面向供應鏈的六西格瑪質量管理系統框架構建

伊雙清

（廣西科技大學〈籌〉鹿山學院 廣西 柳州 545616）

0 引言

六西格瑪簡言之就是6個標準差。即每百萬個產品或服務里面有3.4次不良的發生。它是指產品或服務所處的一個水準，這是一個世界級企業追求的標推。六西格瑪和傳統方法相比六西格瑪是典型的定量決策系統，它更強調數據的作用，強調運用統計手段和各種技術去發現過程問題的本質規律，從根本上消除問題[1]。六西格瑪的實施需要在黑帶大師的帶領下完成一系列相互關聯的六西格瑪項目，包括規模較大的黑帶項目和規模相對較小的綠帶項目，黑帶大師、黑帶和綠帶是六西格瑪管理中對于掌握六西格瑪技能程度不同的參與人員的特定稱謂，它源于柔道中對不同階段的習武者的稱呼[2]。

在六西格瑪的幫助下，摩托羅拉在1988年贏得了極負盛名的國家質量獎。接著，六西格瑪管理在聯合信號公司的成功最終促使通用電氣引入了六西格瑪，并把六西格瑪的功效發揮到近于完美的境地。從摩托羅拉、聯合信號、通用電氣到整個歐美，乃至全球其他500強企業，從制造業到非制造業，都掀起了一場開展六西格瑪質量管理運動的熱潮[3]。

六西格瑪理論和方法從提出到應用顯示出了旺盛的生命力，但其應用僅限于單個企業或是有緊密關系的上下游企業，很多企業在六西格瑪給本企業帶來巨大利潤的同時也在嘗試將六西格瑪管理推向供應商、分銷商甚至整個供應鏈，但在整個供應鏈推行六西格瑪的難度遠遠高于在企業內部推行六西格瑪，再加上沒有合適的信息系統作為工具，極大地限制了六西格瑪在供應鏈質量管理中的功效發揮。本文根據六西格瑪的實施步驟構建起基于六西格瑪理論的供應鏈智能質量管理信息系統，同時將六西格瑪的一些常用工具和方法集成到系統中，在子系統設計中提出了可擴展性的六西格瑪智能專家系統。

1 供應鏈質量管理的特點

1.1 質量管理的效果與上下游企業之間的業務量有很大的關系

一般來說上下游企業之間業務量越大，質量管理工作開展也越容易。由于企業是欲獲得利益的實體，當業務量較大時彼此的利益關系緊密，其在質量管理上的協作和溝通也較為容易。

1.2 質量信息不對稱嚴重

上下游企業之間由于在質量文化、質量目標及質量管控手段等上的巨大差異，導致質量信息的收集、共享和傳遞都極為困難，存在較為嚴重的信息不對稱現象。

1.3 協調性的質量問題較多，統一的質量改進活動的開展難度大

所謂協調性的質量問題是指由于上下游企業對質量認識和要求的差異而導致的質量問題[4]。其一般表現為：上下游企業內部的質量工作都符合要求，上游企業提供的材料或部件也符合下游企業的質量要求，但最終產品卻頻頻出現不應有的質量問題。

協調性的質量問題在以汽車生產等復雜產品為目標的供應鏈中，經常會出現大量的協調性質量問題，加之上下游企業之間缺乏有效的信息溝通手段，企業之間質量責任的推諉、扯皮現象時有發生[5]。

2 基于六西格瑪的供應鏈協同質量管理信息系統框架

由供應鏈的特點可知，基于六西格瑪的供應鏈質量管理系統在構建時著重要解決的是異地質量信息的收集、共享與質量協同改善、跨企業的交流障礙、跨企業質量工作團隊的激勵與績效評價、技術支持團隊工作量繁重等問題。

2.1 系統的功能模塊

根據六西格瑪原理并結合供應鏈質量管理的特點構造了基于六西格瑪的供應鏈智能質量管理系統（如圖1所示），該系統分為八個子模塊，分別為：跨企業計劃管理子模塊、六西格瑪項目管理子模塊、多項目協調子模塊、面向用戶的質量設計子模塊、質量成本管理子模塊、質量工具集成應用模塊、人員績效考核子模塊和六西格瑪智能專家系統子模塊。

圖1 基于六西格瑪的供應鏈質量管理系統

（1）跨企業計劃管理子模塊

針對供應鏈質量管理的特點，在此類供應鏈應用六西格瑪管理時首要解決的問題是：根據核心企業的質量戰略目標，結合企業當前供應鏈的質量狀況，用戶需求，外部環境等因素制定出長遠的供應鏈質量改進計劃，并構建相應的跨企業組織和管理制度來維護和開展這一計劃。

確定供應鏈的六西格瑪改進目標及其計劃是六西格瑪管理的首要組成部分，該模塊的主要使用者為倡導者團隊（節點企業高層組成的六西格瑪倡導組織）及黑帶團隊，前者提出六西格瑪的戰略目標，后者通過收集相關的計劃準備信息、如外部環境、行業發展預測、客戶結構等信息并不斷與倡導者團隊溝通制定出整個供應鏈的六西格瑪管理計劃及各個節點企業的詳細計劃，經倡導者團隊審批后執行，并在整個計劃的過程中實行有效的監督，必要時也可對計劃進行修改和維護。

（2）六西格瑪項目管理模塊

六西格瑪項目在供應鏈協同質量管理中的實施過程如圖2所示。

圖2 六西格瑪項目在供應鏈質量管理中的實施過程

六西格瑪的主要工作方法是DMAIC（定義、測量、分析、改進和控制）。在跨企業協同質量管理活動中的定義是從最終顧客的需求出發，通過識別顧客的需要來驅動六西格瑪改進活動。測量是對問題量化的過程，針對不同的六西格瑪項目它可能涉及到供應鏈上的所有節點企業，包括這些企業的質量銜接過程及內部過程。分析是六西格瑪最為重要的一步也是最有挑戰性的一步，它要涉及到六西格瑪眾多工具和方法的應用。改進是將改進計劃應用并對其效果進行評價的過程。控制步驟是將改進成果進行鞏固和固化的一步，是將有效的措施文件化、標準化的過程。

六西格瑪項目管理是將六西格瑪計劃具體落實的過程，是整個六西格瑪管理過程中最常用的模塊之一，其使用者主要是綠帶及其六西格瑪團隊成員。在此模塊中具備計劃導入的功能，在計劃導入后具體的六西格瑪項目團隊會在項目負責人的領導下按照DMAIC的六西格瑪實施步驟開展相關的項目。此模塊還具備在線交流的功能。

（3）多項目協調模塊

實現供應鏈的六西格瑪目標是一件浩大的系統工程，需要彼此協調的一系列六西格瑪項目的開展，并且這些項目都有其固有的生命周期。原有的項目順利完成后小組可能隨即解散也有可能又進行下一個新的項目，還可能不同小組成員又進行重新的組合來開展其他的項目。因此，不同項目在目標、資源和行動上發生沖突是常有的事情，即使計劃做的再周密這種沖突也是不可避免的，因此需要項目協調模塊來解決這些沖突，以保證整個項目總目標的實現和項目的順利進行。除此之外，該模塊還擔負著對項目小組的動態組建以及在組建時的成員選擇、資源分配，在解散和重組時對小組成員的安排、資源配置的變更等職責。模塊的主要使用者為黑帶團隊及綠帶。

（4）面向用戶的產品質量設計模塊

此部分主要利用質量功能展開（QFD）等技術，識別顧客明確的和潛在的質量要求，來對產品質量進行設計規劃[6]。核心企業的區域研發中心及節點企業的設計部門以及與產品設計和質量設計有關的項目小組是該模塊的主要使用者，利用本模塊可以更好地實現供應鏈的區域研發中心和節點企業設計部門進行質量設計交流，同時利用項目管理模塊、多項目協調模塊之間的配合和即時的在線交流功能可以保證供應鏈的各個部分對質量設計標準及規范理解的一致性。

（5）質量成本管理模塊

質量成本是指企業為了保證和提高產品或服務質量而支出的一切費用，以及因未達到產品質量標準，不能滿足用戶和消費者需要而產生的一切損失[7]。對質量成本進行記錄、分類和統計是發現潛在六西格瑪項目的來源之一，也是對眾多六西格瑪改進項目進行項目數據分析的數據來源之一。此部分將供應鏈上發生的質量成本如實地記錄下來、并對數據進行分類和統計處理，在六西格瑪項目的測量、分析和改進階段都有可能涉及到，相關人員可以在權限的允許下調用其中的處理結果或原始數據。

（6）質量工具集成應用模塊

六西格瑪實施的過程中需要眾多質量管理工具和質量管理技術、方法的支持（如表1所示），這些方法有時可以配合使用。要讓所有的項目參與人員了解這些方法，關鍵的成員有必要熟練掌握這些工具和方法。

表1 六西格瑪在實施各個步驟中可能用到的工具和方法

六西格瑪集成工具管理模塊是將這些工具進行系統集成的模塊，對于沒有固定形式的方法，例如頭腦風暴法，該模塊提供統一的界面與操作過程或是輔助這些方法進行的信息工具。很多工具與其他工具在使用上有順序關系，很多工具之間有數據或結果的共享關系，則按照其常見關系予以集成應用。例如因果圖和排列圖構成順序集成關系，其集成關系用戶也可根據具體需要進行自定義。此外，此模塊還可以對工具的異地協同使用過程、結果的有用信息進行詳細的記錄和分類。

（7）人員績效考核模塊

要保證六西格瑪項目的成功，對項目組及其成員進行績效的考核尤為重要，此模塊對項目取得的預期效果及參與人員在項目中的出勤率、貢獻情況給予詳細的記錄。對項目整體效果及項目負責人表現情況的評價由黑帶團隊相關成員完成，對于項目組成員內的其他成員的效績評價由綠帶或項目負責人在系統中完成。

（8）六西格瑪智能專家系統模塊

橫跨眾多企業的六西格瑪黑帶團隊存在著任務繁重、不能確保項目指導的實時性和到位程度等問題，因此需要構建智能化的專家系統來幫助解決上述問題。又由于傳統的專家系統存在著知識獲取這一瓶頸，使知識庫的擴充受到很多限制，影響了專家系統效用的發揮[8]。本模塊基于用戶提交“經驗總結”經專家審核后，系統自動按照提取規則提取到六西格瑪知識庫中的模式，實現知識庫的動態擴充。用戶的“經驗總結”是成員在六西格瑪項目的開展過程對六西格瑪經驗和知識的積累過程，對于這些經驗和知識進行存貯、提煉、加工和重用的過程，是六西格瑪知識庫擴充的重要來源，也是六西格瑪管理獲得的重要成果之一。這些經驗知識的提煉過程由各個參與者以系統用戶的身份提交，經綠帶或黑帶審核后提交到系統中進行分類存貯。并將相關人員對于這些經驗和知識的貢獻數量及質量與績效考核模塊掛鉤。

專家系統總體上劃分為經驗庫、六西格瑪知識庫、推理機和人機界面（如圖3所示），其中人機界面為問題求解和經驗提交的公共界面，其整個界面以Web或鏈接方式集成到相關的管理操作界面之中。

圖3 六西格瑪智能專家系統模型

專家系統模塊的可擴展性是該模塊質量的一個重要指標，這種可擴展性包括知識庫的動態擴充以及推理機推理規則的不斷完善以及代碼的可擴展性。

2.2 系統各模塊間的關系

如圖4所示，項目管理模塊從跨企業計劃管理模塊中獲得行動目標和計劃，計劃在執行過程中要調用質量工具集成模塊中的質量管理工具、質量成本管理模塊中相關的質量成本信息、以及參考六西格瑪知識庫中的經驗和知識，在執行過程中將產生的對成員業績的考核導入人員績效考核模塊，將新的經驗和知識提交到六西格瑪知識庫中，對知識庫進行擴充。在涉及到產品質量設計時，將相關的參考信息導入面向用戶的質量設計管理模塊。當項目在執行過程中出現與其他項目的重大沖突，項目小組便通過項目管理模塊將問題描述發送到多項目協調模塊，該模塊將所有的協調請求按照請求的重要程度和時間要求進行分類和排序，由黑帶團隊成員按照跨企業計劃管理模塊的相關目標和計劃的銜接要求進行處理。

圖4 系統中各模塊間的關系

3 系統運行的硬件環境

該系統是跨企業的信息系統，因此，對系統硬件的集成性、擴展性、和系統運行的穩定性都有較高的要求。在系統的接口上要求可以與所有節點企業現有系統進行必要的集成，也可以與其他的廣域網及局域網進行數據交換。硬件的擴展性是整個網絡擴展性的基礎，網絡設備在容量、功能和性能上的高擴展性可以大大減少系統將來的硬件擴展投入，同時增加了軟件擴展的便捷性。穩定性是衡量網絡系統質量的重要標準。鑒于該系統構建于整個節點企業組成的供應鏈之上，相對于企業內部的系統而言更易受到眾多不穩定因素的干擾，故在硬件的穩定性與可靠性上有很高的要求，此外安全性和保密性也是系統需要關注的一個重要問題。

4 結論

本文通過分析供應鏈質量管理的特點，構建了基于六西格瑪的供應鏈智能質量管理系統，對系統各個模塊的功能及其關系、系統運行的硬軟件環境進行了分析和研究，提出了動態擴展型的六西格瑪智能專家系統及其擴展方式。

［1］周媛.六西格瑪管理及其應用案例[J].企業改革與管理，2008，01：32-33.

［2］張弛，文放懷，王紹印.六西格瑪實戰[M].廣東經濟出版社，2002，10.

［3］魏中龍.中國企業的六西格瑪管理之道 [M].經濟管理出版社，2005，05.

［4］李紅.六西格瑪應用于供應商質量改進的實踐 [J].中國質量，2006，04：14-16

［5］聶德懷，宋國防.豐田汽車公司的質量管理特色[J].企業標準化，1999，06：41-43

［6］蔡玉琴，蔡祥輝.國外汽車廠家是如何做好零配件供應商質量保證工作的[J].汽車技術，1996，06：56-58.

［7］張玉來.豐田公司企業創新研究：兼論日本汽車產業發展模式[M].天津人民出版社，2007，2.

［8］鄭麗敏.人工智能與專家系統原理及其應用[M].中國農業大學出版社，2004，12.