精益企业与六西格玛设计

1、第三篇精益企业与六西格玛设计太钢六西格玛管理培训-第3篇 设计第九章第九章 精益企业精益企业精益生产概述精益生产概述精益工具精益工具全面生产维护全面生产维护精益六西格玛精益六西格玛第十章第十章 六西格玛设计六西格玛设计六西格玛设计概述六西格玛设计概述质量功能展开质量功能展开系统设计系统设计静态参数设计和容差设计静态参数设计和容差设计面向面向X的设计的设计主主 要要 内内 容容第九章第九章 精益企业精益企业精益生产概述精益生产是从顾客角度研究价值流的增值，致力降低成精益生产是从顾客角度研究价值流的增值，致力降低成本，提高流程速度，以最大限度的满足顾客。本，提高流程速度，以最大限度的满足顾客。精益

2、生产几个关键特点：精益生产几个关键特点：注重浪费与流程的时间效率注重浪费与流程的时间效率它是以价值、流动为核心的生产系统，其生产是动态它是以价值、流动为核心的生产系统，其生产是动态的过程，使产品在整个过程中流动。的过程，使产品在整个过程中流动。低库存和低库存和JIT交付。交付。赋予员工权利和跨职能的团队赋予员工权利和跨职能的团队平稳生产平稳生产达到能力平衡以及所有的生产操作同步达到能力平衡以及所有的生产操作同步化，能够和产品的顾客需求准确、灵活的匹配。化，能够和产品的顾客需求准确、灵活的匹配。精益生产概述 精益生产系统综合大多种制造管理、现场管理的理论和方法，它是现代工业工程。精益生产精益生产

3、约约束束理理论论快快速速换换模模准准时时生生产产与与看看板板目目视视管管理理与与5S全全面面生生产产维维护护防防错错设设计计源源头头检检验验与与质质量量现代工业生产理论和方法现代工业生产理论和方法供供应应链链管管理理顾顾客客导导向向精益生产体系精益生产体系 精益的基本观点：精益的基本观点： 价值：确定产品的价值价值：确定产品的价值 价值流：确定产品的价值流价值流：确定产品的价值流 流动：产品价值流的流动流动：产品价值流的流动 拉动：顾客拉动价值拉动：顾客拉动价值 完美：追求完美完美：追求完美精益生产概述 价值：价值： 精益思想的关键出发点就是精益思想的关键出发点就是“价值价值” 价值由顾客定义

4、价值由顾客定义 制造者并不真正为顾客创造价值。制造者并不真正为顾客创造价值。 价值观指导企业的行为，精益思想认为价值观指导企业的行为，精益思想认为产品不到用户手上就不存在价值。产品不到用户手上就不存在价值。精益生产概述 价值流价值流 价值流是指从原材料转变成为成品并给它赋予价值流是指从原材料转变成为成品并给它赋予价值的全部活动。这些活动包括：从概念设计价值的全部活动。这些活动包括：从概念设计到产品设计，工艺设计，再到投产的技术过程，到产品设计，工艺设计，再到投产的技术过程，从订单处理、计划到送货的信息过程和从原材从订单处理、计划到送货的信息过程和从原材料到产品的物质转换过程，以及产品全生命周料

5、到产品的物质转换过程，以及产品全生命周期的支持和服务过程。精益思想识别价值流的期的支持和服务过程。精益思想识别价值流的含义是在价值流中找到哪些是真正增值的活动，含义是在价值流中找到哪些是真正增值的活动，哪些是可以立即去掉的不增值活动。精益思想哪些是可以立即去掉的不增值活动。精益思想将所有业务过程中消耗了资源而不增值的活动将所有业务过程中消耗了资源而不增值的活动叫做浪费。识别价值流就是发现浪费和消灭浪叫做浪费。识别价值流就是发现浪费和消灭浪费。费。 精益生产概述 流动流动 如果正确地确定价值是精益思想的基本观点，识别价如果正确地确定价值是精益思想的基本观点，识别价值流是精益思想的准备和入门的话，

6、值流是精益思想的准备和入门的话，“流动流动”和和“拉拉动动”则是精益思想实现价值的中坚。精益思想要求创则是精益思想实现价值的中坚。精益思想要求创造价值的各个活动（步骤）流动起来，强调的是不间造价值的各个活动（步骤）流动起来，强调的是不间断地断地“流动流动”。 当然，使价值流流动起来，必须具备必要的环境条件。当然，使价值流流动起来，必须具备必要的环境条件。这些条件是：这些条件是： 过失、废品和返工都造成过程的中断、回流。实现过失、废品和返工都造成过程的中断、回流。实现连续的流动要求每个过程和每个产品都是正确的。连续的流动要求每个过程和每个产品都是正确的。 环境、设备的完好性是流动的保证。环境、设

7、备的完好性是流动的保证。5S、全面生产、全面生产性维护（性维护（TPM）都是价值流动的前提条件。）都是价值流动的前提条件。 系统地进行流程设计和能力规划，避免瓶颈造成的系统地进行流程设计和能力规划，避免瓶颈造成的阻塞。阻塞。精益生产概述 拉动拉动 “拉动拉动”就是按客户的需求投入和产出，使用户精确就是按客户的需求投入和产出，使用户精确地在他们需要的时间得到需要的东西。实行拉动以后地在他们需要的时间得到需要的东西。实行拉动以后用户或制造的下游就像在超市的货架上取到他们所需用户或制造的下游就像在超市的货架上取到他们所需要的东西一样，而不是把用户不太想要的产品强行推要的东西一样，而不是把用户不太想要

8、的产品强行推给用户。给用户。 拉动原则更深远的意义在于企业具备了当用户一旦需拉动原则更深远的意义在于企业具备了当用户一旦需要，就能立即进行设计、计划和制造出用户真正需要要，就能立即进行设计、计划和制造出用户真正需要的产品的能力，直接按用户的实际需要进行生产。的产品的能力，直接按用户的实际需要进行生产。 实现拉动的方法是实行实现拉动的方法是实行JIT生产和顺畅生产，采用单元生产和顺畅生产，采用单元布置，对原有的制造流程进行改造。布置，对原有的制造流程进行改造。精益生产概述 完美 奇迹的出现是由于上述4个原则相互作用的结果。改进的结果必然是价值流动速度显著地加快。这样就必须不断地用价值流分析方法找

9、出更隐藏的浪费，做进一步的改进。这样的良性循环成为趋于完美的过程。 完美是难以达到的，但对尽善尽美的持续追求，将造就一个永远充满活力、不断进步的企业。精益生产概述 节拍时间：节拍时间： 节拍时间等同于需求率时间，它对于一个连续流动生节拍时间等同于需求率时间，它对于一个连续流动生产的生产线是非常重要的。产的生产线是非常重要的。 节拍时间的定义：按照顾客需求进行生产所需要的时节拍时间的定义：按照顾客需求进行生产所需要的时间间 节拍时间节拍时间=每时间段静操作时间每时间段静操作时间/每时间段顾客需求每时间段顾客需求 例如：一只有白班的生产线，每天生产例如：一只有白班的生产线，每天生产8小时，上午和小

10、时，上午和下午各休息下午各休息10分钟，中餐时间为分钟，中餐时间为30分钟，顾客每月工分钟，顾客每月工作日为作日为20天，每月需要天，每月需要6000件产品，请计算此生产线件产品，请计算此生产线的节拍时间？（答案：的节拍时间？（答案：1.43分钟）分钟）精益生产概述 非增值活动非增值活动 非增值活动属于浪费，是过程中存在的浪费的另一种非增值活动属于浪费，是过程中存在的浪费的另一种叫法。叫法。 工业中的七大浪费：工业中的七大浪费： 过度生产过度生产 库存库存 返工返工/次品次品 动作动作 加工加工 等待等待 运输运输精益生产概述精益生产概述精益工具精益工具 精益工具包括：精益工具包括： 目视管理

11、 防错设计 标准化工作 快速换模目视管理目视管理目视管理的目的：目视管理的目的： 使问题直观化使问题直观化 协助工人及管理层与工作现场直接接触。协助工人及管理层与工作现场直接接触。 明确改进目标明确改进目标 例如：生产状态板和计划板就是目视管理的两个示例例如：生产状态板和计划板就是目视管理的两个示例精益工具精益工具 目视管理实际应用：目视管理实际应用： 看板系统在工厂现场提供材料控制，看板卡对生产及看板系统在工厂现场提供材料控制，看板卡对生产及系统的流动进行控制系统的流动进行控制 工具板是对工位上所需工具的设计展示工具板是对工位上所需工具的设计展示 生产状态和计划板生产状态和计划板 目视管理使

12、管理层和员工一眼就了解现场的状态，当目视管理使管理层和员工一眼就了解现场的状态，当前情况及进展，任何人都可以看到问题的存在。前情况及进展，任何人都可以看到问题的存在。 目视管理着重于制定及展示改进目标目视管理着重于制定及展示改进目标精益工具精益工具 防错设计（最初被称为防傻装置） 原则： 以全数检查代替抽样检查 以设备检查代替人工检查对于由人来进行的各种作业，消除所有失误是不可能的，不对于由人来进行的各种作业，消除所有失误是不可能的，不注意到失误是无法避免的。注意到失误是无法避免的。但是如果在故障发生前采取反馈和措施时，则失误不会转变但是如果在故障发生前采取反馈和措施时，则失误不会转变为缺陷。

13、为缺陷。精益工具精益工具 常见的三类防差错装置：常见的三类防差错装置： 限制式限制式定位销、限位开关、异性接口、互锁或自定位销、限位开关、异性接口、互锁或自锁均属此类。锁均属此类。 警告式警告式报警器报警器 助记时助记时计数器、检查表等，安清单逐项核对。计数器、检查表等，安清单逐项核对。 防错设计的种类：防错设计的种类： 有型防错，如电饭煲。微波炉等有型防错，如电饭煲。微波炉等 有序防错：将易错和易漏的工序优先进行有序防错：将易错和易漏的工序优先进行 编组和计算式：条码扫描编组和计算式：条码扫描 信息加强：前后工序信息沟通。信息加强：前后工序信息沟通。精益工具精益工具 标准化工作：标准化工作：

14、 什么是标准化？什么是标准化？ 标准化是制定标准并遵守的活动。标准化是制定标准并遵守的活动。 实例一：全国插座、插头实例一：全国插座、插头 实例二：单位的基准，实例二：单位的基准， 精益工具精益工具 标准作业法确定了： 节拍时间 人机界面 产品流动 维护程序 路线精益工具精益工具 快速换模（快速换模（SMED）：）： SMED即一分钟换模的缩写，就是将一个近四即一分钟换模的缩写，就是将一个近四小时的时间非常长的设置更换缩短至三分钟。小时的时间非常长的设置更换缩短至三分钟。 一分钟换模并不是指字面上的要求在短短一分一分钟换模并不是指字面上的要求在短短一分钟内完成模具的钟内完成模具的 更换或工具的

15、更换，它仅指要更换或工具的更换，它仅指要达到以个位数的时间完成模具的更换，达到以个位数的时间完成模具的更换，9分钟分钟或更少的换模时间也可以被认为达到的一分钟或更少的换模时间也可以被认为达到的一分钟换模。换模。精益工具精益工具换模时间：从上一个产品生产结束到下一个合格产品生产出来并达到换模时间：从上一个产品生产结束到下一个合格产品生产出来并达到设设 计速度的时间。计速度的时间。为什么换模要化很长时间？为什么换模要化很长时间？混淆了内部和外部的换模操作。混淆了内部和外部的换模操作。内部操作：必须在机器停止时进行的操作。内部操作：必须在机器停止时进行的操作。外部操作：可以在设备运转时进行的操作。外

16、部操作：可以在设备运转时进行的操作。很多设备是可以在设备运转时操作的，可实际上是在停车时进行的。很多设备是可以在设备运转时操作的，可实际上是在停车时进行的。换模工作没有进行优化换模工作没有进行优化没有制定合理的标准没有制定合理的标准谁人何时做什么谁人何时做什么没有进行平行作业没有进行平行作业工具部件远离作业现场，难以找到工具部件远离作业现场，难以找到很多部件需要装配很多部件需要装配有很多困难的设置，需要进行调整。有很多困难的设置，需要进行调整。精益工具精益工具 内部时间：只有当机器停下来才能进行的操作所需要内部时间：只有当机器停下来才能进行的操作所需要的时间的时间 外部时间：可以在机器运行的情

17、况下进行的操作所需外部时间：可以在机器运行的情况下进行的操作所需要的时间。要的时间。 要想实现快速换模，尽量减少内部时间。要想实现快速换模，尽量减少内部时间。精益工具精益工具全面生产维护全面生产维护 全面生产维护：全面生产维护： 是由团队活动引导的，公司上至最高管理层下至现场是由团队活动引导的，公司上至最高管理层下至现场员工的参与，操作工的自动维护，推行机器寿命期内员工的参与，操作工的自动维护，推行机器寿命期内生产维护系统，努力使设备效率最大化。生产维护系统，努力使设备效率最大化。 全面生产维护的全面生产维护的“全面全面”包括：包括：全面致力于追求效益全面致力于追求效益全面维护系统全面维护系统

18、员工全面参与员工全面参与影响设备效率的影响设备效率的“六大损失六大损失”： 设备故障设备故障 调整与调试调整与调试 设备闲置与小停顿设备闲置与小停顿 设备速度减慢设备速度减慢 过程缺陷过程缺陷 产出减少产出减少全面生产维护全面生产维护 全面生产维护指标：全面生产维护指标： 设备综合效率设备综合效率=时间开动率时间开动率性能开动率性能开动率质量合格率质量合格率 时间开动率时间开动率=运行时间运行时间/负荷时间负荷时间=（负荷时间（负荷时间-停机时间）停机时间）/负荷时间负荷时间 负荷时间负荷时间=每班可用时间计划停机时间每班可用时间计划停机时间 运行时间运行时间=负荷时间非计划停机时间负荷时间非

19、计划停机时间 性能开动率性能开动率=速度开动率速度开动率净开动率净开动率 速度开动率速度开动率=理论节拍理论节拍/实际节拍实际节拍 净开动时间净开动时间=（加工量（加工量 实际节拍）实际节拍）/运行时间运行时间全面生产维护全面生产维护精益六西格玛 精益六西格玛的必要性：精益六西格玛的必要性： 要求在短时间内有大幅度的改善整个流程要求在短时间内有大幅度的改善整个流程 单靠精益生产统计工具不足单靠精益生产统计工具不足 单靠六西格玛统计方法很难大幅度地提高速度和效率单靠六西格玛统计方法很难大幅度地提高速度和效率 精益六西格玛的原则精益六西格玛的原则 减少附加值阶段之间的不必要的浪费时间，从而缩短减少

20、附加值阶段之间的不必要的浪费时间，从而缩短整体时间整体时间 对整个流程中造成顾客不满的原因和引起时间迟延最对整个流程中造成顾客不满的原因和引起时间迟延最长的地方进行集中改善。长的地方进行集中改善。第十章第十章六西格玛设计（六西格玛设计（DFSS）学习目的：完成此章节后，学员将能够：完成此章节后，学员将能够：为什么我们需要进行为什么我们需要进行“6 Sigma设计设计”描述描述“6 Sigma设计设计”系统方法系统方法了解了解 DFSS 中用到的工具中用到的工具为什么需要为什么需要 6 Sigma 设计设计 20-80准则: 只有约20%的缺陷来自于制造, 而80%来自设计. 改善产品质量的最大

21、机会来自设计/研发过程生产缺陷生产缺陷70-80%与设计有关的质量问题与设计有关的质量问题为什么需要 6 Sigma 设计 DMAIC无法生产出 6 Sigma 产品 6 Sigma设计（DFSS)是达到公司目标的唯一途径 当你撞墙的时候从DMAIC转向DFSS3 Sigma需要需要DFSS6 Sigma5 Sigma 障碍障碍6 Sigma 设计（DFSS）定义 一个能够使我们设计出符合或超出客户期望的产品一个能够使我们设计出符合或超出客户期望的产品/过过程，生产出程，生产出 6 Sigma 水平的产品的简单的，系统化的水平的产品的简单的，系统化的方法。方法。 推出市场时间推出市场时间 性能

22、性能 数量数量 成本成本 稳健性稳健性 DFSS方法是改善现有的设计模式方法是改善现有的设计模式, 而不是替代它而不是替代它.6 Sigma设计过程DFSS有不同的模式, 广为人知的是IDOV 模式. IDOV代表Identify 识别Design 设计Optimize 优化Validate 验证IDOV 识别识别：识别：识别并定义客户和规格识别并定义客户和规格 (CTQ)常用工具常用工具: 质量功能展开质量功能展开 (QFD) / 失效模式和效果分析失效模式和效果分析 (FMEA）任务：任务： 识别客户识别客户 识别客户规定的产品要求识别客户规定的产品要求 转化为产品技术要求转化为产品技术要

23、求确定关键质量因素确定关键质量因素IDOV 设计设计设计设计: 建立符合要求的设计建立符合要求的设计; 将客户的将客户的 CTQ 转换为功转换为功能要求和不同的解决方案能要求和不同的解决方案常用工具常用工具: 质量功能展开质量功能展开 / 风险评估风险评估 / 实验设计实验设计 / 模拟模拟任务：任务： 概念设计概念设计 识别潜在风险识别潜在风险 确认每个确认每个CTQ的关键设计参数的关键设计参数 确认转换函数确认转换函数 (即设计参数和每个即设计参数和每个CTQ之间的数学关之间的数学关系系)优化优化：以制程能力和缺陷目标为前提优化设计：以制程能力和缺陷目标为前提优化设计; 使用先进的统计使用

24、先进的统计工具和模式预测并优化设计和性能。工具和模式预测并优化设计和性能。常用工具常用工具: 进阶的进阶的 DOE, 过程能力分析过程能力分析, 统计公差统计公差, 蒙特卡罗模拟，蒙特卡罗模拟，稳健设计。稳健设计。任务：任务：评估制程能力，实现关键设计参数，并确保不超出评估制程能力，实现关键设计参数，并确保不超出 CTQ 界限要界限要求求通过将通过将 CTQ 对对 KPIV 的敏感度减至最低来优化设计的敏感度减至最低来优化设计确定公差确定公差预估预估 Sigma 和成本和成本若若 Sigma 和成本达不到要求和成本达不到要求, , 进行审查和平衡进行审查和平衡IDOV 优化优化 验证验证：验证

25、预测验证预测; 确保设计能满足客户确保设计能满足客户CTQ要求要求常用工具常用工具: 加速测试加速测试 / 可靠性可靠性 / 风险评估风险评估 检验检验 评估评估性能性能可靠性可靠性风险风险 设计评审设计评审 向制造商和供应商反馈要求向制造商和供应商反馈要求IDOV 验证其他其他 DFSS 模式模式1、DMADV模式模式 Define 识别识别目标和客户目标和客户(内部内部和外部和外部)要求要求. Measure 测量测量并确定客户需求并确定客户需求和规格和规格. Analyze 分析分析过程以达到满足过程以达到满足客户需求客户需求. Design 设计设计过程以满足客户过程以满足客户要求要求

26、 Verify 验证设计表现及满足客验证设计表现及满足客户要求的能力户要求的能力2、DMADOV模式模式- Design 设计设计- Measure 测量测量- Analyze 分析分析- Design 设计设计- Optimize 优化优化- Verify 验证验证DMADV 方法的修方法的修订模式为订模式为 DMADOV3、DCCDI 模式模式 Define 定义项目目标定义项目目标 Customer 客户分析客户分析 Concept 概念建立概念建立,审查审查,选择选择 Design 设计设计 Implementation 实施实施其他其他 DFSS 模式模式六西格玛设计工具介绍 质量功

27、能展开质量功能展开 系统设计系统设计 静态参数设计及容差设计静态参数设计及容差设计 面向面向X的设计的设计质量功能展开（QFD） 质量功能展开：是把顾客对产品的需求进行多层次的质量功能展开：是把顾客对产品的需求进行多层次的演绎分析，转化为产品的设计要求、零部件特性、工演绎分析，转化为产品的设计要求、零部件特性、工艺要求、工艺要求的质量工程工具，用来指导产品的艺要求、工艺要求的质量工程工具，用来指导产品的稳健设计和质量保证。稳健设计和质量保证。 QFD体现了以市场为导向，以顾客要求为产品开发唯体现了以市场为导向，以顾客要求为产品开发唯一依据的指导思想。一依据的指导思想。 QFD初期主要用于产品设

28、计和生产质量保证，但现在初期主要用于产品设计和生产质量保证，但现在广泛的在管理、服务领域应用。广泛的在管理、服务领域应用。QFD怎样发挥作用设计要求设计要求质量屋质量屋1#顾顾客客要要求求零件特性零件特性质量屋质量屋2#设设计计要要求求工艺要求工艺要求质量屋质量屋3#零零件件特特性性生产要求生产要求质量屋质量屋4#工工艺艺要要求求产品规划产品规划零部件展开零部件展开工艺计划工艺计划生产计划生产计划四级质量屋四级质量屋QFD的基本形式就是的基本形式就是用用“质量屋质量屋”的形式的形式质量屋基本结构2531有多重要有多重要 476重重要要度度图图 案案1、左墙：顾客需求及重要度、左墙：顾客需求及重

29、要度2、天花板：工程措施、天花板：工程措施3、房间：顾客需求与质量特性的关、房间：顾客需求与质量特性的关系矩阵系矩阵4、地板：工程措施指标及重要度、地板：工程措施指标及重要度5、屋顶：各质量特性间的相关矩阵、屋顶：各质量特性间的相关矩阵6、右墙：市场竞争能力矩阵、右墙：市场竞争能力矩阵7、地下室：技术竞争能力评估矩阵、地下室：技术竞争能力评估矩阵系统设计 系统设计主要应用于系统设计主要应用于IDDOV的定义（的定义（D）和研发（和研发（D）阶段。）阶段。 本节着重介绍本节着重介绍TRIZ理论。理论。 TRIZ的含义是解决创造性问题的理论。的含义是解决创造性问题的理论。TRIZ基本思想1、 TR

30、IZ方法认为，大量的发明面临的基本问题和矛盾是相同的，只是方法认为，大量的发明面临的基本问题和矛盾是相同的，只是技术领域不同而已。技术领域不同而已。2、TRIZ的技术系统：的技术系统： TRIZ方法认为，对技术系统而言，重要度不在方法认为，对技术系统而言，重要度不在系统本身，而在于如何科学的实现功能。系统本身，而在于如何科学的实现功能。3、缩小的问题和扩大的问题：缩小到位于主要使系统不变甚至简化，、缩小的问题和扩大的问题：缩小到位于主要使系统不变甚至简化，而消除系统缺陷；扩大到问题则不对可以选择的改变加以约束，因而而消除系统缺陷；扩大到问题则不对可以选择的改变加以约束，因而为实现功能，可能增加

31、零件或费用。为实现功能，可能增加零件或费用。 TRIZ方法建议采用缩小到问题。方法建议采用缩小到问题。4、系统冲突及处理：、系统冲突及处理： TRIZ方法中，系统冲突时描述隐藏在问题后面的方法中，系统冲突时描述隐藏在问题后面的固有矛盾。如果要改变系统某一部分属性，其他的某些属性就会恶化。固有矛盾。如果要改变系统某一部分属性，其他的某些属性就会恶化。5、物理矛盾及处理：、物理矛盾及处理： TRIZ方法中，解决物理矛盾有三种方法：方法中，解决物理矛盾有三种方法： 把对立属性在时间上加以分割把对立属性在时间上加以分割 把对立属性在空间上加以分割把对立属性在空间上加以分割 把对立属性所在的系统和部件分

32、开把对立属性所在的系统和部件分开静态参数设计及容差设计 静态参数设计是六西格玛设计最主要的技术工具之一，在QFD和系统设计的基础上针对CTQ和CTP深化如开展静态参数设计，寻找工作参数的优化匹配，以减少质量特性的波动，提供产品抵御各种干扰的能力，因在I阶段已经详细介绍，故此不再重复。容差设计 按照口田提出的理论，要评价产品设计的好坏，只要计算损失函数的好坏就足够了，本章将重点介绍运用质量函数确定产品容差的方法。 质量损失函数：质量损失函数： 望目特性的损失函数：（请看望目特性的损失函数：（请看p501） 望小特性的损失函数：（请看望小特性的损失函数：（请看p501） 望大特性的损失函数：（请看望大特性的损失函数：（请看p502）容差设计 容差的确定方法1、由安全系数确定容差 、由安全系数确定容差 、望目、望小特性情形 、望大特性情形2、下位特性容差的确定容差设计3、望目、望小特性的容差设计、望目、望小特性的