基于精益六西格瑪?shù)牟扛郊﨧RO企業(yè)維修流程改進(jìn)研究

周青華

1精益六西格瑪簡(jiǎn)介

精益生產(chǎn)和六西格瑪理論均起源于20世紀(jì)80年代，適用于企業(yè)管理流程的持續(xù)改善。精益生產(chǎn)致力于減少流程中的浪費(fèi)和不增值環(huán)節(jié)，高效識(shí)別和解決企業(yè)管理中各類問題;六西格瑪則擁有強(qiáng)大的數(shù)理統(tǒng)計(jì)和邏輯分析能力，能夠識(shí)別導(dǎo)致流程產(chǎn)生缺陷的關(guān)鍵原因并加以改進(jìn)，以不斷提升客戶的滿意度。21世紀(jì)以來，由于精益生產(chǎn)和六西格瑪理論在目的上的一致性、方法上的互補(bǔ)性、文化上的趨同性和理念上的包容性，兩種理論互相影響、互為補(bǔ)充并逐漸走向融合。精益六西格瑪理論在國(guó)內(nèi)外的應(yīng)用范圍既包括汽車工業(yè)和重工業(yè)等傳統(tǒng)制造業(yè)，也包括金融、教育、健康醫(yī)療和航空運(yùn)輸?shù)确侵圃飚a(chǎn)業(yè)，甚至其在非制造業(yè)的使用頻率已經(jīng)顯現(xiàn)出超過制造業(yè)的趨勢(shì)。

一個(gè)精益六西格瑪?shù)牧鞒谈倪M(jìn)項(xiàng)目通常分為DMAIC五個(gè)階段。D代表界定，界定階段的主要工作包括確定項(xiàng)目、項(xiàng)目分解、建立團(tuán)隊(duì)、制定計(jì)劃和項(xiàng)目評(píng)估;M代表測(cè)量，測(cè)量階段的主要工作包括畫出流程圖，進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集，根據(jù)數(shù)據(jù)計(jì)算當(dāng)前流程的長(zhǎng)期表現(xiàn)和短期表現(xiàn)，畫出技術(shù)控制圖，明確改進(jìn)的目標(biāo);A代表分析，分析階段是項(xiàng)目實(shí)施過程中最重要的階段，也是六西格瑪工具大放異彩的舞臺(tái)，分析階段的主要工作是找到影響流程輸出結(jié)果Y的關(guān)鍵原因（Vital Few X）;I代表改進(jìn)，改進(jìn)階段針對(duì)分析階段得出各個(gè)關(guān)鍵原因，制定改進(jìn)措施并將措施程序化;C代表控制，控制階段是項(xiàng)目實(shí)施的最后一個(gè)階段，也是保持改進(jìn)成果的關(guān)鍵階段，控制階段搜集、監(jiān)控改進(jìn)后的數(shù)據(jù)，并用圖形工具進(jìn)行描繪，如果監(jiān)控的數(shù)據(jù)超出限制或有異常波動(dòng)，則要采取相應(yīng)的控制措施。

2 AF公司維修流程現(xiàn)狀

AF公司作為在中國(guó)加入WTO后進(jìn)軍國(guó)內(nèi)的一家外資部附件維修企業(yè)，其運(yùn)作規(guī)范，質(zhì)量管控嚴(yán)密，設(shè)備先進(jìn)，人員穩(wěn)定。由于其母公司和OEM有良好的合作，還可以直接或間接獲得來自O(shè)EM的技術(shù)資料和航材支持。此外，AF公司可以和母公司共享維修經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)信息，維修人員有機(jī)會(huì)獲得母公司系統(tǒng)的培訓(xùn)，因此他們對(duì)大部分部件可以做到三級(jí)修理也就是元器件級(jí)修理，并且對(duì)于部件隱性故障和流氓件的處理有著豐富的經(jīng)驗(yàn)和獨(dú)到之處。

AF公司存在的問題在于其進(jìn)入國(guó)內(nèi)維修市場(chǎng)較晚，和國(guó)內(nèi)航空公司的聯(lián)系不夠緊密，并且AF公司在2020年之前的平均部件維修周期（SPT，Shop Processing Time）約為20天，離部附件維修市場(chǎng)上OEM等頭部企業(yè)實(shí)現(xiàn)的10～15天車間平均維修周期存在較大差距。AF公司較長(zhǎng)的平均維修周期帶來了以下問題：

服務(wù)水平低，客戶滿意度低;

公司維修成本高啟，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力下降;

維修效率較低，公司產(chǎn)值和產(chǎn)能均不理想;

公司資金周轉(zhuǎn)速度慢，盈利能力不足。

3 AF公司維修流程改進(jìn)研究

3.1 現(xiàn)有維修流程表現(xiàn)和改進(jìn)目標(biāo)

AF公司2020年以前的平均部件維修周期約為20天，并且該KPI的表現(xiàn)極不穩(wěn)定。如圖1運(yùn)行圖所示，在選取的133個(gè)連續(xù)樣本數(shù)據(jù)中，維修周期的變動(dòng)極大，通過統(tǒng)計(jì)軟件Minitab求出其均值為19.1，標(biāo)準(zhǔn)方差為25.9;在圖中選擇最后一段17個(gè)較穩(wěn)定的數(shù)據(jù)作為短期表現(xiàn)，求得其均值為7.1，標(biāo)準(zhǔn)方差為3.4。通過計(jì)算求出流程表現(xiàn)的三個(gè)Z值ZLT、ZST和ZShift分別為-0.273、 1.449和1.722，由此可知現(xiàn)有流程的表現(xiàn)較差，位于控制技術(shù)圖的第二象限，說明控制和技術(shù)均不理想。

鑒于部附件平均維修周期較長(zhǎng)帶來了客戶滿意度和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的下降，AF公司致力于通過精益六西格瑪項(xiàng)目的實(shí)施來改變這一狀況。由于波音和空客供應(yīng)商產(chǎn)品支援及保證協(xié)議（波音 PSAA、空客 SSC）中定義的電子件車間保證維修周期GSPT通常為10天，因此AF公司維修流程改進(jìn)研究的目標(biāo)設(shè)定為將部附件平均維修周期SPT縮短至10天，達(dá)到MRO市場(chǎng)中上水平。

3.2 現(xiàn)有維修流程存在問題分析

AF公司部附件維修流程如圖2所示。由流程圖可知，部附件維修通常會(huì)經(jīng)歷進(jìn)場(chǎng)登記→計(jì)劃派單→入場(chǎng)測(cè)試→故障隔離和報(bào)價(jià)→修理放行→包裝發(fā)運(yùn)共6個(gè)環(huán)節(jié)。車間維修周期的計(jì)算起點(diǎn)為進(jìn)場(chǎng)登記日期，計(jì)算終點(diǎn)為放行日期，整個(gè)維修過程中除了前面五個(gè)環(huán)節(jié)本身需要一定的處理時(shí)間外，還會(huì)因?yàn)槿肆Y源不足、測(cè)試設(shè)備資源不足、備件庫(kù)存不足和客戶不能及時(shí)批復(fù)報(bào)價(jià)等原因產(chǎn)生額外的等待。試圖找到導(dǎo)致維修周期變長(zhǎng)的真正原因，消除流程中不必要的等待和浪費(fèi)，即為此次改進(jìn)項(xiàng)目的主要研究方向。

對(duì)于維修流程中可能存在的問題，AF公司的項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)通過訪談和問卷調(diào)查的方式從生產(chǎn)部維修人員、采購(gòu)部采購(gòu)人員、質(zhì)量部質(zhì)量工程師和客服部客服專員等涉及維修流程的相關(guān)專業(yè)人員中收集到了大量反饋信息，并通過圖3魚骨圖的方式表示出來。由圖可知，對(duì)于可能導(dǎo)致部附件維修周期變長(zhǎng)的原因包括維修人員、測(cè)試設(shè)備、修理用備件、制度程序、工作環(huán)境和客戶要求等6個(gè)方面。通過頭腦風(fēng)暴，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在所有可能的原因中圈定了10個(gè)概率較大的原因，在項(xiàng)目后續(xù)的分析階段將對(duì)這些可能的原因進(jìn)行針對(duì)性的分析。

3.3 對(duì)維修流程產(chǎn)生負(fù)面影響的關(guān)鍵原因確認(rèn)

盡管人機(jī)料法環(huán)等方方面面的因素均會(huì)對(duì)維修流程的輸出結(jié)果產(chǎn)生影響，但是根據(jù)約束理論，只有找到流程中真正的瓶頸，才能對(duì)流程實(shí)施高效的改進(jìn)并獲得明顯的效果。通過魚骨圖我們可知，像企業(yè)文化和價(jià)值觀、車間的布置和環(huán)境也會(huì)對(duì)員工的工作效率和積極主動(dòng)性產(chǎn)生影響，但是其影響程度顯然不如其他圈定的因素，不屬于維修流程中明顯的短板，對(duì)于這些非關(guān)鍵的流程輸入，通?？梢苑诺饺粘＿\(yùn)營(yíng)中通過精益的思想和工具去改進(jìn)。41975B38-6E44-4844-B134-A0D14B4E2DEF

此次AF公司精益六西格瑪改進(jìn)項(xiàng)目的目標(biāo)Y是維修周期，為連續(xù)性數(shù)據(jù)，六西格瑪在分析階段為連續(xù)性數(shù)據(jù)的分析提供了諸多強(qiáng)大的統(tǒng)計(jì)學(xué)分析工具，如單樣本檢驗(yàn)、雙樣本檢驗(yàn)、ANOVA變量分析、GLM一般線性模型和線性回歸分析等。GLM一般線性模型的分析可以識(shí)別流程目標(biāo)Y和多個(gè)輸入變量X之間的關(guān)聯(lián)程度，從而找到關(guān)鍵原因（Vital Few X）。如圖4所示，AF公司通過一般線性模型的分析發(fā)現(xiàn)，備件等待和測(cè)試設(shè)備等待的P值小于預(yù)設(shè)值0.05，說明部附件維修周期和備件等待及測(cè)試設(shè)備等待存在很強(qiáng)的相關(guān)性;而對(duì)應(yīng)報(bào)價(jià)等待和是否索賠這兩個(gè)變量的P值大于0.05，說明部附件維修周期和這兩個(gè)變量的相關(guān)性一般。ANOVA一元變量分析用于識(shí)別多個(gè)樣本數(shù)據(jù)的均值之間是否存在統(tǒng)計(jì)差異，如圖5所示，AF公司不同維修人員所代表的樣本數(shù)據(jù)之間的P值小于0.05，說明部附件維修流程的輸出結(jié)果即維修周期和維修人員這一變量也存在很強(qiáng)的相關(guān)性。

3.4 維修流程改進(jìn)措施的實(shí)施

根據(jù)六西格瑪分析工具分析的結(jié)果可知，AF公司維修流程中存在的主要問題涉及維修人員、測(cè)試設(shè)備和修理用備件三個(gè)方面。正是因?yàn)榫S修人員專業(yè)度和熟練度不夠、人員組織結(jié)構(gòu)上的不完善、人員培訓(xùn)和績(jī)效管理上的不足、測(cè)試設(shè)備安排上的不合理、測(cè)試設(shè)備的不穩(wěn)定、修理用備件庫(kù)存不足以及備件訂購(gòu)周期過長(zhǎng)等具體原因造成維修流程產(chǎn)生了不必要的等待和浪費(fèi)，從而導(dǎo)致車間維修周期SPT大大超過目標(biāo)值10天。AF公司針對(duì)以上給維修流程帶來負(fù)面影響的關(guān)鍵原因制定了相應(yīng)的改進(jìn)措施，并付諸實(shí)施。

1）維修人員方面

為每個(gè)部件指定產(chǎn)品負(fù)責(zé)人，產(chǎn)品負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)制定和更新維修指引，維修指引列明部件常見故障的修理排故方法，這樣年輕維修人員按照維修指引上的標(biāo)準(zhǔn)流程可以快速解決70%以上的常見故障。重建OJT培訓(xùn)體系，改變部附件MRO企業(yè)傳統(tǒng)的“師傅帶徒弟”模式，在“師傅帶徒弟”的基礎(chǔ)上建立一系列的部件維修相關(guān)基礎(chǔ)課程，作為年輕維修人員入職培訓(xùn)的公共模塊，指導(dǎo)年輕員工按照標(biāo)準(zhǔn)流程來實(shí)施常見故障的修理和排故，從而提高維修人員的專業(yè)水平和熟練度。

優(yōu)化生產(chǎn)部門的組織結(jié)構(gòu)，將部門按照產(chǎn)品和專業(yè)類別分為多個(gè)車間，每個(gè)車間設(shè)置車間主管或輪值車間經(jīng)理，車間內(nèi)部的生產(chǎn)組織由單兵作戰(zhàn)轉(zhuǎn)為團(tuán)隊(duì)作戰(zhàn)，工作效率得以大幅提高，同時(shí)每個(gè)車間負(fù)責(zé)的產(chǎn)品范圍進(jìn)行了縮減，維修工作的主要目標(biāo)向修理深度方面拓展，疑難件修理需要長(zhǎng)時(shí)間攻關(guān)的情況大幅減少。此外，通過減少維修人員承擔(dān)的輔助性工作和兼項(xiàng)工作，將部分輔助性工作從生產(chǎn)部門獨(dú)立出來形成專門的崗位，如技術(shù)支援、焊接和補(bǔ)漆等，既避免了維修人員因?yàn)槎嗳蝿?wù)并行處理和多角色換位可能帶來的人為差錯(cuò)，也有助于將技術(shù)支援和焊接等輔助性工作的效率和品質(zhì)實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化。

微調(diào)維修人員的薪酬結(jié)構(gòu)，加大績(jī)效考核對(duì)于薪酬的影響力，并以此來調(diào)動(dòng)和提升維修人員的工作積極性和效率。維修人員考核的指標(biāo)設(shè)置為維修周期、維修質(zhì)量、工時(shí)利用率、單件工時(shí)和綜合評(píng)價(jià)等5個(gè)維度，每個(gè)維度的權(quán)重一致。維修周期的考核關(guān)注當(dāng)月完成修理的部件中有多少超出了10天的既定目標(biāo);維修質(zhì)量的考核關(guān)注當(dāng)月收到了多少個(gè)客戶的索賠合同;工時(shí)利用率的考核關(guān)注維修人員通過APP記錄的工時(shí)消耗量相對(duì)可用工時(shí)量的占比;單件工時(shí)的考核關(guān)注維修人員在單個(gè)部件修理上所消耗的工時(shí)是否超出了標(biāo)準(zhǔn)工時(shí);綜合評(píng)價(jià)的考核關(guān)注維修人員在5S現(xiàn)場(chǎng)管理、維修記錄填寫、維修工時(shí)記錄和安全防護(hù)方面的綜合表現(xiàn)。以上5個(gè)考核選項(xiàng)中維修周期、工時(shí)利用率和單件工時(shí)都和維修人員的工作效率相關(guān)，因此預(yù)計(jì)將對(duì)維修流程的持續(xù)改善起到正面激勵(lì)作用。

2）測(cè)試設(shè)備方面

兩臺(tái)航空電子自動(dòng)測(cè)試平臺(tái)是AF公司的核心固定資產(chǎn)，大部分部件的測(cè)試和放行均會(huì)用到這兩臺(tái)測(cè)試設(shè)備，由于之前在測(cè)試臺(tái)的使用安排上以維修人員自主安排為主，以車間經(jīng)理統(tǒng)籌協(xié)調(diào)為輔，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)測(cè)試臺(tái)空等和部分維修人員用不上測(cè)試設(shè)備的情況。精益六西格瑪項(xiàng)目實(shí)施后，測(cè)試設(shè)備的安排轉(zhuǎn)為預(yù)約機(jī)制，維修人員在當(dāng)天工作結(jié)束后使用專用的APP預(yù)約第二天的使用時(shí)間，設(shè)備主管在第二天提取系統(tǒng)中的預(yù)約記錄并根據(jù)修理中部件的輕重緩急安排每個(gè)時(shí)間段的使用者并將這一計(jì)劃投屏在車間大屏幕上，實(shí)現(xiàn)可視化管理。

為了提高核心測(cè)試設(shè)備的可靠性，避免出現(xiàn)因?yàn)樵O(shè)備故障導(dǎo)致很多部件維修無法按時(shí)開展的情況，AF公司改變了之前在設(shè)備管理中針對(duì)性維修的策略，大力推行精益理論中的全面生產(chǎn)維護(hù)（TPM，Total Productive Maintenance）。TPM堅(jiān)持以最高設(shè)備綜合效率為根本目標(biāo)，以設(shè)備全生命周期為抓手全面開展系統(tǒng)性預(yù)防維修，從而讓公司全員都能夠參與到設(shè)備維修行列中，讓設(shè)備充分做到高效率運(yùn)行，從而將設(shè)備的價(jià)值功能發(fā)揮到最大。因?yàn)樵谌粘５木S護(hù)保養(yǎng)和預(yù)防性維修中，核心測(cè)試設(shè)備的輕微超差和運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)得到了及時(shí)的監(jiān)控和處理，所以測(cè)試設(shè)備的可靠性實(shí)現(xiàn)了極大提升。此外，AF公司根據(jù)企業(yè)的歷史維修經(jīng)驗(yàn)和公司總部的歷史維修數(shù)據(jù)建立維修大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了通過軟件自動(dòng)匹配測(cè)試結(jié)果和排故數(shù)據(jù)，并自動(dòng)給出有效排故建議，從而縮短了部件故障隔離的時(shí)間，減少了測(cè)試設(shè)備的占用率。

3）修理用備件方面

修理用備件之所以成為維修流程中的重要瓶頸之一，主要原因?yàn)椴考蘩碇惺褂玫牧銈浼蟛糠志枰獜膰?guó)外廠家或分銷商采購(gòu)，貨期短則2～3周，長(zhǎng)則2～3個(gè)月。因此如果維修中出現(xiàn)缺料的情況，維修周期超過一個(gè)月便成為大概率事件。為了盡量避免出現(xiàn)停工等料的情況，AF公司在啟動(dòng)精益六西格瑪項(xiàng)目后主要實(shí)施了兩方面的改進(jìn)。首先是在建設(shè)新能力啟動(dòng)初始備貨時(shí)，充分吸收消化了其母公司在這些項(xiàng)目上的維修經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)母公司提供的換件數(shù)據(jù)計(jì)算出常換零備件的更換率，再將更換率乘以AF公司預(yù)計(jì)未來一段時(shí)間能夠收到的部件數(shù)量即可得到初始備貨清單;其次，由采購(gòu)部門牽頭優(yōu)化物料訂購(gòu)、消耗和補(bǔ)充流程，根據(jù)換件率、送修數(shù)量、消耗速度、采購(gòu)綜合成本、安全庫(kù)存和訂購(gòu)貨期等參數(shù)擬定庫(kù)存補(bǔ)充公式，然后將該邏輯寫入采購(gòu)管理系統(tǒng)，通過采購(gòu)管理系統(tǒng)來自動(dòng)跟蹤庫(kù)存變化的情況，在備件庫(kù)存到達(dá)起訂線時(shí)，軟件將自動(dòng)發(fā)出庫(kù)存預(yù)警并通知采購(gòu)人員及時(shí)下單補(bǔ)充備件庫(kù)存。3.5 維修流程改進(jìn)措施的效果評(píng)估

由于AF公司在維修流程改進(jìn)措施正式實(shí)施前通過失效模式與影響分析（FMEA）已經(jīng)識(shí)別了項(xiàng)目進(jìn)行中可能遇到的各類風(fēng)險(xiǎn)，并制定了針對(duì)性和操作性較強(qiáng)的補(bǔ)救預(yù)案，因此整個(gè)項(xiàng)目的運(yùn)行相對(duì)平穩(wěn)，所有的改進(jìn)措施均全部落地實(shí)施，并取得了良好的效果。該項(xiàng)目在2020年初開始啟動(dòng)，經(jīng)過約6個(gè)月的改善，當(dāng)年車間維修周期均值降到12天左右;2021年，不僅年底的車間維修周期均值達(dá)到了10天以內(nèi)，而且每一個(gè)季度的車間維修周期均值控制在10±1天。通過SPC控制圖跟蹤維修流程改進(jìn)的效果，發(fā)現(xiàn)整個(gè)維修流程在運(yùn)行的過程中盡管有一些隨機(jī)的波動(dòng)，但波動(dòng)均在設(shè)定的上下閾值范圍之內(nèi)，流程是可控的、可預(yù)測(cè)的。

4 結(jié)束語

精益六西格瑪關(guān)注客戶滿意度，是客戶驅(qū)動(dòng)下的持續(xù)改進(jìn)，只要存在一個(gè)過程，它便可幫助進(jìn)行改進(jìn)。精益六西格瑪理論和方法論在AF公司的應(yīng)用有效解決了部附件維修流程中的短板，極大地提高了公司的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力和客戶滿意度。相信這一案例的成功實(shí)施既為AF公司今后持續(xù)改進(jìn)其他流程奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，也為其他MRO企業(yè)應(yīng)用精益六西格瑪這一現(xiàn)代管理理論提供了一個(gè)很好的樣本。

參考文獻(xiàn)

[1] 何楨，胡浩，劉海龍，等. 精益六西格瑪理論研究與應(yīng)用綜述[J]. 工業(yè)工程，2021，24（5）：1-8，54.

[2] 李春旭. TPM在設(shè)備維護(hù)管理中的作用和應(yīng)用分析[J]. 中國(guó)設(shè)備工程，2021（15）：17-18. DOI：10.3969/ j.issn.1671-0711.2021.15.009.41975B38-6E44-4844-B134-A0D14B4E2DEF