基于六西格瑪管理理念的空中造樓機制造質量管理優化

趙 翔

（1.中國華西企業有限公司，廣東 深圳 518034；2.華西工程科技（深圳）股份有限公司，廣東 深圳 518034）

0 引言

隨著土地資源的日益緊張，人們對超高層建筑的需求越來越多，然而由于建設超高層建筑的難度較大，在實際超高層施工中面臨著諸多問題，急需開發適用于超高層建筑的施工方法和施工設備。超高層建筑綜合施工平臺的研發，是現代建筑領域重點關注的方向之一。中國自主研發了專門用來建筑摩天大樓的空中造樓機，可快速建設摩天大樓，最快4天就能建一層樓，而且擁有極強的安全性，施工人員可以安全地工作在距離地表幾百米的高空，甚至能抵御高達8級的狂風。

空中造樓機的出現，從技術上突破了超高層建筑的建造施工瓶頸，但由于種種原因，在質量管理方面也存在有待改進的地方。基于此，從整個行業的角度以及產業鏈的角度分析了國內空中造樓機的質量管理現狀，并基于六西格瑪的管理理念，對空中造樓機在設計、采購、生產、施工、維保以及后評價等六個階段進行質量管理優化，大幅提升了全面管理質量、產品質量以及服務質量，對空中造樓機的整體質量管理提升有重要的意義。

1 國內空中造樓機制造質量管理現狀

1.1 從整個行業角度分析

空中造樓機技術的發展在全球范圍內處于起步階段，全球擁有核心技術、能夠具體實施的公司少之又少。通過廣泛的查找文獻、閱讀書籍，發現對于空中造樓機全面質量管理的研究更是鳳毛麟角，并且未成體系。空中造樓機從概念設計到現在較為普遍的運用，不過幾十年的時間。另外，當前并無太多工程案例可供參照。對于空中造樓機質量管理體系的形成，還需要大量的研究和實踐積累。十九大明確提出，全國要從高速發展階段轉換為高質量發展階段，超高層建筑領域的發展更是要乘勢而上，不斷提升企業的管理質量。目前，由于各國經濟技術的快速發展，空中造樓機的高質量應用更是達到了前所未有的需求，相應的質量管理水平也應不斷提升。

1.2 從產業鏈角度分析

1.2.1 設計階段的現狀

由于空中造樓機建造施工的工程項目較少，導致設計過程中可供選擇的技術方法以及可供參考的實例較少。可行性分析過程分析不夠完善，技術路線制定存在瑕疵；可供選擇的方案和措施較少。難以將設計階段再細分成不同的設計過程，也就無法分析不同過程的特性，難以有針對性的控制各設計過程的質量。設計及審核過程當中未形成有效的閉環管理，設計軟件協同化程度低，基礎庫標準化不夠完善。

1.2.2 采購階段的現狀

由于產品設計通用性的問題，整套設備由上萬個構配件組成，沒有哪家供應商能夠提供全部的構配件，這就導致采購的數量多、次數多；加上空中造樓機還在推廣應用階段，很多構配件還需要定制或自制；以一個項目為單位的采購活動在整個產業鏈又不具備議價的能力；缺乏系統的采購平臺，增加采購的難度以及成本。

1.2.3 生產階段的現狀

生產車間和部門之間溝通不暢；車間內各工序位置不合理，導致搬運距離增加；加工車間成品、半成品、材料堆放混亂，增加安全風險；中小批次生產中的隨機性，對成本和質量都有影響；由于從業人員的水平參差不齊，數據采集存在較大差異性；檢查測量的不規范，導致檢驗結果存在偏差。

1.2.4 施工階段的現狀

缺乏經驗豐富的項目實施團隊，同時也缺乏訓練有素的產業工人；無標準化規范指導，導致檢查、驗收不夠科學；安裝步驟多，管理難度大；無標準化流程，每個施工步驟和具體施工內容缺乏清晰的目標導向和過程檢驗；施工方案缺乏前瞻性，沒有完全起到提前部署的效果；設計交底不夠深刻，施工未能完全理解設計意圖。

1.2.5 維保階段的現狀

維保構配件的分類不夠清楚，會導致過度保養，增加成本；維保的標注不夠清晰，導致維保結果差異較大；維保過程中相應標準不統一，導致主觀性較大；維保車間設計不標準，導致動線延長；維保工具歸置不統一，導致時間成本增加。

1.2.6 后評價階段的現狀

項目案列較少，顧客認可度有待提高；未進行全面有效的顧客訪問調查，僅從公司角度來設計和制造產品，而很少關注顧客的需求；對顧客的滿意僅限于滿足合同要求，而沒有更深層次的挖掘和探索顧客潛在的需求。

2 六西格瑪管理下的空中造樓機質量管理優化

六西格瑪是一套系統的、集成的業務改進方法體系，旨在持續改進組織業務流程，實現顧客滿意的管理方法。它通過系統地、集成地采用業務改進流程，實現無缺陷的六西格瑪設計（design for six sigma，DFSS），并對現有過程進行過程界定（define）、測量（measure）、分析（analyze）、改進（improve）、控制（control）——簡稱DMAIC流程，消除過程缺陷和無價值作業，從而提高質量和服務、降低成本、縮短運轉周期，達到顧客完全滿意，增強組織競爭力。

本文以華西工程科技（深圳）股份公司空中造樓機的制造為例，針對空中造樓機的設計、采購、生產、施工、維保以及后評價六個階段常存在的質量管理問題，運用六西格瑪管理的系統方法進行深入的分析研究，并進行相應的質量管理優化。

2.1 設計階段

設計階段運用APQP（產品質量先期策劃和控制計劃），對空中造樓機進行設計質量控制。APQP分為5個部分，而且上一個部分的輸出是下一個部分的輸入，使得各階段環環相扣，相互制約，相得益彰[1]。

2.1.1 設計計劃

這一個階段需要通過顧客反饋和后評價充分挖掘顧客的表面需求和潛在需求，從而明確產品設計目標。

（1）首先要組成APQP小組，對顧客的表面要求和潛在要求進行調研，對行業市場進行分析，同時也要對競爭對手和競爭市場進行研判，汲取成功的經驗和失敗的教訓，同時也可以通過維修報告、過程質量檢測報告、總包質量聯系函等文件分析整理質量問題，并通過設計過程實現改進、創新；

（2）根據經營計劃和營銷策略為APQP設計框架。根據市場的需求和反饋進行產品設計，突出產品的差異性和適用性，并且通過市場的供需關系，將功能進行優化，刪除多余和過剩的功能，增加顧客迫切需求的功能；

（3）通過設定標桿企業和標桿產品，找出差距，并設立企業自身的數據庫。把顧客需求和實際產品進行對比，分不同情況對產品進行調整；

（4）對產品的功能、應用、安全性、經濟型以及適用性提出假設；

（5）最后從平均故障間歇時間、平均維修間隔時間、故障率等維度評判可靠性；從首次大修期限、大修間隔期以及使用壽命等判斷耐久性。

2.1.2 設計目標

本階段是將顧客抽象的需求轉化成能夠用技術語言準確表達出來的設計目標。在確定產品的設計目標時，可以運用多種工具輔助實施[2]。

（1）在設計任務書里需要的是可靠的、有質量保證的設計目標，該目標的依據一般為顧客的表面或潛在要求、整個空中造樓機的整體建設目標以及相關標準規范要求，在此基礎之上要確定目標缺陷數以及平均故障間隔時間和平均維修時間等；

（2）列出BOM（初始材料清單），選擇供應商，擬定基礎制造過程；

（3）畫出基礎的流程圖；

（4）列出產品特殊性以及流程特殊性的基礎清單，對該特性以及流程進行重點的分析，確保結果有效；

（5）最后根據業主方對空中造樓機的要求以及可靠性、耐久性以及適用性的要求，進行風險評估，最終形成空中造樓機的質量保證計劃。

2.1.3 設計過程

該過程通過IATF 16949（質量管理體系標準）的規定，需要確定設計輸出的成果[3]，包括但不限于：

（1）空中造樓機質量檢查標準；

（2）利用流程圖清晰描述從設計到采購再到產品出廠的詳細過程；

（3）根據現有條件繪制車間的平面布置圖，確保“三流程”（工藝流程、物料流程、過程流程）最合理；

（4）利用PFMEA（過程潛在失效模式及影響分析）進行過程失效分析；

（5）最后形成空中造樓機樣板控制計劃以及操作手冊。

2.1.4 設計輸出

（1）對于特殊構配件以及新研制的樣板首先要進行試驗生產；

（2）再用MAS（移動代理服務器）進行空中造樓機質量分析；

（3）回歸之前的計劃，產品是否滿足初始設計，是否滿足顧客的原始需求；

（5）通過PPAP（生產件批準程序）檢查正常的運行狀態下，產品能夠滿足以上要求；

（6）對空中造樓機進行包括表觀檢查、尺寸檢查、功能檢查以及可靠性、安全性、適用性的檢查。

2.1.5 設計中融入評價反饋

（1）首先是根據評價反饋優化設計，盡量減少空中造樓機產品的瑕疵；

（2）其次是要根據評價反饋改進設計，提高客戶的滿意程度；

（3）再是根據評價反饋提升產品交付質量以及過程中的服務質量；

（4）總結經驗以及教訓，并運用于今后產品的設計。

2.2 采購階段

企業需要緊緊圍繞合規合法、公平公開、執行力強的總體目標，打造大型的采購平臺，減少采購環節，減低采購風險，節約采購成本，提升工作效率，顯著提高企業對產業鏈下游的議價能力。

（1）招標方式采取公開招標、邀請招標、競爭性談判、詢價采購等方式；

（2）對所有的資源采購進行分層分級管理，區分哪些是一級采購，哪些是二級采購以及哪些是三級采購；

（3）擴大平臺的物資數量，擴大平臺的采購企業、擴大產業鏈的供應商，以最大化達到充分競爭，最后形成集中優勢，降低采購成本，提高供應質量。

2.3 生產階段

生產階段是根據設計，利用采購的物料，按標準化流程進行加工生產的重要環節，該環節本身不會增加太多的效用，反而一旦不滿足就會產生產品的浪費，所以在生產階段必須防止“六大浪費”[4]。

（1）等待浪費：要避免由于生產前后不平衡，生產安排進度不合理，生產批量大小不均，長時間間隔，以及人工等料和料等人工等出現等待浪費；

（2）搬運浪費：在整個生產過程可以當做材料和人跟著設備的布置路線在不停地流轉，但在這個過程當中，由于設備布置的不合理，由于物料的堆放不合理以及產品和半成品的堆碼不合理，都會造成搬運的浪費；

（3）廢品浪費：在產品的生產過程中，有合格品同樣也會有廢品，廢品的產生無疑就增加了有形和無形的浪費。不僅浪費了人工和材料，浪費了時間，同時還浪費了企業的資金，無形當中造成了更大的浪費；

（4）動作浪費：所謂的動作浪費可以是勞動者在生產過程當中出現不必要的動作以及設備不必要的空轉造成的浪費；

（5）加工浪費：要避免不必要的加工過程以及冗余的檢查檢驗的過程，此過程的浪費最主要是由于跟顧客溝通不精確造成的；

（6）庫存浪費：要減少對市場把握不準而產生的庫存的浪費，該浪費不僅占用資金，還占用場地，并且還存在價格下跌的風險。

2.4 施工階段

在空中造樓機施工過程中就是要做到標準化，包含標準化的計劃，標準化的準備，標準化的流程，標準化的實施，標準化的檢驗。在施工過程當中只要做到了每個環節的標準化，就必然會大大提高空中造樓機的施工質量，提升顧客滿意度。圖1為空中造樓機分為提升準備、提升過程以及恢復檢查等三個環節標準流程的動線圖。

圖1 空中造樓機施工過程標準流程動線圖

2.5 維保階段

根據上文對行業維保的研究分析，維保現場需要繼續改進車間環境，提高工人素質，提升維保的整體質量。本文運用5S（五常法）對車間運行能力進行提升。

（1）整理：需要空中造樓機的維保車間隨時整理出不需要的廢品、構配件以及廢料，以保證場地的干凈整潔；

（2）整頓：車間必須按照既定的平面布置圖擺放設備、工具、原料、半成品等，隨時保持維保車間不亂，動線不亂，產品不亂；

（3）清掃：保持車間處于無垃圾、無廢料的狀態，保障衛生，減小安全隱患；

（4）清潔：隨時注意環境和個人的衛生，維持一個清潔的工作環境；

（5）素養：提高產業工人的素質，從而間接提高產品質量。

2.6 后評價階段

當一個空中造樓機制造項目完結以后，需要進行詳細的后評價，總結項目實施過程當中的經驗教訓，調查顧客的反饋從而為后續工程提供改進的方向和目標[5]。

2.6.1 完善全過程的分析

施工完成以后，應對空中造樓機施工全過程進行各階段預設目標的完成情況、合同履約的完成情況、企業歷史數據、行業發展數據、經濟效益和管理過程的分析。

2.6.2 分析顧客反饋

圖2 顧客反饋分析流程圖

通過顧客反饋的內容，分析空中造樓機在上個工程項目當中存在的問題、瑕疵和不完善，找到改進的路徑，通過各種方法提高質量管理的水平，循環往復，不斷提升空中造樓機產品質量以及服務質量，提升企業競爭力。

3 結束語

綜上所述，從整個行業的角度和產業鏈的角度出發，分析了國內空中造樓機制造質量管理現狀，基于六西格瑪管理理念，從設計階段、采購階段、生產階段、施工階段、維保階段和后評價階段六個階段，闡述了空中造樓機制造質量管理的優化，以期提升空中造樓機制造的管理質量、產品質量和服務質量，為空中造樓機的整體質量管理提升提供思路。