非典型精益生产环境下的现场质量控制十点法

传统的现场质量控制理论中，以5M1E即影响现场工序质量的人、机、料、法、环、测为主要控制对象。其中，人指操作人员，主要控制其技能、培训、责任心等；机指机器设备、工位器具等，泛指人使用的各种工具，主要控制其完好状态、加工精度、安全性能等；料指材料、配件，包括上工序转入的半成品、原材料，也应涵盖安装、清洗等使用的辅助材料，主要控制其输入产品、使用材料的质量状态；法指工艺方法，包括操作流程，选用的工具、材料，设置的工艺参数，作业的顺序等，主要控制工艺规范的适宜与执行两个方面；环指作业环境，可分为工艺环境如清洁度、风水电气等公用系统的各种指标要求等直接影响产品质量的环境因素，工作环境如作业区域的光线、温度、湿度、噪声等间接影响质量的环境因素，主要控制作业环境的持续的符合性和日常的维护；测指测量，包括测量器具的选用、使用、维护等。
　　以准时生产制（即JIT）、生产全面维护（即设备自主保全TPM）、一个流、单元作业、防错（PY）、均衡生产、拉动生产、标准化作业、5S活动、目视看板、亮灯、员工多能化、自动化、现场改善、消除减少浪费等主要特征的精益生产（即LP，或丰田生产模式TPS），给现场的质量控制提出了新的要求。传统的现场质量控制对象5M1E及其方法，已不能满足精益生产环境下现场质量控制的需要。为此提出人、机、料、法、环、测，组、记、信、变十点控制对象及其主要控制方法，简称精益生产环境下现场质量控制“十点法”。
　　如果以大批量、自动化、流水作业，如汽车、玩具、电器制造业为精益生产的典型环境，那么下面给出的就是非典型精益生产环境下的现场质量控制“十点法”，如铁路移动装备修造行业、非标准件生产业等。面向前者的现场质量控制“十点法”将另述。
　　铁路移动装备修造业等非典型精益生产环境的主要特点是，日产不到1台的小批量甚至单件生产；电力、内燃、各种不同功率、不同引进技术等多品种混合作业；生产自动化程度低，尤其是修理行业手工作业和机器作业各占一半，质量对人的依赖性强；检测手段、数据传输和处理自动化程度低，主要依靠人工测量、纸质记录，数据分析少，未采用控制图；测量系统的稳定性、重复性差；质量风险高，作为大众交通媒体，产品质量就是旅客生命安全，特别是高速铁路时代，风险尤甚。对此，非典型精益生产环境下的现场质量控制“十点法”将结合其特点、与传统的5M1E“六点法”的区别展开叙述。
　　1、人，现场质量的根本
　　与“六点法”相比，范围扩大为生产岗位员工和辅助岗位的员工，如承担配送、搬运、标识的员工，基层管理、技术人员也应属辅助人员的范畴，如现场调度员、记工员（履行工时统计职责的员工）、检验员、半脱产的大班长等，应包含彼得.德鲁克所定义的知识工作者。人员范围的扩大不仅是控制对象在人数方面的增加，主要是延伸了质量控制维度中人员的链，扩宽了现场控制对人员的关注范围。质量是干出来的，但干的资源组合是管理出来的。精美的菜肴不仅需要厨师，也需要配菜、配料工。所以不仅要关注现场干活的，也要关注管理及辅助人员。在非典型精益生产环境下，人对产品质量的影响更大，现场资源调整频次更高，对生产岗位和管理辅助岗位均提出了更高的要求。
　　相对于传统的控制对象，除本岗位的技能、知识、责任心以外应增加软件网络知识、基本管理知识、与产品生产有关的所有技能，目标是精一手、会两手、懂全面的多能化员工，以满足单元作业模式对人员的要求。管理辅助人员控制的对象应是其工作的有效性，即工作质量水平。
　　控制的方法除培训、计件计酬、激励表彰外，应增加新上岗员工的风险，员工职业发展规划和培训，提升晋级多通道建设，先进操作法命名、专利申报等精神荣誉，技能级差、培训工资（在职能管理部门的薪酬中，列出小部分单项工资，通过对其开展直线培训的班次、人数、效果进行评价而发放的工资）、职业操守工资（无违纪、无不良记录的员工，随工龄增长的工资）等薪酬模式创新，特别是为适应互助工作制的计酬方法的创新。一个人独立完成一个工序得到一份工时或工资，与世无争、管理便捷，计酬方式看似简单有效，却掩盖了精益生产下的互助作业、标准作业带来的巨大益处，是形成当前占主导地位的孤岛生产组织模式的“罪恶之源”，也是实现精益生产必须克服的最大障碍。必须创新互助工资制，走合作化的道路。对工头、大班长的管理，在现场以临时招聘工人为主、定额管理薄弱的公司，也应给予关注。他们往往以进度最慢的、质量最差的、成本最高的单个作业水平为班组的平均水平从而左右整体水平，以所谓多干了不一定多得多少（指单件工时或工资不随产量线性增长，这是学习函数形成的必然规律）、少干了少得不多（指产量降低后企业为保护员工积极性单件工时或工资不线性递减）、现在干的正好（指工人现在劳动量与收入之间的平衡和匹配）等算法，引导、利诱、甚至胁迫员工按照他们的意图组织生产，成为了生产一线看不见却发挥作用的“影子管理者”。这种心态和事例，其实不同程度的存在并比较普遍。更有甚者，企业关键工序的操作、调整技能掌握在1-2个人手里，一旦离职、出差直接耽误生产交付，十分被动。企业应培养“技能贵族”，消除“影子管理者”。这是非典型精益生产中手工作业量大的特点所带来的。流水线的作业节拍主要取决于机器效率和管理者设置，半自动半手工作业节拍主要取决于定额、劳动者及其管理。
　　在精益环境下现场管理辅助人员的职责和作用发生了较大变化，对其控制将在现场组织一节（本文第7条）中详述。
　　2、机器，现场质量的保证
　　相对于“六点法”，控制的范围没有变化，既包含了标准设备，也包括了模具、夹具、胎具等工装、工具。控制对象主要是其状态、精度、润滑、安全等。从控制的方法上增加了点检、TPM即全面生产维护、设备能力指数、快速换模等。
　　机器精度的测量和调整，除金切设备外现在做的不多，特别是非标设备。其精度测量方法较少且不统一不规范，往往是制造厂家在说明书中给出（多数厂家还没有给出）；通过单个维度的精度折算整个设备的精度级别，折算方法、判定标准不一致；设备精度与具体产品的加工工艺要求之间的适宜性分析的更少，一般采用倒推法进行评价，即加工完成的产品质量符合要求即可。因而出现大马拉小车的浪费、生产节拍的冗余或瓶颈就在所难免了。
　　对没有条件做精度测量的设备，往往进行技术状态分析。但现在主要问题是设备管理部门、工艺管理部门、现场管理部门的职责不清，技术状态的分析中数据较少，外观的目视、定性分析的多，工艺装备能力验证缺少试验及数据支撑，设备技术状态的管理流于形式。如一个加热炉的温度控制，±10°、±5°、±3°的不同控制范围，采用的验证方法是大不相同的。我们往往以温度仪表在检定周期、风机运转正常、炉膛加热丝完好、门密闭较好等定性检查作为技术状态分析判定的主要依据，是十分不够的。设计合理的技术状态试验判定方法，方是科学可信的。
　　通过望、问、闻、切（触摸）、听、调（调整）、注（加油等）等方式在设备运转前、初期或运行中，感知设备的状态并进行维护、处理，是设备的点检，是带有预防性质的维护。现在的问题是点检的基准不准或一成不变，没有针对设备的特殊性（如同类设备的不同使用年限、不同的加工量）、没有将以往的故障现象增补到点检基准之中，千台一律，千年一律。点检时应做到安全部件必检，如限位开关、行程开关、安全联锁、人体保护系统等，润滑系统必检，如导轨、立柱、轴承等润滑，精度关键部位比检，如控制范围的设置、测量仪表、卡盘、振动、端跳等。应将点检基准采用图示方法，放置在操作者易观察到的地方。
　　TPM是一个系统的工程，涉及的面更宽，要求更高，除了现场部分外，主要是管理。设备能力指数也是铁路装备制造业的软肋，数据少、筛选不科学使其步履维艰。
　　3、料，现场质量的伴侣
　　相对于“六点法”，其控制的范围基本不变，但为实现准时生产，控制的具体对象应增加进出物料的数量、时间、节拍、束，控制的方法是科学合理的生产和配送。因为离开了整个生产的均衡性，突击生产、加班作业时质量风险就会增加。而每道工序所需要的材料、配件不仅要合格，也要准时，数量也应不多不少，最好按束按点送到，这既是精益生产配送的要求，也是质量控制中防错技术的运用。按束制作专用的工具箱，目视管理杜绝少装、多装；配送而不是超市、堆栈自取，是非典型精益生产下的特殊性决定的，因为他们没有按束对材料、配件进行管理；对供方提出新的按束包装的要求；重新审核、修订采购物资的合格标准，将筛选、分装等工序通过质量标准的调整转移到供方，降低现场的选配时间和风险，如现场需要100.20±0.4尺寸的10件产品组合，其组合极差不大于0.2，可在100.20±0.4的采购标准的基础上增加10件一个包装且极差不大于0.2的内容，这样分装将由供方完成。
　　不接收不合格品、不生产不合格品、不交付不合格品，始终是材料质量控制的准则。
　　4、法，现场质量的根基
　　相对于“六点法”，其现场控制范围应增加防护、转序、搬运的质量控制、节拍控制的内容，工艺顺序、参数等直接影响产品质量，搬运、防护既是生产过程中的一部分一个环节，同时也对产品质量造成威胁。有些企业将搬运、防护的要求，没有纳入工艺范畴，而以管理文件的形式下发是不妥当的。
　　工艺方法的控制对象应增加工艺文件的指导性，控制的方法是编制、下发、培训作业指导书，而不是在现场以工艺代替作业指导书。精益生产中，标准化作业的主要依据是作业指导书，指导书的详略应达到傻瓜一看便会的程度。要将现场工人的操作经验细化、提炼、融入指导书，尽可能少的出现“必要时、可能时、可行时”等模糊词语。如磨床加工中，砂轮的修复应规定时机、频次，1000件必须修复，新的或修复后的砂轮前3件必须检测，800件后必须检测一次等。否则，当质量特别是产品的隐含质量与生产发生矛盾时，受伤害的一定是质量。在现场作业指导书的指导性和针对性方面，与汽车等先进行业比较，我们的现场工艺文件缺少对禁止性条款的一致性标识，如禁止焊接动火，汽车行业的文件将从产品设计技术条件、图纸、供方质量协议到作业指导书、控制计划、失效模式分析等有完全一致的警示符号标识，如通用公司的S，倒三角中的S（安全）符合，克莱斯勒的菱形符号等。使得所有接触、使用文件的人一目了然，提高了沟通的效果。而我们的禁止性要求可能隐藏在某个标准中，只有事故之后才引起重视。指导性文件对操作错误或产品不合格后的后果，分析不透彻，没有明示给操作者，就是在作业文件中缺少FMEA失效模式分析的结果。工人只能通过事后的故障甚至事故，方可知道失效后果。另外，关键工序的识别、控制不够。汽车行业将关键过程识别到操作者的每一个动作，对该动作的设备、工装、监测仪器及过程、记录、巡检、标识等均提出翔实的要求，通过FMEA分析风险高的关键工序，凡是能通过自动化生产的不采用人工作业，在下一道工序作业中设计带检测性质的工装，采用防错方法自动检验关键过程形成的特性，测量系统需做多项试验和验证，对发生的不合格或波动规定了反应的程序（即反应计划）等，控制力度和效果比我们好的多。
　　精益生产，特别是手工、机器各占一半的非典型生产环境，指导书的详略及其在现场的指导性，也是公司知识管理的重要组成部分。知识，特别是针对具体产品生产的专用的未编码的知识、经验、技能的外溢性，即总结、提炼、培训、扩散、传承的程度，决定了知识转化为生产力的能量，也就是知识的力量。没有对专有知识外溢的管理，是无法实现大规模、低成本、高效益的。
　　工艺、作业指导书的执行，一直是现场质量控制的重点和难点。在铁道交通装备制造业的质量故障、事故的分析中，工艺问题占到了40%左右。通常的方式是工艺纪律检查和考核。在精益生产中，为减少人犯错误的机会，提倡采用防错技术和自动化操作。如出现故障和不合格品时自动报警。在我们的行业可选择工艺参数自动记录仪，如清洗槽液的温度自动记录仪，热处理的电势电位差温度记录仪，特别是对那些质量风险大、工艺参数要求高而作业时间又可人为控制的工序，必须提供过程自动记录仪，起到自动监测的作用。
　　5、环，现场质量帮手
　　相对于“六点法”，控制的范围应扩大到心理、理念、人文、物流等构成环境的诸多因素，不仅是现场的清洁卫生、文明生产。控制的对象应增加现场色彩，企业理念的培育，善于沟通合作的人际关系的养成，物品的数量、位置、流动速度等。
　　在物的环境控制方面，其方法是以整理、整顿、清扫、清洁、素养为主要内容的5S活动，标准化班组建设；在心理的环境控制方面，其方法是现场色彩设计、调整、维护，安全管理等；在人文的环境控制方面，其方法是团队建设，思想工作，工会活动，困难帮助，建家活动，生日祝福，5S站位，班前会议，企业理念训导，员工荣誉榜，QC活动等。特别要强调的是，在精益生产下，尤其需要团队互助和合作，需要沟通，需要营造积极向上、不断改进、追求完美、敢于争先的共同价值观和行动准则。一个封闭保守、只扫门前雪、枪打出头鸟等不良风气占主导班组，完成作业任务就很困难，更做不到精益生产了。而班组建设长期被忽视，甚至逐步从高层管理者眼里消失，替代于苛刻的经济处罚、完备的制度、过细的分工，这是与精益生产不相适应的。以人为本是我们的古训。现在却成了企业班组管理与世界一流企业的最大差距之一，应尽早尽快补课。
　　6、测，现场质量的守护神
　　相对于“六点法”，控制的范围应扩大到测量系统而不仅仅是测量工具，是由测量的人、工具、环境、方法、过程等构成的测量系统，2008版的ISO9001标准将测量装置改为设备，也有此意。控制的对象，应增加测量人员的能力而不仅是测量工具的能力，检测工具的设计制作验证检定，测量过程的标准化，测量方法的适宜性和规范化，测量需要的环境等。
　　控制方法应增加测量系统稳定性、重复性、再现性的评价以及评价方法的选用，如小样法、大样法等统计评价方法，试验方法。现场不仅要盯着显示仪表，还要关注一次仪表（传感器）的安装、点检、调试、校准或检定；不仅要盯着仪表的检定周期，还要关注连接线、连接部位、可移动部分的位置、仪器仪表的保护、维护、调零、校核；不仅要盯着测量结果，还要关注测量过程、程序、方法；不仅要盯着仪器仪表，还要关注带有检测性质的工装、检具；不仅要盯着常规测量工具，还要关注非标准检具的设计、验证和校准。在精益生产环境下，即使处于非典型条件，仍要大胆选用自动监测设备，逐步实现过程检测的自动化、数据传输的网络化、数据处理的软件化、控制措施的模块化、数据存储保留的电子化、检测结果报告的无纸化（需要时机器打印而非人工填写）。这是铁路装备制造业等非典型精益生产环境与汽车制造业等典型精益生产环境的最大差距之一。在车辆行业的精益生产实践中，监测的六化已显示出较好的效益和效果。更加坚定了我们推行六化的决心和信心。
　　7、组，现场质量黏合剂
　　组，即现场作业人员组织与配备、人与设备设施的调配、生产节拍（快慢或速度）、加班或赶工等影响现场质量的生产组织活动。
　　生产进度是显性的，结果是一次性的（完成多少和完成与否），在员工计酬中呈线性的如产量工资；而质量既有显性也有隐性的部分，显性的部分可以通过事后的检验发现，而隐性的部分很难发现，只有交付或使用后方可显现出来，在计酬模式中往往是扣罚制即发现质量问题处罚没发现问题不受罚。如果现场工序的综合能力一定，那么在工序作业管理中进度与质量必将此消彼长，其矛盾客观存在，只是其冲突的大小而已。但生产组织对现场质量的影响长期被忽视。加班、赶工期间的质量问题多是不争的事实，节假日前、休息日前的产品被形象的喻为“周末婴儿”（意为缺陷多）。在生产组织的实践中，我们也感到不间断的持续均衡的生产时质量问题少，叫越干越顺；断断续续的作业，缺东少西，人齐鼓不齐，劳动量减少但质量问题反而增多，叫一不顺百不顺。设备工装不间断使用时，其稳定性要容易受控。一旦长期不用而临时启用，除了要按照规定启封耽误时间外，其性能也需要一个验证、检验的过程，这对进度、成本、质量均有不利影响。
　　因此，人员配备多少，班次如何，设备投入多少，人员与设备、材料的优化配置不仅关系到生产节拍与进度，对质量也产生很大影响，如因人员配备不合理导致的工时的分配不均，抢用设备或等待设备，工序间不均衡造成的前松后紧，任务不均衡造成的月初没事干、月底没日没夜的干。这在铁路机车车辆系统是常见的。为此，我们还组织开展了“非均衡生产条件下的质量保证体系”研究，重点是研究突击生产时的质量控制体系。
　　在控制方法上，可采用生产均衡性分析调整、节拍分析改进、IE过程、工位局部改善、一个流的单元作业、环岛布局等精益生产管理手段，也可采取现场进度、质量指挥权的均衡制约等组织方法。一个流的单元作业，最极端的做法就是一个人完成一个产品的所有工序，保证每件投入的产品或半成品都处在加工之中，以减少在制品数量和等待时间。当产品复杂时，一个人或一组人完成全部工序是不可能的，代之于让一个人或一组人尽可能多工序作业。环岛布局，是与传统的一字型流水线不同的输入输出在一起的工艺布局方式，使得作业现场紧凑、首位相顾，便于协作和信息沟通。工位局部改善是一个十分有效的改善工具，通过分析局部的生产作业节拍并对人员、班次、工具设备进行微调，使得局部节拍一致并趋于合理，以提高工效和质量水平。
　　在铁路机车车辆行业中，通过建立加班质量责任制，界定并强推现场调度员和质管员的职责和权限，建立加班异常质量信息记录反馈制度，在轮对转向架等关键车间削弱现场调度员的质量处置权、相应加大技术员的质量处置权限，安全特性的质量状况明显好转，收到了较好的效果。
　　在当下的精益生产实践中，改善生产组织的最大障碍是计酬分配制度。人员的重新组织，之间的相互协作，任务的重新分配，都受到计酬方式的制约。宁肯站在边上看与等，也不便伸手帮个忙，你忙的时候我闲着，我忙的时候你闲着的现象比比皆是但管理者束手无策。计酬方式的创新如互助工资制，势在必行。
　　8、记，现场质量的身份证
　　记，即影响现场质量的记录、证件、标记或标识。记录、证件或标记是质量特性的又一个存在载体（另一个载体是产品），并且是直观的载体。其作用是传递质量特性以便下道工序使用，如参照上道工序的记录值选配；表明过程和产品特性合格以便接收放行，如热处理的温度记录、理化报告，探伤钢印；表明活动已开展或实施，如培训签到表和考试试卷；实现可追溯，如装配的追溯、尺寸链的追溯、操作者的追溯、场所及产品的分布等。
　　现场质量记录、证件、标识的控制对象是与其设计、填写、制作、部位选择、传递、移植、保存、销毁等过程相关的活动。一份好的质量记录（含填写内容、项目、时机、职责、方式、与生产流程的衔接、与作业人员环境的匹配等）是质量控制的一项很有效的措施。一个好的记录书写方式，可起到防错的作用。如对一组需要加热后选套的轮毂，采用标签、记号笔或油漆标识，加热时销毁了；采用打钢印钢号的方式，字型太小晚上加班不易识别也不便操作，最后选用粉笔大号书写解决问题。确实，现场标识、记录也需要管理人员站在操作者工作的角度设计其格式、记录时机、方式等，如满手油泥的作业现场就不便填写记录，操作者只得用粉笔在工具箱背面记录测量值再抄写到纸质记录中。这其实是既费时又易出错的安排，最好的方法是自动检测并存储，或安排转序检人员同时到场边检测边记录。
　　现场控制的方法可采用专项审核，设计改善，合理化建议，以成品为单位的记录证件归档等。无论何种产品，成品合格证的管理应是重中之重。涉及强制性认证的产品还牵涉到3C标识的张贴。以成品为单位，记录及时归档是现场管理记录的好方法，如建立记录不全不得开竣工单。对中间产品的记录监管，可采用分合格证（即把总合格证劈成若干分合格证以便流转）、工序合格证（工序间放行的许可证件）、禁止无证转序、实行证随物走等方式。对用户有要求的标识标记、合格证件，应将其要求与现场结合起来，在库房发货、班组领用、保管到交验交检的过程中设置卡控措施。
　　9、信，现场质量的无声媒体
　　信，即影响现场质量的信息。其内容应包括产品产量产出信息、下道工序反馈的质量信息、人员变动信息、作业标准信息、产品特性信息、设备点检基准、工序质量特性信息、安全信息、上道工序或采购产品的到货时间等。
　　现场信息控制的对象应是信息的准确性、全面性、及时性、直观性、可视可读性。现在主要应加强信息的全面性、直观性、可视可读性的监管。如我们注重产品产量产出的信息而忽视质量信息，注重一成不变的信息忽视动态中的信息，注重合格率等结果信息忽视过程质量的波动信息，注重采购产品的质量信息忽视下道工序反馈的信息，注重合格信息而抵触自身产品的不合格信息等。在信息的直观性、可读可视性方面，我们与先进企业的差距较大，特别是与日本企业的差距较大。图示而不是长篇大论，选用彩色或醒目色彩而不是一片黑，图表而不是八股文字，多媒体而不仅仅是一块黑板和文字，操作者的眼跟前而不是抽屉，现场质量信息的表现载体我们重视的不够。
　　控制的方法上，可采用制度化、目视看板、色彩、多媒体等方法。应在班组的看板中，专门开辟质量专栏，规定现场质量信息的项目、内容、更新频次、传递培训利用的渠道，应定期检查现场质量信息的发布、使用的情况，以养成重视信息的习惯。对重要的信息，如技术方案更改、合同变更等信息，应采用现场更改并告知当事人的方法，而不是将通知张贴到现场就完事。在信息从发布到接收者的全过程，应跟踪、记录、展示等。要经常变动信息的格式、色彩，以减轻视觉疲劳增强吸引力。可充分利用班前讲话，班前会等，传递、重复、利用信息。可将不合格品展示在现场，发挥警示作用，也便于操作者自检时识别不合格品。
　　10、变，现场质量的先知先觉
　　变，即产品质量特性的变异及对影响现场质量的变化点的管理。变化是绝对的，不变是相对的。影响产品质量的人、机、料、法、环、测、组、记、信等均处在变化之中，产品质量特性也存在变异。如何感知、识别、控制其敏感因素，是“变”的管理范畴。变，其实是对上述九项管理对象的动态反应和管理。因为在精益生产环境下，各种因素的变动速度、幅度、范围远远超出了常规生产，小批量、多品种、快速换模、新产品试制、新工艺新方法新设备的应用、人员的快速流动、竞争加剧等，无不反应到现场，无不对现场质量造成影响。
　　对“变”的控制对象应是变化点的产生、原因分析、由此产生的影响分析、信息传递、应对措施的制定、实施及验证，必要时的改进。重点和难点是影响分析及应对措施。
　　控制的方法是进行敏感性分析，确定对现场质量产生影响的敏感因子和影响程度，据此制定相应措施。如新上岗人员，在质量对人的技能依赖性较高的工序就是需要控制的变化点，可实施首件确认，加强巡检频次。而那些对人的技能依赖性不高的工序，其敏感性就较弱，反应的措施也可减轻。其中，最主要的是管理者应对变化有足够的敏感性，做到心中有数、及时反应，而不得麻木不仁。
　　对产品质量特性的变异控制，可采用控制图即SPC法（俗称为打点法）、因果图、排列图、关联图等质量新老七种工具分析原因、制定对策和效果验证。其中效果较好的SPC，但铁路制造业几乎没有使用。针对小批量生产过程的质量控制工具，需要二次开发。

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