6_生产制造-质量管理-流程及工序改进功能模块.ppt

中国铝业公司业务系统 流程及工序改进功能模块,仅供中国铝业公司内部使用,2013年12月,2,流程及工序改进模块是CBS生产/运营支柱下47个功能模块之一,1 安全环保以公司现有安全环保体系为准，此模块仅作参考,投资项目管理模块,生产制造模块 质量 管理,采购与供应商管理模块,生产制造模块 能源 效率,供应链管理模块,生产制造模块 装备 维护,生产制造模块 安全 环保1,生产制造模块 生产 管理,物料管理,技术分析与标准管理,OEE管理,现场管理,启动管理,生产控制,行为安全,职业病预防,设备设施安全,水土保持,污染预防控制,事故管理,自主维护,预防性维修,设备故障管理,设备管理信息化,早期管理,备件管理,销售预测管理,库存管理,仓储管理,生产计划,销售计划管理及配送服务,维修工程管理,电机管理,电解工序,蒸汽工序,加热工序,能源业绩管理,采购计划,新产品及替代品试用,供应市场分析,招标、比价、谈判,到货结算,供应商准入及评定,物料质量,产品质量,质量检查与监督,流程和工序改进,质量异议及事故处理,测量体系管理,建设方案,合同及计划管理,工程现场管理,竣工验收管理,项目评审及立项,项目协同管理,资料来源：中铝业务系统,目录,功能模块综述,主要方法介绍,模块应用案例,模块评估,3,流程质量及工序改进模块简介,最终状态目标,明确关键流程和工序，建立标准进行重点控制，参数内容目视化 明确流程改进期望值，有短、中和长期改进计划并实施 一线员工熟练掌握统计分析工具（如CPk， 帕累托分析等） 对于现场质量问题建立PDCA管理流程：定期（至少每月）对现场质量问题有帕累托分析，使用“5个为什么”，“鱼骨图”，“8步现场改善方法”、持续改进项目执行流程“等工具对主要质量问题进行分析和解决 所有现场操作人员都参与所在区域流程和工序质量改进的工作，在过去一年中每人都在所在区域提出并且完成了至少1个质量相关的改进 OEE中的质量损失得到有效控制，相比上一个阶段持续下降并且达到业务目标,明确关键流程和工序，确定其KPI，建立流程和工序改进标准，明确改进期望值，进行重点控制，降低波动，提高流程质量水平。 按PDCA进行流程/工序分析和质量改进，减少质量损失。,关键绩效指标,绩效指标根据对流程及工序影响程度，建立KPI： 结果指标 合格率 产量 成本 过程指标 过程能力指数,覆盖范围：该模块主要应用于生产业务流程/工序（如换极工序、炭素组装流程等）需要覆盖到班组级，也可以应用到管理业务流程，有量化指标的业务流程（如采购流程、备件管理流程等） 模块负责人（对于主要生产流程区域）： 班组级：班组长担任 车间级：生产主管担任 厂级：生产厂长担任 模块评估和更新 厂级每6个月进行一次模块评价，车间级、班组级每3个月进行一次自评 每两年对模块内容进行一次更新调整,模块简介,组织结构和治理,4,资料来源：中国铝业连城分公司,流程质量及工序改进模块的构建需要从运营系统、管理体系、理念能力三方面同步开展,搭建流程/工序框架和指标框架。以确定关键流程。 运用控制图和CPK分析并描述流程过程控制能力。确定改善方向和改善潜力。 针对改善方向运用适宜的工具方法（如问题树、鱼骨图等）分析根本原因。,设定改进实施目标。 制定改善举措和活动。,制定短期实施计划，形成可实施的TIPS 对改善举措进行逐一实施。确保改善活动逐项落实。 定期进行评估，开展PDCA改善。,建立中长期改善实施计划。 对成功的改善举措进行固化，并建立长效机制。并定期评价，开展PDCA改善活动。,梳理关键流程控制KPI。 分析并分解KPI。 梳理流程控制管理体系和流程，查找问题点。,建立流程业绩管理系统 建立持续改善体系。,建立中长期实施计划，固化改善成果。 制定持续改善方法和机制。按照PDCA持续改善，确保可持续发展,针对调研结果，制定针对性分层级的宣贯培训计划。,总结最佳实践案例,根据KPI分解，设计各级流程KPI跟踪体系。 设计管理体系改善举措。,数据的真实性和代表性 分析工具的应用,形成持续改善的机制。,流程的工序能力的持续改进是关键 。 培养一批专业骨干队伍。,运营系统,管理体系,理念能力,项目基础,对各级人员进行现场走访，调研其理念和行为、工具使用情况。,开展流程质量及工序改进专项宣贯和培训。促进理念行为的转变和能力的提升,按计划实施计划。 定期评估实施效果。,5,资料来源：中国铝业连城分公司,目录,功能模块综述,主要方法介绍,模块应用案例,模块评估,6,流程质量及工序改进模块按照五步法，通过筛选关键流程，评估流程控制能力，制定针对性改善举措，提高流程控制能力，减少质量损失,7,步骤方法,工具,交付物/成果,搭建流程和指标框架，以确定关键工序。 收集关键工序过程控制参数前三个月的数据。,搭建流程搭建 指标框架搭建 EXCEL数据统计。,流程树/流程花名册 指标树/指标花名 关键流程/工序统计表,分析关键流程/工序是否处于可控状态，以及造成不可控的原因。 分析流程在受控状态下过程能力，诊断能力不足原因。,控制图 过程能力指数 MINTAP软件 问题树 鱼骨图 帕累托图,控制图 过程能力指数 MINTAP软件 关键改善举措,设计目标 设计改善活动计划,TIPS计划,TIPS计划,标准化操作 现场定置管理,标准化作业管理 现场定置目视化管理,标准作业卡 单点教程 目视化 业绩对话看板,实施改善活动 评估改善活动实施效果，以及固化成果，为达到效果的，要按照PDCA进行不断改善,标准化作业卡 单点教程,标准化作业卡 单点教程 活动评估表,资料来源：中国铝业连城分公司,搭建流程和指标框架、分析流程中关键工序能力、标准化作业以及现场管理，是流程质量及工序改进模块的关键步骤,用到的工具,树形结构图,Minitap软件,控制图,过程能力,标准化作业课件,现场管理课件（现场管理5S、目视化管理、业绩管理）,8,资料来源：中国铝业连城分公司,流程中工序过程能力分析方法,9,资料来源：中国铝业连城分公司,A、流程和指标框架搭建方法,关键技术 树型结构 流程基于功能划分 所需技能、仪器和时间 每个区域约2-3天 由管理人员完成,10,目的 建立流程“花名册” 建立流程之间的关系表并进行图形化展示 为操作层流程描述做准备 将关键过程指标（KAI）与工序相对应,建立流程清单 建立清单内各流程的转入流程、转出流程、嵌入流程关系表。 将流程自上而下的拆解至工序 绘制树形流程框架,反映现有流程的分类和结构 完成树形流程框架图,选定高层级流程 现有的流程图 现有的流程指标 功能、组织单元、事件、服务等数据,资料来源：中国铝业连城分公司,流程框架应用示例,1级：企业的价值链，描述企业创造价值的过程。,2级：每个业务模块的运营内容，也即三级流程的逻辑关系。,企业核心业务框架,1采购管理,1.1,1.1.1,1.1.2,1.2,1.2.1,1.2.2,2生产管理,2.1电解铝生产流程,2.1.1氧化铝加料工序,2.1.2抬母线工序,2.2,2.2.1,2.2.2,3销售管理,3.1,3.1.1,3.1.2,3.2,3.2.1,3.2.2,3级：由工作事项组成（工序），可是跨部门的也可以是局限于部门内部。,2.1.3换级工序工序,11,资料来源：中国铝业连城分公司,B、关键绩效指标分解,关键技术 树型结构 所需技能、仪器和时间 每个区域约2-3天 由技术人员完成,目的 建立KPI-KAI指标框架 将关键过程指标（KAI）与工序相对应。,将业绩指标自上而下的拆解至工序 绘制树形流程框架,反映现有指标的分类和结构 完成树形指标框架图,关键绩效指标 客户需求,12,资料来源：中国铝业连城分公司,关键指标框架示例说明,关键绩效指标，对应业务级流程,关键过程指标，对应工序,13,资料来源：中国铝业连城分公司,C、流程质量及工序改进之工具-标准化作业,标准化作业是：,没有标准的流程就不会有流程的稳定,描述,标准不是固化的，它能将潜在的改善机会明确化，可以根据顾客的需求不断地启动持续改善相关举措的工具，而不是标准过时 只有授权员工反复地改进标准，才会抓住更多的改善机会,没有标准，就无法评价员工能力差距 只有执行所在岗位标准化作业的能力，才会使员工 的能力快速提高，并达到一致,标准化作业是一种规矩，是每一名员工都必须遵守的纪律，标准化作业在流程及工序改进中的的作用,确保每一生产步骤皆已维持质量 作业人员训练有素，完全了解质量标准 重复性和目视管理要素有助于确保质量的一致性，从而减少质量波动。,14,资料来源：中国铝业连城分公司,流程质量及工序改进-标准化作业的应用,15,资料来源：中国铝业连城分公司,D、流程质量及工序改进之工具现场管理,16,现场管理是：,一目了然看出关键过程指标是否在控制范围内 避免现场杂乱，影响流程指示方向,描述,现场环境的好坏，影响员工对流程和工序造成的不灵活性,现场管理是基础管理，通过现场标准化管理，可以有效降低由于现场因素造成流程和工序的波动性和不灵活性,保证每个员工操作一致性，减少由于操作影响流程和工序的波动性 重复性标准化操作，可以让员工技能熟练，提高流程效率,目视化过程控制,标准化作业,现场指示明确,现场环境整齐有序,避免现场物料、路径错乱，影响流程指示方向,资料来源：中国铝业连城分公司,流程质量及工序改进现场管理的应用,目视化过程控制,现场指示,单点教程,梳理现场需要目视化管理区域,分析现场操作差异原因,查找现场5S管理存在问题,寻找改善点,导致操作发生波动,现场过程控制监控差,现场原材物料的未作定置,现场无指示，方向不明确,现场环境差，没有标准,手动抬电压不规范,原料无标识，影响混配,17,资料来源：中国铝业连城分公司,E、工序管理工具控制图简要介绍,控制图（Control Chart)又叫管理图，它是用来区分由异常原因引起的波动、或是由过程固有的随机原因引起的偶然波动的一种工具。 偶然波动一般在预计的界限内随机重复，是一种正常波动；而异常波动则表明需要对其影响因素加以判断、调查，并使之处于受控状态。 控制图运用较多的是单值变量控制图，如平均值极差控制图（ XBar-R）和单值移动极差控制图（I-MR）。,18,资料来源：中国铝业连城分公司,控制图实际应用介绍,收集 原始 数据,首先查找造成异常点,分析异常点原因,查找流程的波动,分析造成波动的原因,19,资料来源：中国铝业连城分公司,过程能力及过程能力指数,过程能力是指生产过程在一定时间内处于统计控制状态下制造产品的质量特性值的经济波动幅度，又叫加工精度。如果过程能力越高，产品质量特性值的分散就越小；反之，如果过程能力越低，产品质量特性值的分散就越大。我们一般用质量特性值分布的6倍标准差（6）来描述制造过程造成的质量特性的总分散。 过程能力是描述加工过程客观存在着分散的一个参数。我们还要引进另一个参数来反映过程能力满足产品质量标准的程度过程能力指数（Cp）Cp=技术要求/过程能力。,20,资料来源：中国铝业连城分公司,过程能力指数的评定,21,资料来源：中国铝业连城分公司,F、工序分析的工具“minitab”的使用简介,首先需要在所用电脑上安装minitab软件，和其它软件安装方法类似，在此不作详细说明。,软件界面,菜单栏,工作表,工具栏,完成软件的各项操作,可快速调用常用命令,收集数据,会话,显示在软件中所做的操作,22,资料来源：中国铝业连城分公司,数据收集,数据收集一般采用电子表格，便于导入minitab软件的数据表。第一列收集样本，第二列对应需要收集的变量，如果一个样本有多个需要研究的变量，可以在第三列、第四列收集数据。,如图所示，可以在C1下面描述样本的名称，第二列、第三列描述变量名称。,可以标注样本的名称,可以输入变量,23,资料来源：中国铝业连城分公司,控制图(I-MR),建立步骤 1、数据录入 2、图形制作,选择控制图（I-MR),选择,点确定,S限制可以选择实际 的上下限要求,生成图形,不选择I-MR选项，软件会根据 历史数据自动计算上下限,I-MR是单值移动极差控制图，图中信息为样本单值和极差的平均值和控制限，控制限外的数据点属异常点，需查找原因进行改善。,24,资料来源：中国铝业连城分公司,控制图（XbarR),建立步骤 1、数据录入 2、图形制作,选择控制图（XbarR),子组：一般为每个样本的检测的次数,25,XBar-R是平均值极差控制图，图中信息为样本均值和极差的平均值和控制限，控制限外的数据点属异常点，需查找原因进行改善。,资料来源：中国铝业连城分公司,研究流程过程能力,在运用minitab软件计算流程能力前，应对数据进行正态性验证，方法如下：,生成图形,选择图形概率图,选择单一点确定,选择变量,如右图所示，红色的点代表数据，基本都在控制线内，也可以看图形中参数P，P0.005说明数据呈正态分布。,26,资料来源：中国铝业连城分公司,流程能力分析,建立步骤 1、数据录入 2、图形制作,变量及子组,规格上下限,上面介绍了计量型数据的流程能力计算，对于计数型的数据，需要用到Z变换，计算百万机会缺陷数，平时用的很少，在此不作介绍。,27,资料来源：中国铝业连城分公司,流程质量及工序功能模块用到其它工具,问题树分析,散点图相关性分析,调查表数据统计分析,头脑风暴分析,排列图关键原因筛选,因果分析,28,资料来源：中国铝业连城分公司,目录,29,功能模块综述,主要方法介绍,模块应用案例,模块评估,案例一：通过梳理换极流程筛选出换极的关键工序,搭建流程框架,换极流程,检查新极,导杆打磨,扒覆盖料,天车打壳,提残极,残极定位,人工拢块,抓斗抓块,勾带沉淀,检查邻极,人工捞渣,新极定位,装入新极,阳极预封,准备工具,换极通报,新极标高,检查炉底,测残极电流分布,扒料块,换极工操作,天车工操作,确认极号,经技术人员、班组长、一线职工共80余人，采用打分法，筛选出导杆打磨、扒覆盖料、提残极时扒料块、人工捞渣、勾带沉淀、天车打壳、残极定位、新极定位八个工序为换极流程的关键工序.,筛选关键工序,30,资料来源：中国铝业连城分公司,案例一：梳理出换极流程的关键指标。,搭建指标框架,换极工序关键指标,换极后16小时电流分布,换极后16小时卡具压降,换极后噪声,可衡量换极流程能力的指标有三个，分别是换极后16小时电流分布和换极后噪声及换极后16小时卡具压降，其中卡具压降主要体现为能耗指标，换极后噪声是结果指标且受炉膛状况影响较大，所以衡量换极流程好坏的关键指标为换极后16小时电流分布。,确定关键指标,31,资料来源：中国铝业连城分公司,案例一：收集关键指标数据，运用控制图分析换极过程是否受控,利用1-2周的时间收集前三个月试点工区换极后电流分布数据。 收集到的数据要保证真实、准确。,对数据进行整理加工后，经控制图验证，试点区域换极后16小时电流分布基本受控，可以计算过程能力,收集收据,验证过程是否受控,32,资料来源：中国铝业连城分公司,案例一：通过分析确定流程受控的前提下，计算过程能力,经过计算，试点区域换极后16小时电流分布过程能力为0.59，过程能力严重不足。 Cpk图形整体偏下限和呈锯齿状。,进一步分析： 对测量系统从测量方法、测量设备、测量人员、测量时间方面进行了现场验证，发现测量系统可靠，不是造成Cpk低的原因。 对不同班组和不同班次过程能力进行计算，发现不同班组之间差异不明显，而不同班次之间差异明显大于班组之间的差异。,33,资料来源：中国铝业连城分公司,案例一：要持续验证对换极关键点的控制情况,现场验证目前对换极流程关键点的控制情况,通过访谈和调查问卷了解换极流程中存在的问题,打壳时，壳面块不整齐，料块多,未扒料块，提残极时导致大量料块调入槽内,残极测高定位时，晃动较大，产生误差,新极测高定位时，晃动较大，产生误差,召开座谈会讨论换极存在的问题,现场访谈问卷,理念和行为调查问卷,带领职工汇总分析调查结果,34,资料来源：中国铝业连城分公司,案例一：通过对换极关键工序能力的分析，确定了明确改善方向及改善举措,35,资料来源：中国铝业连城分公司,案例二：煅烧1-6月煅后焦一级率累计完成53.57%，较目标92%差距大，需要改善煅烧流程质量以提高煅后焦一级成品率,平均,6月份,5月份,4月份,3月份,2月份,1月份,-38.43,目标,1-6月份煅后焦综合一级率统计,从左面柱状图可以看出：1-6月份煅后焦一级率波动较大且没有达到目标，影响一级率的主要因素为煅后焦真密度。,从左面真密度的控制图可以看出： 1、煅后焦真密度超出控制范围的次数比较多。 2、煅后焦真密度波动大。,影响煅后焦一级率指标比例,灰分,3.72%,真密度,34.71%,36,资料来源：中国铝业连城分公司,开始,石油焦,配料,抓斗天车,原料配比,输送,皮带,斗提,筛分,振动筛,破碎,破碎机,输送,皮带,斗提,煅前料仓,投料,圆盘给料机、定量给料机,斗提、皮带,煅烧,回转窑,冷却,冷却机,输送,皮带,斗提,成型煅后料仓,结束,案例二：梳理煅烧流程,37,资料来源：中国铝业连城分公司,案例二：通过梳理煅烧流程和梳理影响真密度的关键指标。确定出影响煅后焦真密度的关键工序是配料工序和煅烧工序,参与者,管理人员,技术人员,操作人员,找出关键业绩指标所对应的工序即为关键工序,搭建流程框架,搭建业绩指标框架,筛选出的关键指标,38,资料来源：中国铝业连城分公司,收集煅前挥发分5-6月份数据作控制图,控制图反映5月28日煅前挥发分超出控制线属于异常点,经调查分析是由于5月底原料集中供货，占用原料混配场地，导致原料混配不均匀，属于特殊原因。,措施： 严格执行原料进货计划，避免集中供货。,剔除特殊点重做控制图,通过以上分析，证明煅烧流程的配料工序处于可控状态。,案例二：首先分析配料工序是否受控,以对影响真密度的程度为依据，确定出配料工序的关键输出指标为煅前挥发分含量，收集5-6月份的数据，使用控制图来判断配料工序是否受控。,剔除特殊点的控制图,注意：剔除控制图中的特殊点必须是由特殊原因造成的，且已经找到措施避免的。,39,资料来源：中国铝业连城分公司,改善方向,配料工序过程能力目标设定,中期,1.33,短期,1.00,基准,0.73,使用Minitab软件计算配料工序的能力为Cpk=0.73，过程能力不足。,使用5-6月份煅前挥发分含量数据计算配料工序的过程能力为0.73，过程能力不足，需采取措施。,通过图形看出：波形离散度较大，说明工序波动性大是导致能力不足的主要原因。改善方向为降低煅前挥发分波动。,制定措施,利用调查表、排列图、散布图、头脑风暴法、系统图、关联图、因果图等工具方法分析原因，找出影响工序的关键因素。 利用头脑风暴法、系统图等工具方法制定措施。,使用系统图分析原因,制定举措,案例二：在配料工序受控的前提下，分析配料工序的过程能力。,40,资料来源：中国铝业连城分公司,案例二：以对影响真密度的程度为依据，确定出煅烧工序的关键输出指标为窑头和窑尾温度，收集6月份的数据，用控制图来判断工序是否受控并计算过程能力。,从控制图上可以看出：窑头温度处于受控状态，但波动大。,分析过程能力,Cpk=1.78，过程能力能够满足生产需要，继续保持。,从控制图上可以看出：窑尾温度处于受控状态，但波动大。,分析过程能力,Cpk=1.68，过程能力能够满足生产需要，继续保持。,41,资料来源：中国铝业连城分公司,案例二：通过分析制定针对性的改善措施,经现场调查，现场库位确实标识不清楚，给定置卸货造成困难，进而导致煅前挥发份含量波动较大。,措施： 1、对库位进行标识。 2、绘制原料库定置管理图。 3、