铁姆肯的精益六西格玛之路

挑战减少高产量推力轴承组件生产产生的废料
解决方案应用JMP变异性分析有效定位问题,而基于团队分析需求的JMP定制设计器实现对于这些变异缺陷的快速解决
结果铁姆肯团队降低了次品率,改进了高产量生产装配的流程,并且该团队启动了一个项目,以确定是否这个改善能适用于这个装配系列的其它部分

六西格玛相信降低生产流程中的变异对企业的成功至关重要,精益生产的基本原则是通过减少浪费来系统地提升企业生产能力,两种最先进的管理思想相结合将迸发出无穷的能量,总部位于美国俄亥俄州的铁姆肯公司(Timken)就是众多精益六西格玛成功实践者中的一员。

美国铁姆肯公司总部位于美国俄亥俄州坎顿市,铁姆肯是全球最大的圆锥滚子轴承和无缝合金钢管制造公司,成立于1899年,财富排名在美国工农设备生产企业中位列第12位,被公认为世界轴承和钢铁业的领袖。 铁姆肯也是全球第三大轴承制造商和美国最大的轴承制造商。

铁姆肯公司也曾经遭遇过令人头痛的生产运营问题,管理层经过反复斟酌,最终选择了精益六西格玛作为持续发展的指导方针,选择了DMAIC作为开展活动的方法论,而源于全球最大的统计软件公司SAS的六西格玛软件JMP则无可争议地成为解决具体问题的必备工具。从以下的一个实际案例中,我们可以领略到铁姆肯公司开展精益六西格玛的典型特征和成功因素。

界定

在装配生产中,铁姆肯公司曾经遇到过这样一个问题:由于部件的弯曲度问题,通过弹压式装配部件制成的车辆推力轴承的缺陷率很高,导致报废率比预期的要高很多。但这也让六西格玛黑带大师和精益六西格玛经理汤姆﹒普特南(Tom Putnam)看到:这是应用精益六西格玛工具包括六西格玛统计方法、六西格玛软件JMP的好机会。

明确了当前的问题之后,普特南和他的团队就要开始选定一个具体的产品来做尝试。所有产品中报废率最高的那个部件的订单需求量很小,这使得大规模降低成本的机会显著变小。所以,普特南最终选择了报废率很高、同时订单需求量很大的部件,以便于开展快速检验和削减成本。

普特南和他的同事们意识到缺陷的产生是由于该产品的设计多年前就已经形成,而重新设计的成本又很昂贵。因此,他们决定对现有的设计进行修改。

测量

接下来,精益六西格玛团队要确保他们能够发现问题,即能够测量问题。所以,普特南带领项目团队对测量系统进行分析,看看是否能够持续稳定地区分合格品和不合格品。

随后,他们还推行了“废品集市”的活动。“废品集市”是精益生产中的一个专用名词,简单地说,它是一种可视化管理手段,将报废品和疑似报废品根据缺陷类型分门别类地摆放展示。

分析

根据现阶段具备的可供检验的样品,精益六西格玛团队充分利用JMP软件中的流程图功能,更好地理解了生产流程中的工艺步骤。

生产流程中有很多工艺步骤,过去曾经做过很多工作来提高流程能力,降低流程中的明显变异。在JMP软件的帮助下,普特南的团队开展了更加高级的变异性研究,去寻找流程中更加隐蔽的变异根源。

改善

在分析阶段发现可以改善的机会后,精益六西格玛团队需要进一步确认自己想象中的工艺设置是否可行。这时,JMP软件的作用就显得更重要了,因为团队需要应用试验设计(DOE)的方法。其实,无论你要真正理解哪一个生产流程,试验设计都可以提供答案,它是帮助你理解输入因素怎样影响输出响应最有效、最可靠的途径。

JMP软件提供结构最完整、功能最强大、成本最节省的试验设计方案,它可以验证每个因素对每个响应是否有影响,如果有影响又是怎样影响的。

团队成员使用JMP软件的“定制设计”来设计试验,用“模型拟合”来检验试验数据。对于分析结果,大家非常满意。根据这一结果,又做了样品生产,事实再次证明其对流程的改善确实是有效的,而且没有对产品性能产生任何负作用。获得初步成功后,还可以将这个经验推广到其他同类产品的生产流程中。

普特南及其项目团队对此的感触特别深,他说:“绝大多数的试验设计软件对运行的试验次数有严格的限制,而JMP软件的‘定制设计’可以让用户根据实际情况指定试验次数,然后以此为基础构建试验计划。这充分说明JMP软件是以解决问题为导向设计的软件。”

控制

最后,精益六西格玛团队确认当初面临的问题不需要复杂而昂贵的机械重新整备就可以解决了,推力轴承的缺陷率几乎降低为零。更有意义的是,原先负责检验、返工的员工被节省下来,去从事新的工作;原先大量的报废成本几近为零。此外,由于不需要处理报废品,对环境保护也起到了非常积极的作用。

据估算,这个项目在人力资源和报废品的成本降低所取得的经济价值超过了6万美元。而且,该项目不需要花费额外的成本,对公司核心业务的帮助却很大。

如今,精益六西格玛的方法论越来越普及。不仅仅是工业企业,包括金融、零售和医疗等在内的其他各种组织机构也意识到了精益六西格玛的作用。从应用特点来看,众多世界一流的公司选择JMP软件实施精益六西格玛是因为:首先,JMP易学易用,这得益于JMP卓越的“可视化”能力及JMP独特的“防错”菜单设计。在图形及可视化能力方面,JMP不仅图形种类多,而且JMP特有的动态链接图形分析引擎能让用户轻松地通过在图形间进行点击就能揭示深度的业务问题;不同于普通软件的是,JMP的菜单绝不简单罗列统计分析工具,而是充分考虑到六西格玛的参与者绝大多数都不是统计学教育背景的事实,将统计方法按照需要分析的问题类型(如需要分析的变量个数等)进行分类,至于应该使用何种统计方法(如回归、方差分析等),JMP会根据数据类型自动确定,这就大大避免了用户因为使用错误的统计分析工具而得到错误分析结果的可能性。其次,JMP提供最全面、最强大的六西格玛分析工具。JMP不仅集成了其他同类软件中的全部六西格玛工具,而且集成了来自SAS企业级分析平台的卓越分析能力,如数据挖掘、高级试验设计、高级模拟等,能满足用户六西格玛对于统计方法的“一站式”需求;试验设计(DOE)和模拟(Simulation)是六西格玛改进阶段必需的两种工具,JMP的定制试验设计(Custom Design)能帮助用户按照需要解决的问题定制所需的试验方案,以实现最少的成本和最高的产出。再次,用户选择六西格玛软件JMP的第三个重要原因,是JMP能大幅提高六西格玛项目和经验在组织内部的推广速度和效率。JMP能实现六西格玛项目的模板化和分析自动化。应用JMP制作的六西格玛项目模板能帮助更多的工作人员按照类似的思路进行类似的六西格玛改进,而不是把大量宝贵的时间花在培训上;JMP的脚本能帮助用户实现数据整理和分析的自动化,大幅节省工作人员花在数据处理上的时间,让他们能有更多的时间去发现和解决实际的业务问题。

那么铁姆肯公司选择JMP软件实施精益六西格玛的原因会有什么不同吗?从2001年起,铁姆肯公司开始实施精益六西格玛。在对一类专家(即绿带)和二类专家(即黑带)的培训中,都使用了JMP软件。这种方式一直持续了下去,主要是因为受训学员觉得JMP软件能够将数据可视化,与其他应用程序(如电子表格)的衔接也非常方便。另外很关键的一点是管理层也喜欢JMP软件,这是因为它非常“智能”,既能让统计高手感觉如鱼得水,也会让刚入门的新手用的得心应手。比如说“试验设计”,JMP软件提供了一个统一的操作平台,无论多复杂的问题都可以在这里方便地找到解决方案。

铁姆肯公司还将继续加大其在JMP软件上的投资,并促使其发挥更大的作用。关于这一点,普特南介绍说:“我们将继续把JMP软件用在精益六西格玛的培训中,还计划把它推广给更多需要做分析验证、数据可视化等日常工作的部门和员工。”

据了解,铁姆肯公司的JMP软件始终与JMP的最新版本保持同步。因为公司众多的JMP软件用户从中获得了快速进行数据整理的技巧、稳健试验设计、更强大的程序编辑能力和可以节约大量程序运行时间的文件参考函数等新功能。

当然,对铁姆肯公司精益六西格玛经理普特南和他的精益六西格玛团队来说,最重要的还是使用JMP软件的结果,那就是:缺陷降低了,顾客满意了,成本节省了。

Thrust-bearing assembly
我们为了我们的精益六西格玛培训将继续使用JMP,并且我们也将把它介绍给在日常工作中做数据验证和可视化的其他人。
Tom Putnam

精益六西格玛经理
铁姆肯公司

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