基于精益六西格瑪的部附件MRO企業維修流程改進研究

周青華

1精益六西格瑪簡介

精益生產和六西格瑪理論均起源于20世紀80年代，適用于企業管理流程的持續改善。精益生產致力于減少流程中的浪費和不增值環節，高效識別和解決企業管理中各類問題;六西格瑪則擁有強大的數理統計和邏輯分析能力，能夠識別導致流程產生缺陷的關鍵原因并加以改進，以不斷提升客戶的滿意度。21世紀以來，由于精益生產和六西格瑪理論在目的上的一致性、方法上的互補性、文化上的趨同性和理念上的包容性，兩種理論互相影響、互為補充并逐漸走向融合。精益六西格瑪理論在國內外的應用范圍既包括汽車工業和重工業等傳統制造業，也包括金融、教育、健康醫療和航空運輸等非制造產業，甚至其在非制造業的使用頻率已經顯現出超過制造業的趨勢。

一個精益六西格瑪的流程改進項目通常分為DMAIC五個階段。D代表界定，界定階段的主要工作包括確定項目、項目分解、建立團隊、制定計劃和項目評估;M代表測量，測量階段的主要工作包括畫出流程圖，進行數據的收集，根據數據計算當前流程的長期表現和短期表現，畫出技術控制圖，明確改進的目標;A代表分析，分析階段是項目實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，分析階段的主要工作是找到影響流程輸出結果Y的關鍵原因（Vital Few X）;I代表改進，改進階段針對分析階段得出各個關鍵原因，制定改進措施并將措施程序化;C代表控制，控制階段是項目實施的最后一個階段，也是保持改進成果的關鍵階段，控制階段搜集、監控改進后的數據，并用圖形工具進行描繪，如果監控的數據超出限制或有異常波動，則要采取相應的控制措施。

2 AF公司維修流程現狀

AF公司作為在中國加入WTO后進軍國內的一家外資部附件維修企業，其運作規范，質量管控嚴密，設備先進，人員穩定。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OEM的技術資料和航材支持。此外，AF公司可以和母公司共享維修經驗和技術信息，維修人員有機會獲得母公司系統的培訓，因此他們對大部分部件可以做到三級修理也就是元器件級修理，并且對于部件隱性故障和流氓件的處理有著豐富的經驗和獨到之處。

AF公司存在的問題在于其進入國內維修市場較晚，和國內航空公司的聯系不夠緊密，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，離部附件維修市場上OEM等頭部企業實現的10～15天車間平均維修周期存在較大差距。AF公司較長的平均維修周期帶來了以下問題：

服務水平低，客戶滿意度低;

公司維修成本高啟，市場競爭力下降;

維修效率較低，公司產值和產能均不理想;

公司資金周轉速度慢，盈利能力不足。

3 AF公司維修流程改進研究

3.1 現有維修流程表現和改進目標

AF公司2020年以前的平均部件維修周期約為20天，并且該KPI的表現極不穩定。如圖1運行圖所示，在選取的133個連續樣本數據中，維修周期的變動極大，通過統計軟件Minitab求出其均值為19.1，標準方差為25.9;在圖中選擇最后一段17個較穩定的數據作為短期表現，求得其均值為7.1，標準方差為3.4。通過計算求出流程表現的三個Z值ZLT、ZST和ZShift分別為-0.273、 1.449和1.722，由此可知現有流程的表現較差，位于控制技術圖的第二象限，說明控制和技術均不理想。

鑒于部附件平均維修周期較長帶來了客戶滿意度和市場競爭力的下降，AF公司致力于通過精益六西格瑪項目的實施來改變這一狀況。由于波音和空客供應商產品支援及保證協議（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公司維修流程改進研究的目標設定為將部附件平均維修周期SPT縮短至10天，達到MRO市場中上水平。

3.2 現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，部附件維修通常會經歷進場登記→計劃派單→入場測試→故障隔離和報價→修理放行→包裝發運共6個環節。車間維修周期的計算起點為進場登記日期，計算終點為放行日期，整個維修過程中除了前面五個環節本身需要一定的處理時間外，還會因為人力資源不足、測試設備資源不足、備件庫存不足和客戶不能及時批復報價等原因產生額外的等待。試圖找到導致維修周期變長的真正原因，消除流程中不必要的等待和浪費，即為此次改進項目的主要研究方向。

對于維修流程中可能存在的問題，AF公司的項目團隊通過訪談和問卷調查的方式從生產部維修人員、采購部采購人員、質量部質量工程師和客服部客服專員等涉及維修流程的相關專業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，對于可能導致部附件維修周期變長的原因包括維修人員、測試設備、修理用備件、制度程序、工作環境和客戶要求等6個方面。通過頭腦風暴，項目團隊在所有可能的原因中圈定了10個概率較大的原因，在項目后續的分析階段將對這些可能的原因進行針對性的分析。

3.3 對維修流程產生負面影響的關鍵原因確認

盡管人機料法環等方方面面的因素均會對維修流程的輸出結果產生影響，但是根據約束理論，只有找到流程中真正的瓶頸，才能對流程實施高效的改進并獲得明顯的效果。通過魚骨圖我們可知，像企業文化和價值觀、車間的布置和環境也會對員工的工作效率和積極主動性產生影響，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，對于這些非關鍵的流程輸入，通?？梢苑诺饺粘＿\營中通過精益的思想和工具去改進。41975B38-6E44-4844-B134-A0D14B4E2DEF

此次AF公司精益六西格瑪改進項目的目標Y是維修周期，為連續性數據，六西格瑪在分析階段為連續性數據的分析提供了諸多強大的統計學分析工具，如單樣本檢驗、雙樣本檢驗、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別流程目標Y和多個輸入變量X之間的關聯程度，從而找到關鍵原因（Vital Few X）。如圖4所示，AF公司通過一般線性模型的分析發現，備件等待和測試設備等待的P值小于預設值0.05，說明部附件維修周期和備件等待及測試設備等待存在很強的相關性;而對應報價等待和是否索賠這兩個變量的P值大于0.05，說明部附件維修周期和這兩個變量的相關性一般。ANOVA一元變量分析用于識別多個樣本數據的均值之間是否存在統計差異，如圖5所示，AF公司不同維修人員所代表的樣本數據之間的P值小于0.05，說明部附件維修流程的輸出結果即維修周期和維修人員這一變量也存在很強的相關性。

3.4 維修流程改進措施的實施

根據六西格瑪分析工具分析的結果可知，AF公司維修流程中存在的主要問題涉及維修人員、測試設備和修理用備件三個方面。正是因為維修人員專業度和熟練度不夠、人員組織結構上的不完善、人員培訓和績效管理上的不足、測試設備安排上的不合理、測試設備的不穩定、修理用備件庫存不足以及備件訂購周期過長等具體原因造成維修流程產生了不必要的等待和浪費，從而導致車間維修周期SPT大大超過目標值10天。AF公司針對以上給維修流程帶來負面影響的關鍵原因制定了相應的改進措施，并付諸實施。

1）維修人員方面

為每個部件指定產品負責人，產品負責人負責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準流程可以快速解決70%以上的常見故障。重建OJT培訓體系，改變部附件MRO企業傳統的“師傅帶徒弟”模式，在“師傅帶徒弟”的基礎上建立一系列的部件維修相關基礎課程，作為年輕維修人員入職培訓的公共模塊，指導年輕員工按照標準流程來實施常見故障的修理和排故，從而提高維修人員的專業水平和熟練度。

優化生產部門的組織結構，將部門按照產品和專業類別分為多個車間，每個車間設置車間主管或輪值車間經理，車間內部的生產組織由單兵作戰轉為團隊作戰，工作效率得以大幅提高，同時每個車間負責的產品范圍進行了縮減，維修工作的主要目標向修理深度方面拓展，疑難件修理需要長時間攻關的情況大幅減少。此外，通過減少維修人員承擔的輔助性工作和兼項工作，將部分輔助性工作從生產部門獨立出來形成專門的崗位，如技術支援、焊接和補漆等，既避免了維修人員因為多任務并行處理和多角色換位可能帶來的人為差錯，也有助于將技術支援和焊接等輔助性工作的效率和品質實現最優化。

微調維修人員的薪酬結構，加大績效考核對于薪酬的影響力，并以此來調動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設置為維修周期、維修質量、工時利用率、單件工時和綜合評價等5個維度，每個維度的權重一致。維修周期的考核關注當月完成修理的部件中有多少超出了10天的既定目標;維修質量的考核關注當月收到了多少個客戶的索賠合同;工時利用率的考核關注維修人員通過APP記錄的工時消耗量相對可用工時量的占比;單件工時的考核關注維修人員在單個部件修理上所消耗的工時是否超出了標準工時;綜合評價的考核關注維修人員在5S現場管理、維修記錄填寫、維修工時記錄和安全防護方面的綜合表現。以上5個考核選項中維修周期、工時利用率和單件工時都和維修人員的工作效率相關，因此預計將對維修流程的持續改善起到正面激勵作用。

2）測試設備方面

兩臺航空電子自動測試平臺是AF公司的核心固定資產，大部分部件的測試和放行均會用到這兩臺測試設備，由于之前在測試臺的使用安排上以維修人員自主安排為主，以車間經理統籌協調為輔，經常會出現測試臺空等和部分維修人員用不上測試設備的情況。精益六西格瑪項目實施后，測試設備的安排轉為預約機制，維修人員在當天工作結束后使用專用的APP預約第二天的使用時間，設備主管在第二天提取系統中的預約記錄并根據修理中部件的輕重緩急安排每個時間段的使用者并將這一計劃投屏在車間大屏幕上，實現可視化管理。

為了提高核心測試設備的可靠性，避免出現因為設備故障導致很多部件維修無法按時開展的情況，AF公司改變了之前在設備管理中針對性維修的策略，大力推行精益理論中的全面生產維護（TPM，Total Productive Maintenance）。TPM堅持以最高設備綜合效率為根本目標，以設備全生命周期為抓手全面開展系統性預防維修，從而讓公司全員都能夠參與到設備維修行列中，讓設備充分做到高效率運行，從而將設備的價值功能發揮到最大。因為在日常的維護保養和預防性維修中，核心測試設備的輕微超差和運行風險得到了及時的監控和處理，所以測試設備的可靠性實現了極大提升。此外，AF公司根據企業的歷史維修經驗和公司總部的歷史維修數據建立維修大數據系統，實現了通過軟件自動匹配測試結果和排故數據，并自動給出有效排故建議，從而縮短了部件故障隔離的時間，減少了測試設備的占用率。

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，主要原因為部件修理中使用的零備件大部分均需要從國外廠家或分銷商采購，貨期短則2～3周，長則2～3個月。因此如果維修中出現缺料的情況，維修周期超過一個月便成為大概率事件。為了盡量避免出現停工等料的情況，AF公司在啟動精益六西格瑪項目后主要實施了兩方面的改進。首先是在建設新能力啟動初始備貨時，充分吸收消化了其母公司在這些項目上的維修經驗，根據母公司提供的換件數據計算出常換零備件的更換率，再將更換率乘以AF公司預計未來一段時間能夠收到的部件數量即可得到初始備貨清單;其次，由采購部門牽頭優化物料訂購、消耗和補充流程，根據換件率、送修數量、消耗速度、采購綜合成本、安全庫存和訂購貨期等參數擬定庫存補充公式，然后將該邏輯寫入采購管理系統，通過采購管理系統來自動跟蹤庫存變化的情況，在備件庫存到達起訂線時，軟件將自動發出庫存預警并通知采購人員及時下單補充備件庫存。3.5 維修流程改進措施的效果評估

由于AF公司在維修流程改進措施正式實施前通過失效模式與影響分析（FMEA）已經識別了項目進行中可能遇到的各類風險，并制定了針對性和操作性較強的補救預案，因此整個項目的運行相對平穩，所有的改進措施均全部落地實施，并取得了良好的效果。該項目在2020年初開始啟動，經過約6個月的改善，當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到了10天以內，而且每一個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的效果，發現整個維修流程在運行的過程中盡管有一些隨機的波動，但波動均在設定的上下閾值范圍之內，流程是可控的、可預測的。

4 結束語

精益六西格瑪關注客戶滿意度，是客戶驅動下的持續改進，只要存在一個過程，它便可幫助進行改進。精益六西格瑪理論和方法論在AF公司的應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競爭能力和客戶滿意度。相信這一案例的成功實施既為AF公司今后持續改進其他流程奠定了堅實基礎，也為其他MRO企業應用精益六西格瑪這一現代管理理論提供了一個很好的樣本。

參考文獻

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

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