面的變革，使生產(chǎn)系統(tǒng)能很快適應(yīng)用戶需求不斷變化，并能使生產(chǎn)過(guò)程中一切無(wú)用、多余的東西被精簡(jiǎn)，最終達(dá)到包括市場(chǎng)供銷在內(nèi)的生產(chǎn)的各方面最好的結(jié)果。

六西格瑪管理工具之13——均勻設(shè)計(jì)

正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)在挑選試驗(yàn)點(diǎn)時(shí)，有兩個(gè)特點(diǎn)：均勻分散，整齊可比。“均勻分散”使試驗(yàn)點(diǎn)有代表性，“整齊可比”便于試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析。為了保證“整齊可比”的特點(diǎn)，正交設(shè)計(jì)至少要求做q2次試驗(yàn)。若要減少試驗(yàn)的數(shù)目，只有取掉整齊可比的要求。均勻設(shè)計(jì)就是只考慮試驗(yàn)點(diǎn)在試驗(yàn)范圍內(nèi)均勻散布的一種試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法。均勻設(shè)計(jì)和正交設(shè)計(jì)相似，也是通過(guò)一套精心設(shè)計(jì)的表——均勻表來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)，用回歸分析的方法分析試驗(yàn)結(jié)果的。

每一個(gè)均勻設(shè)計(jì)表有一個(gè)代號(hào) 或 ，其中U表示均勻設(shè)計(jì)，n表示要做n次試驗(yàn)，q表示每個(gè)因素有q個(gè)水平，s表示該表有s列，U的右上角加“*”和不加“*”代表兩種不同類型的均勻表。通常加“*”的均勻表有更好的均勻性。均勻設(shè)計(jì)的一個(gè)顯著特點(diǎn)是試驗(yàn)次數(shù)隨著因素水平的增加而顯著減少。

六西格瑪管理工具之14——排列圖

排列圖的全稱是“主次因素排列圖”，也稱為Pareto圖。它是用來(lái)影響產(chǎn)品質(zhì)量的各種因素中主要因素的一種方法，由此可以用來(lái)確定質(zhì)量改進(jìn)的方向。因?yàn)樵诂F(xiàn)實(shí)中存在的多數(shù)問(wèn)題通常是由少數(shù)原因引起的。

經(jīng)濟(jì)學(xué)上的80/20原則用到管理領(lǐng)域，其基本原理是區(qū)分“關(guān)鍵的少數(shù)”和“次要的多數(shù)”，這樣有助于抓關(guān)鍵因素，解決主要問(wèn)題，為直觀起見(jiàn)，用圖形表示出來(lái)，這一圖形便是排列圖。

六西格瑪管理工具之15——平衡計(jì)分卡

哈佛商學(xué)院的羅伯特.S.卡普蘭（RobertKaplan 哈佛商學(xué)院的領(lǐng)導(dǎo)力開(kāi)發(fā)課程教授）和諾朗諾頓研究所所長(zhǎng)大衛(wèi).P.諾頓（DavidNorton復(fù)興全球戰(zhàn)略集團(tuán)創(chuàng)始人兼總裁）經(jīng)過(guò)為期一年對(duì)在績(jī)效測(cè)評(píng)方面處于領(lǐng)先地位的12家公司的研究后，發(fā)展出一種全新的組織績(jī)效管理方法，即“平衡計(jì)分卡”，并發(fā)表于1992年1/2月號(hào)的《哈佛商業(yè)評(píng)論》中。

       平衡計(jì)分卡的基本內(nèi)容：平衡計(jì)分卡打破了傳統(tǒng)的只注重財(cái)務(wù)指標(biāo)的業(yè)績(jī)管理方法，認(rèn)為傳統(tǒng)的財(cái)務(wù)會(huì)計(jì)模式只能衡量過(guò)去發(fā)生的事情。在工業(yè)時(shí)代，注重財(cái)務(wù)指標(biāo)的管理方法還是有效的，但在信息社會(huì)里，傳統(tǒng)的業(yè)績(jī)管理方法并不全面。組織必須通過(guò)在客戶、供應(yīng)商、員工、組織流程、技術(shù)和革新等方面的投資，獲得持續(xù)發(fā)展的動(dòng)力。基于這種認(rèn)識(shí)，平衡計(jì)分卡方法認(rèn)為，組織應(yīng)從四個(gè)角度審視自身業(yè)績(jī)：客戶、業(yè)務(wù)流程、學(xué)習(xí)與成長(zhǎng)、財(cái)務(wù)。平衡計(jì)分卡中的目標(biāo)和評(píng)估指標(biāo)來(lái)源于組織戰(zhàn)略，它把組織的使命和戰(zhàn)略轉(zhuǎn)化為有形的目標(biāo)和衡量指標(biāo)。

六西格瑪管理工具之16——容差設(shè)計(jì)

容差設(shè)計(jì)(Tolerance Design)在完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)和由參數(shù)設(shè)計(jì)確定了可控因素的最佳水平組合后進(jìn)行，此時(shí)各元件(參數(shù))的質(zhì)量等級(jí)較低，參數(shù)波動(dòng)范圍較寬。

容差設(shè)計(jì)的目的是在參數(shù)設(shè)計(jì)階段確定的最佳條件的基礎(chǔ)上，確定各個(gè)參數(shù)合適的容差。容差設(shè)計(jì)的基本思想如下：根據(jù)各參數(shù)的波動(dòng)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量特性貢獻(xiàn)(影響)的大小，從經(jīng)濟(jì)性角度考慮有無(wú)必要對(duì)影響大的參數(shù)給予較小的容差(例如用較高質(zhì)量等級(jí)的元件替代較低質(zhì)量等級(jí)的元件)。這樣做，一方面可以進(jìn)一步減少質(zhì)量特性的波動(dòng)，提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性，減少質(zhì)量損失；另一方面，由于提高了元件的質(zhì)量等級(jí)，使產(chǎn)品的成本有所提高。因此，容差設(shè)計(jì)階段既要考慮進(jìn)一步減少在參數(shù)設(shè)計(jì)后產(chǎn)品仍存在的質(zhì)量損失，又要考慮縮小一些元件的容差將會(huì)增加成本，要權(quán)衡兩者的利弊得失，采取最佳決策。

 總之，通過(guò)容差設(shè)計(jì)來(lái)確定各參數(shù)的最合理的容差，使總損失(質(zhì)量與成本之和)達(dá)到最佳(最小)。我們知道，使若干參數(shù)的容差減少需要增加成本，但由此會(huì)提高質(zhì)量，減少功能波動(dòng)的損失。因此，要尋找使總損失最小的容差設(shè)計(jì)方案。用于容差設(shè)計(jì)的主要工具是質(zhì)量損失函數(shù)和正交多項(xiàng)式回歸。

參數(shù)設(shè)計(jì)與容差設(shè)計(jì)是相輔相成的。按照參數(shù)設(shè)計(jì)的原理，每一層次的產(chǎn)品（系統(tǒng)、子系統(tǒng)、設(shè)備、部件、零件），尤其交付顧客的最終產(chǎn)品都應(yīng)盡可能減少質(zhì)量波動(dòng)，縮小容差，以提高產(chǎn)品質(zhì)量，增強(qiáng)顧客滿意；但另一方面，每一層次產(chǎn)品均應(yīng)具有很強(qiáng)的承受各種干擾（包括加工誤差）影響的能力，即應(yīng)容許其下屬零部件有較大的容差范圍。對(duì)于下屬零部件通過(guò)容差設(shè)計(jì)確定科學(xué)合理的容差，作為生產(chǎn)制造階段符合性控制的依據(jù)。但應(yīng)指出，此處的符合性控制與傳統(tǒng)質(zhì)量管理的符合性控制有兩點(diǎn)不同：

第一，檢驗(yàn)工序不能只記錄通過(guò)或不通過(guò)，還應(yīng)記錄質(zhì)量特性的具體數(shù)值；不能只給出不合格率，還要按照質(zhì)量損失的理論制訂科學(xué)的統(tǒng)計(jì)方法來(lái)給出質(zhì)量水平的數(shù)據(jù)。

第二，采用適應(yīng)健壯設(shè)計(jì)的在線質(zhì)量控制方法（如先進(jìn)的SPC方法等），實(shí)時(shí)監(jiān)控產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng)的情況，進(jìn)行反饋和工藝參數(shù)的調(diào)整；針對(duì)存在的問(wèn)題，不斷地采取措施改進(jìn)工藝設(shè)計(jì)，提高產(chǎn)品質(zhì)量，在減少總損失的前提下使質(zhì)量特性越來(lái)越接近目標(biāo)值，條件具備時(shí)，應(yīng)減少容差范圍。

六西格瑪管理工具之17——實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)(DOE)

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)(Design of Experiments, 縮寫為DOE)是研究如何制定適當(dāng)實(shí)驗(yàn)方案以便對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的統(tǒng)計(jì)分析的數(shù)學(xué)理論與方法。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循三個(gè)原則：隨機(jī)化，局部控制和重復(fù)。隨機(jī)化的目的是實(shí)驗(yàn)結(jié)果盡量避免受到主客觀系統(tǒng)因素的影響而呈現(xiàn)偏倚性；局部控制是化分區(qū)組，使區(qū)組內(nèi)部盡可能條件一致；重復(fù)是為了降低隨機(jī)誤差的影響，目的仍在于避免可控的系統(tǒng)性因素的影響。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)大致可以分為四種類型：析因設(shè)計(jì)、區(qū)組設(shè)計(jì)、回歸設(shè)計(jì)和均勻設(shè)計(jì)。析因設(shè)計(jì)又分為全面實(shí)施法和部分實(shí)施法。析因?qū)嶒?yàn)設(shè)計(jì)方法就是我們常說(shuō)的正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。

所謂正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)就是利用一種規(guī)格化的表─—正交表來(lái)合理地安排實(shí)驗(yàn)，利用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的原理科學(xué)地分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，處理多因素實(shí)驗(yàn)的科學(xué)方法。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是，能通過(guò)代表性很強(qiáng)的少數(shù)次實(shí)驗(yàn)，摸清各個(gè)因素對(duì)實(shí)驗(yàn)指標(biāo)的影響情況，確定因素的主次順序，找出較好的生產(chǎn)條件或最優(yōu)參數(shù)組合。經(jīng)驗(yàn)證明，正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是一種解決多因素優(yōu)化問(wèn)題的卓有成效的方法。正交表是運(yùn)用組合數(shù)學(xué)理論在拉丁方和正交拉丁方的基礎(chǔ)上構(gòu)造的一種表格，它是正交設(shè)計(jì)的基本工具，它具有均衡分散，整齊可比的特性。

      實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)法已有70余年的歷史，在美國(guó)和日本，被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、制藥、化工、機(jī)械、冶金、電子、汽車、航空、航天等幾乎所有工業(yè)領(lǐng)域，來(lái)提高產(chǎn)品質(zhì)量。美國(guó)汽車工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QS 9000“質(zhì)量體系的要求”中已將實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)列為必須應(yīng)用的技術(shù)之一。著名的參數(shù)設(shè)計(jì)也是在正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。另外開(kāi)展實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不但可找到優(yōu)化的參數(shù)組合，在很多情況下也可通過(guò)設(shè)置誤差列，進(jìn)行方差分析，定性地判斷環(huán)境因素和加工誤差等各種誤差因素對(duì)期望的產(chǎn)品特性的影響，并采取改進(jìn)措施，消除這些誤差的影響。因此對(duì)于一些簡(jiǎn)單的工程問(wèn)題，直接應(yīng)用實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)法也能獲得滿意的健壯的設(shè)計(jì)方案。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)還可應(yīng)用于改進(jìn)企業(yè)管理，調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，制定生產(chǎn)效益更高的生產(chǎn)計(jì)劃等。