離散流程和連續(xù)流程六西格瑪項目實施的特點比較
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六西格瑪已經(jīng)在國內(nèi)推行了若干年了, 根據(jù)不同行業(yè), 不同流程的特點, 推行的方式也從原來比較單一的模式發(fā)展為適合于行業(yè)和流程特點的新模式, 筆者根據(jù)近幾年在六西格瑪咨詢行業(yè)的經(jīng)驗, 對在制造行業(yè)推行六西格瑪?shù)囊恍┨攸c做了一些總結(jié), 按照離散流程和連續(xù)流程做了一下對比如下:
1.離散流程和連續(xù)流程的區(qū)別:
1.1離散流程的定義:
離散型也叫加工裝配型,它的產(chǎn)品是由許多零部件構(gòu)成的,各零件的加工過程是彼此獨立的,所以整個的生產(chǎn)工藝是離散的,制成的零件通過部件裝配和總裝配成為產(chǎn)品。
常見離散型流程產(chǎn)品行業(yè)有: 家用電子, 電子計算機, 通訊設(shè)備, 電子通信, 汽車制造, 鐵路運輸設(shè)備, 醫(yī)療器械, 通用設(shè)備, 金屬加工機械, 普通機械, 儀器儀表文化辦公機械等。
1.2 連續(xù)流程的定義:
連續(xù)型的生產(chǎn)過程是連續(xù)不斷的,工藝過程的加工順序是固定不變的,加工對象按照固定的工藝流程連續(xù)不斷地通過一系列設(shè)備和裝置被處理成成品。
常見連續(xù)型流程產(chǎn)品行業(yè)有:煉鐵, 煉鋼, 煉鋁,石化, 日用化 ,橡膠,陶瓷流程,藥品, 玻璃, 植物油,塑料產(chǎn)品, 石化產(chǎn)品, 橡膠產(chǎn)品等。
2. 離散流程和連續(xù)流程的六西格瑪項目選擇的特點:
2.1 離散流程的選項:
以某家電企業(yè)(以下所有特點對比都是用本企業(yè))為例,候選項目來自于市場和現(xiàn)場兩方面,典型的市場類項目例如:降低某某系列壓縮機市場不良,降低減速傳動模塊質(zhì)量損失50%,降低箱體底臺市場不良率;典型的現(xiàn)場類項目例如:提高某某線一次通過率,降低焊接不良率等。
2.2連續(xù)流程的選項:
以某化工企業(yè)(以下所有特點對比都是用本企業(yè))為例,候選項目基本來自企業(yè)內(nèi)部,主要涉及收率提升,質(zhì)量指標(biāo)改善,制造成本降低,能耗降低等。
3. 離散流程和連續(xù)流程的六西格瑪項目Define階段實施的特點:
3.1離散流程的Define階段:
大Y通常比較明確,但一般范圍較大,如解決某工序的一次通過率,降低某某工序不良率等,需要通過Pareto圖進行聚焦,轉(zhuǎn)換成項目要解決的幾個小 y,但通常小y的數(shù)據(jù)類型都是離散型數(shù)據(jù),如某缺陷,某不良,考慮如果在后期的分析中要做深入的因子挖掘和定量分析,需要將離散型的小y向連續(xù)型的小y轉(zhuǎn)換,例如項目的大Y是外損不良,其中一個小y是部件開裂,轉(zhuǎn)化成連續(xù)型的小y為部件配合尺寸或沖擊強度。
3.2連續(xù)流程的Define階段:
大Y通常非常明確,一般很難再做分解,但通常Y是連續(xù)型數(shù)據(jù),例如提高某裝置的收率,改善某產(chǎn)品的某項質(zhì)量指標(biāo),降低某裝置能耗等。連續(xù)流程在定義大 Y的同時,最好要定義關(guān)聯(lián)的Y’,即在改善項目Y的同時,不要對流程的其他指標(biāo)產(chǎn)生影響。例如降低了裝置的能耗,但對流程收率不要產(chǎn)生影響,項目主要做大 Y的改善,但同時要關(guān)注關(guān)聯(lián)的Y’,對其做追蹤監(jiān)控。
4. 離散流程和連續(xù)流程的六西格瑪項目Measure階段實施的特點:
4.1離散流程的Measure階段:
在對大Y、小y做現(xiàn)狀測量的階段,通常由于Y/y都是離散型數(shù)據(jù),因此要做屬性MSA來保證數(shù)據(jù)的可靠性,如果有轉(zhuǎn)化成連續(xù)型數(shù)據(jù)小y, 也要做連續(xù)型的MSA。而對Y/y進行現(xiàn)狀測量時,如果是離散的Y/y,最好要做一下歷史數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性研究,盡量按照日、周進行控制圖分析,用P圖或U 圖。如果有轉(zhuǎn)化后的連續(xù)型y,需要做一下CP/CPK研究。
本階段做初步的因子(x)挖掘時,應(yīng)靈活使用六西格瑪工具。如果幾個小y之間比較獨立,影響因子不同時,可以使用失效樹、魚刺圖對每個小y分別分析找出所有的影響因子,此時可以將這種情況當(dāng)作是幾個小的六西格瑪項目同時展開,做分別的研究即可。如果影響幾個小y的因子有重疊,來自相同流程,建議使用詳細流程圖將所有因子列出。無論是哪種情況都需要對找出的所有因素做聚焦,可以使用的方法有因果矩陣和FMEA等。
4.2連續(xù)流程的Measure階段:
由于項目的Y都是連續(xù)型數(shù)據(jù),適合于用連續(xù)型MSA進行研究,但根據(jù)實際情況看是否適合做,因為通常Y的測量方式都是破壞性的,如產(chǎn)品的化學(xué)成分檢驗,要嚴(yán)格遵守破壞性MSA的樣品選擇方法來實施MSA。如果Y是裝置上的儀表顯示值,如裝置流出量,電壓電流表等,只需對這些測量儀器做說明即可,切記不要為了做MSA而做MSA,那樣既浪費了時間,而且沒有意義。
本階段做初步的因子(x)挖掘時,也應(yīng)靈活使用六西格瑪工具,如果是流程指標(biāo)的改善項目,建議使用詳細流程圖進行因子挖掘,如果是能耗項目,建議使用失效樹或魚刺圖展開即可,由于連續(xù)流程的影響因子的數(shù)據(jù)類型通常也是連續(xù)型,例如裝置的溫度,壓力,流量,原材料成份等,在此階段如果通過因果矩陣進行關(guān)鍵因子聚焦后,需要對關(guān)鍵因子做定量分析,對關(guān)鍵因子的測量方式和測量系統(tǒng)做好說明,對這些因子的歷史數(shù)據(jù)要做相關(guān)的穩(wěn)定性分析和流程能力研究,通過 FMEA讓波動較大的因子先穩(wěn)定下來,而對于離散的因子和離散流程的研究方法基本一樣。
5. 離散流程和連續(xù)流程的六西格瑪項目Analyze階段實施的特點:
5.1離散流程的Analyze階段:
本階段主要是通過歷史數(shù)據(jù)或建立數(shù)據(jù)抽樣計劃之后,新收集的數(shù)據(jù)進行Y/y與前期聚焦的因子(x)之間進行定量關(guān)系的分析,分析的方法偏向于單因子分析,例如可以運用t檢驗,一元方差分析,卡方檢驗,一元回歸和一些簡單圖表,通過這些數(shù)據(jù)分析的方法來定量確定影響Y/y的關(guān)鍵因子。
5.2連續(xù)流程的Analyze階段:
由于連續(xù)流程的因子的數(shù)據(jù)類型基本都是連續(xù)的,并且通常是同時變化對Y產(chǎn)生影響,因子間往往還存在共線性(即因子間有相關(guān)關(guān)系),因此單因子的分析方法通常在這里就會遇到一些問題,這時要借助多元回歸方法來進行分析。連續(xù)流程的因子通常都是實時監(jiān)控的,數(shù)據(jù)并不缺乏,挑戰(zhàn)是建立項目的Y和你所關(guān)注因子的時間對應(yīng)關(guān)系。因子是實時監(jiān)控,隨時可以取到數(shù)據(jù),而Y通常是對最終產(chǎn)品做化驗才能得到,時間上有滯后性,做數(shù)據(jù)采集時一定要對應(yīng)好相應(yīng)的時間,即在哪個時間點上記錄的因子狀態(tài)數(shù)據(jù),要追蹤在這個時間點上生產(chǎn)的產(chǎn)品所對應(yīng)的Y值,否則你的統(tǒng)計分析將沒有意義。
如果運用了多元回歸的分析方法,不要期望在對歷史數(shù)據(jù)分析時會得到很高的R-SQ值,因為在連續(xù)流程,影響因子眾多,還有很多噪音因子,通常你在縮減模型之后,得到50~60%的R-SQ值就不錯了。
6. 離散流程和連續(xù)流程的六西格瑪項目Improve階段實施的特點:
6.1離散流程的Improve階段:
通常改善措施比較直接,偏向于單因子的實驗研究(來復(fù)槍實驗),即直接對某個因子做改善并驗證改善效果,如果存在多個因子同時改善的情形,往往是對設(shè)備參數(shù)的研究調(diào)整項目。例如冰箱的吸塑設(shè)備,發(fā)泡設(shè)備,通過調(diào)整設(shè)備參數(shù)來觀察結(jié)果,這時可以運用DOE的方法,但也一定要保證你具有連續(xù)型的小y以供研究。
通常在改善階段也會犯一些錯誤,例如做改善效果驗證時,僅僅通過一個較小的樣本來證明有改善的效果,其實根據(jù)改善幅度,要求的樣本量是有很大差異的。例如從不良率從2萬PPM降低到1萬PPM和2000PPM降低到1000PPM,同樣都是降低50%,顯然證明改善效果的樣本量是有很大差異的,后者要求具有更大的樣本量,這個可以通過樣本量的計算來得到最小的樣本量要求。
6.2連續(xù)流程的Improve階段:
連續(xù)流程的改善通常不是單個因子的改善,往往要做多因子的同時改善,這時就要利用DOE的方法了,但根據(jù)實際情況,可能實驗成本會很高,因為一旦在某種極端的實驗條件下,可能會產(chǎn)生一段時間內(nèi)的一批產(chǎn)品的不良,因此在連續(xù)流程做DOE要慎重,盡量在因子的要求規(guī)格范圍內(nèi)容做調(diào)整,進入DOE的因子不宜太多,其他影響的因子要相對固定,還要注意控制好噪音因子。
一旦找到了最佳的因子設(shè)定條件,也一定要做好驗證實驗,要持續(xù)監(jiān)控在因子的最佳設(shè)定條件之下,項目指標(biāo)Y的表現(xiàn)。
往往連續(xù)流程還會應(yīng)用到一些高級的DOE方法,如RSM,適合因子和Y具有曲率關(guān)系;混料實驗,適合因子間是配比關(guān)系的情況,如原材料成份的比例;EVOP,適合持續(xù)的做實驗,每次調(diào)整不大,實驗成本不高,但需要長時間堅持做。
7. 離散流程和連續(xù)流程的六西格瑪項目Control階段實施的特點:
7.1離散流程的Control階段:
對關(guān)鍵因子和Y/y要做好控制計劃和標(biāo)準(zhǔn)化,再次運用SPC的方法做好指標(biāo)Y的持續(xù)監(jiān)控,如果有多個小y,要做好每個小y的分析。
7.2連續(xù)流程的Control階段:
同離散流程類似,對關(guān)鍵因子和Y要做好控制計劃和標(biāo)準(zhǔn)化,但由于關(guān)鍵因子是連續(xù)的,因此本階段對關(guān)鍵因子,Y以及關(guān)聯(lián)的Y’都要通過SPC做好持續(xù)的監(jiān)控。
以上是筆者根據(jù)自己的項目經(jīng)驗,簡單對比了一下離散流程和連續(xù)流程推行六西格瑪項目的一些特點,相信隨著六西格瑪在這些行業(yè)推行的逐步深入,方法論也會不斷做適應(yīng)和調(diào)整,探索出適合于自身行業(yè)特點的最佳模式。