提高產能及降低生產成本之運用DMAIC改善案例

一、前言   

　　一般企業在推行改善活動時，可採用多種方法例如：品管圈（QCC）、品質改善小組（QIT）、六標準差（Six Sigma）、精實生產（Lean Production）…等。尤其近年來大部分公司偏向少量多樣化生產，為滿足顧客需求除了品質要好，交期也要快，兩者要同時兼顧實在有些困擾。為了提高生產績效，如何運用不同的改善方法、步驟、使用工具，進而整合應用公司內部的資源，有效落實達成顧客滿意度的目標，是一大課題。筆者建議運用將精實生產與六標準差結合的DMAIC改善方法，並提出輔導案例在本文中分享。

二、六標準差（Six Sigma）

　　「Sigma」是希臘字母「σ」，在品質統計上，一般產品品質要求只要3-Sigma，也就是說產品的合格率達到99.73%的水準即已不錯。但隨著時代的進步產品功能愈來愈複雜，客戶對品質的要求越來越嚴，之後Motorola提出6-Sigma要求，希望產品的合格率達至99.999966%的水準，失誤率僅有3.4ppm。因此六標準差在技術面，常被定義為：「運用高度技術，優化產品和流程來達成幾乎完美的顧客要求」；在管理面，6-Sigma 亦可定義為：「達成較佳的顧客滿意度、更高的獲利、更佳的競爭力，而進行全面性的改善文化」。

　　六標準差的五大步驟 「Define、 Measure、 Analyze、 Improve、 Control」，也就是「設定、衡量、分析、改善、控制」，藉由明確的問題陳述，完整的數據收集分析，找出缺失的根本原因，再進行有效改善，並要持續保存其成果。

三、精實生產（Lean Production）

　　精實生產其實是日本豐田式生產TPS（TOYOTA Production System）的暱稱，主要是突顯其在少量生產方式與1920s年代的大量生產方式mass production有所區別，1990s年代早期美國管理專家針對全世界十四國的汽車廠進行有系統的產業研究，結論出日本汽車業的成功關鍵因素，並闡述豐田汽車以精實生產管理模式創造企業核心優勢，因此倡導企業複製豐田式生產管理模式名為Lean Production。

　　精實生產是一個循序漸進的問題解決過程，需要有一定的推動過程， 實施精實生產的目的主要在消除企業製造過多、庫存過多、以及等待、搬運、不良品處理、動作不當、加工製程、管理不當的時間浪費，讓其價值溪流順暢，滿足顧客快速服務與高價值低成本的需求。

四、精實六標準（LSS）的產生

　　六標準差 （Six Sigma） 有一套DMAIC改善工具，也是提昇企業績效的活動；而專注於流程改善、多樣少量生產的精實生產（Lean Production），則透過產品與服務流程的改善達到客戶要求。（鄭春生／曾彥文／鄭慧萍／黃國格）

　　精實與六標準差結合在流程改善時，精實方法在排除浪費、提高工作效率及流程速度，六標準差則專注在提高流程的控制。所以精實六標準差是結合精實生產及六標準差原理的實踐，也是一種改善公司績效的方法，它運用DMAIC的改善手法運用到價值溪流的改善，讓公司的作業流程或製造流程更順暢，節省成本又快速提供顧客產品與服務。（參閱圖1及表1）

圖1

表1 六標準差、精實與精實六標準差的異同

資料來源：應用精實六標準差建立TFT-LCD 組立製程庫存管理機制， 蕭柏年 2011

五、運用DMAIC改善案例

（一）案例公司背景

　　案例公司成立20多年，主要業務為製造及組裝廚房、衛浴水龍頭組及零件。員工約70多人，以OEM搭配自有品牌銷售，產品運到美國的業務銷貨中心，再由地區銷售網銷售到美國各地，並搭配安裝服務，提供顧客高效率、高產能的零配件組合。去年經由顧問輔導，導入精實生產，運用LSS 的DMAIC改善步驟，調整生產線為U型生產，產能增加一倍，生產效率提高35%，並有效降低人工成本。

（二）改善過程

1. 設定（Define）：明確的問題陳述

案例公司近幾年的產銷作業部門溝通協調不佳，成品、半成品堆積多，倉庫庫存多，生產計劃與管制、庫存管理及採購供應鏈管理…等常出現問題。另外因生產線佈置全部為直線型，生產流程分前置作業、組裝與測試、包裝三個工作站切開來作業，生產搬運及等待時間浪費時間多，產能一直無法提升，生產效率低造成產品製造成本高。

2. 衡量（Measure）：數據收集

依據案例公司主力產品的生產流程，有些零組件要先上膠待乾，因此前置作業必須分開來準備這些零組件，組裝與測試站因有機器設備的限制，通常是瓶頸站，包裝則用直線型生產線佈置作業，經過統計分析各工作站投入不同人力分開作業，平均每天產能 = 1267件／天。

3. 分析（Analyze）： 找出缺失的根本原因

案例公司運用要因分析圖找出產能不足的原因，主要在工序的排程問題與空間不足，造成的因素有備料過多、搬運時間浪費、等待時間浪費…等。（參閱圖2）

           圖2.案例公司要因分析

4. 改善（Improve）：進行有效改善

經由內部檢討與外部輔導建議，案例公司改變生產流程將工作站的配置改為一個流的精實生產方式，工廠佈置將兩條直線生產線改為U型生產線，原本測試工作站則結合到U型生產線內作業。改善後減少現場堆積的半成品及物料，生產空間也因5S及精實生產的導入變得寬敞。改善後增加測試機器及人員配置，經過統計分析，平均每天產能 = 2534件／天。投入人力雖有增加，但整體的成本效益對案例公司仍有利。（參閱表2）

   表2.案例公司精實六標準差改善效益

【註】：

1. 基本工資與每月訂單量為預估值
2. 改善前價值溪流：前置作業→搬運→等待→前段組立→搬運→等待→測試→搬運→等待→後段組立→等待→包裝→成品
3. 改善後價值溪流：前置作業→等待 →U線生產（前段組立→測試→後段組立→包裝→成品）
4. 生產量（件）為相同產品訂單數量：  2／16日（3498pcs）及3／1日（1116pcs）兩批訂單，後續無相同產品的訂單。
5. 增加人數主要在調整生產線平衡降低瓶頸時間，改善前16人產能（1267pcs／天），改善後21人產能（2534pcs／天）。

5. 控制 （Control）： 持續保存其成果

改善後的精實生產作業方式對於案例公司已經呈現效益，解決產能不足的問題後，產銷作業協調問題、工廠的成品、半成品堆積問題也改善許多。事後案例公司已將製程改為U型生產線，持續應用在其他產品。（參閱圖3）

    圖3 案例公司工廠佈置改善
    

六、結論

　　精實六標準差是藉由快速改進顧客滿意度、成本、品質、流程和追求股東最大利益的方法。簡言之，精實六標準差就是要把產品或服務做得又好又快。精實和六標準差必須融合的原因在於精實方案並未利用統計性數據來控制流程品質而六標準差本身無法大幅改進流程速度或降低投入成本。因此融合後的流程改善效益會更高。

　　目前企業除了品質要好滿足顧客要求外，通常是如何提高效率與降低生產成本。在作法上，須先找出公司內部的重要流程，並以品質和速度為中心思想，選擇適當的專案並以適當的改善工具來執行專案。精實改善能消除流程的各種浪費，加速價值溪流；如再利用六標準差的DMAIC方法來分析與解決企業面對的各種問題，即可達到六標準差結合精實方法的綜效，如此不只能增進顧客的滿意度與忠誠度，也能直接增加企業的財務效益。

【參考資料】

• 精實六標準差方式導入試產品之效益評估—以電感器為例，鄭春生／曾彥文／鄭慧萍／黃國格2008 International Symposium of Quality Management, Kaohsiung, Taiwan
• 應用精實六標準差建立TFT-LCD 組立製程庫存管理機制， 蕭柏年 2011