面向供应链的六西格玛质量管理系统框架构建

伊双清

（广西科技大学〈筹〉鹿山学院 广西 柳州 545616）

0 引言

六西格玛简言之就是6个标准差。即每百万个产品或服务里面有3.4次不良的发生。它是指产品或服务所处的一个水准，这是一个世界级企业追求的标推。六西格玛和传统方法相比六西格玛是典型的定量决策系统，它更强调数据的作用，强调运用统计手段和各种技术去发现过程问题的本质规律，从根本上消除问题[1]。六西格玛的实施需要在黑带大师的带领下完成一系列相互关联的六西格玛项目，包括规模较大的黑带项目和规模相对较小的绿带项目，黑带大师、黑带和绿带是六西格玛管理中对于掌握六西格玛技能程度不同的参与人员的特定称谓，它源于柔道中对不同阶段的习武者的称呼[2]。

在六西格玛的帮助下，摩托罗拉在1988年赢得了极负盛名的国家质量奖。接着，六西格玛管理在联合信号公司的成功最终促使通用电气引入了六西格玛，并把六西格玛的功效发挥到近于完美的境地。从摩托罗拉、联合信号、通用电气到整个欧美，乃至全球其他500强企业，从制造业到非制造业，都掀起了一场开展六西格玛质量管理运动的热潮[3]。

六西格玛理论和方法从提出到应用显示出了旺盛的生命力，但其应用仅限于单个企业或是有紧密关系的上下游企业，很多企业在六西格玛给本企业带来巨大利润的同时也在尝试将六西格玛管理推向供应商、分销商甚至整个供应链，但在整个供应链推行六西格玛的难度远远高于在企业内部推行六西格玛，再加上没有合适的信息系统作为工具，极大地限制了六西格玛在供应链质量管理中的功效发挥。本文根据六西格玛的实施步骤构建起基于六西格玛理论的供应链智能质量管理信息系统，同时将六西格玛的一些常用工具和方法集成到系统中，在子系统设计中提出了可扩展性的六西格玛智能专家系统。

1 供应链质量管理的特点

1.1 质量管理的效果与上下游企业之间的业务量有很大的关系

一般来说上下游企业之间业务量越大，质量管理工作开展也越容易。由于企业是欲获得利益的实体，当业务量较大时彼此的利益关系紧密，其在质量管理上的协作和沟通也较为容易。

1.2 质量信息不对称严重

上下游企业之间由于在质量文化、质量目标及质量管控手段等上的巨大差异，导致质量信息的收集、共享和传递都极为困难，存在较为严重的信息不对称现象。

1.3 协调性的质量问题较多，统一的质量改进活动的开展难度大

所谓协调性的质量问题是指由于上下游企业对质量认识和要求的差异而导致的质量问题[4]。其一般表现为：上下游企业内部的质量工作都符合要求，上游企业提供的材料或部件也符合下游企业的质量要求，但最终产品却频频出现不应有的质量问题。

协调性的质量问题在以汽车生产等复杂产品为目标的供应链中，经常会出现大量的协调性质量问题，加之上下游企业之间缺乏有效的信息沟通手段，企业之间质量责任的推诿、扯皮现象时有发生[5]。

2 基于六西格玛的供应链协同质量管理信息系统框架

由供应链的特点可知，基于六西格玛的供应链质量管理系统在构建时着重要解决的是异地质量信息的收集、共享与质量协同改善、跨企业的交流障碍、跨企业质量工作团队的激励与绩效评价、技术支持团队工作量繁重等问题。

2.1 系统的功能模块

根据六西格玛原理并结合供应链质量管理的特点构造了基于六西格玛的供应链智能质量管理系统（如图1所示），该系统分为八个子模块，分别为：跨企业计划管理子模块、六西格玛项目管理子模块、多项目协调子模块、面向用户的质量设计子模块、质量成本管理子模块、质量工具集成应用模块、人员绩效考核子模块和六西格玛智能专家系统子模块。

图1 基于六西格玛的供应链质量管理系统

（1）跨企业计划管理子模块

针对供应链质量管理的特点，在此类供应链应用六西格玛管理时首要解决的问题是：根据核心企业的质量战略目标，结合企业当前供应链的质量状况，用户需求，外部环境等因素制定出长远的供应链质量改进计划，并构建相应的跨企业组织和管理制度来维护和开展这一计划。

确定供应链的六西格玛改进目标及其计划是六西格玛管理的首要组成部分，该模块的主要使用者为倡导者团队（节点企业高层组成的六西格玛倡导组织）及黑带团队，前者提出六西格玛的战略目标，后者通过收集相关的计划准备信息、如外部环境、行业发展预测、客户结构等信息并不断与倡导者团队沟通制定出整个供应链的六西格玛管理计划及各个节点企业的详细计划，经倡导者团队审批后执行，并在整个计划的过程中实行有效的监督，必要时也可对计划进行修改和维护。

（2）六西格玛项目管理模块

六西格玛项目在供应链协同质量管理中的实施过程如图2所示。

图2 六西格玛项目在供应链质量管理中的实施过程

六西格玛的主要工作方法是DMAIC（定义、测量、分析、改进和控制）。在跨企业协同质量管理活动中的定义是从最终顾客的需求出发，通过识别顾客的需要来驱动六西格玛改进活动。测量是对问题量化的过程，针对不同的六西格玛项目它可能涉及到供应链上的所有节点企业，包括这些企业的质量衔接过程及内部过程。分析是六西格玛最为重要的一步也是最有挑战性的一步，它要涉及到六西格玛众多工具和方法的应用。改进是将改进计划应用并对其效果进行评价的过程。控制步骤是将改进成果进行巩固和固化的一步，是将有效的措施文件化、标准化的过程。

六西格玛项目管理是将六西格玛计划具体落实的过程，是整个六西格玛管理过程中最常用的模块之一，其使用者主要是绿带及其六西格玛团队成员。在此模块中具备计划导入的功能，在计划导入后具体的六西格玛项目团队会在项目负责人的领导下按照DMAIC的六西格玛实施步骤开展相关的项目。此模块还具备在线交流的功能。

（3）多项目协调模块

实现供应链的六西格玛目标是一件浩大的系统工程，需要彼此协调的一系列六西格玛项目的开展，并且这些项目都有其固有的生命周期。原有的项目顺利完成后小组可能随即解散也有可能又进行下一个新的项目，还可能不同小组成员又进行重新的组合来开展其他的项目。因此，不同项目在目标、资源和行动上发生冲突是常有的事情，即使计划做的再周密这种冲突也是不可避免的，因此需要项目协调模块来解决这些冲突，以保证整个项目总目标的实现和项目的顺利进行。除此之外，该模块还担负着对项目小组的动态组建以及在组建时的成员选择、资源分配，在解散和重组时对小组成员的安排、资源配置的变更等职责。模块的主要使用者为黑带团队及绿带。

（4）面向用户的产品质量设计模块

此部分主要利用质量功能展开（QFD）等技术，识别顾客明确的和潜在的质量要求，来对产品质量进行设计规划[6]。核心企业的区域研发中心及节点企业的设计部门以及与产品设计和质量设计有关的项目小组是该模块的主要使用者，利用本模块可以更好地实现供应链的区域研发中心和节点企业设计部门进行质量设计交流，同时利用项目管理模块、多项目协调模块之间的配合和即时的在线交流功能可以保证供应链的各个部分对质量设计标准及规范理解的一致性。

（5）质量成本管理模块

质量成本是指企业为了保证和提高产品或服务质量而支出的一切费用，以及因未达到产品质量标准，不能满足用户和消费者需要而产生的一切损失[7]。对质量成本进行记录、分类和统计是发现潜在六西格玛项目的来源之一，也是对众多六西格玛改进项目进行项目数据分析的数据来源之一。此部分将供应链上发生的质量成本如实地记录下来、并对数据进行分类和统计处理，在六西格玛项目的测量、分析和改进阶段都有可能涉及到，相关人员可以在权限的允许下调用其中的处理结果或原始数据。

（6）质量工具集成应用模块

六西格玛实施的过程中需要众多质量管理工具和质量管理技术、方法的支持（如表1所示），这些方法有时可以配合使用。要让所有的项目参与人员了解这些方法，关键的成员有必要熟练掌握这些工具和方法。

表1 六西格玛在实施各个步骤中可能用到的工具和方法

六西格玛集成工具管理模块是将这些工具进行系统集成的模块，对于没有固定形式的方法，例如头脑风暴法，该模块提供统一的界面与操作过程或是辅助这些方法进行的信息工具。很多工具与其他工具在使用上有顺序关系，很多工具之间有数据或结果的共享关系，则按照其常见关系予以集成应用。例如因果图和排列图构成顺序集成关系，其集成关系用户也可根据具体需要进行自定义。此外，此模块还可以对工具的异地协同使用过程、结果的有用信息进行详细的记录和分类。

（7）人员绩效考核模块

要保证六西格玛项目的成功，对项目组及其成员进行绩效的考核尤为重要，此模块对项目取得的预期效果及参与人员在项目中的出勤率、贡献情况给予详细的记录。对项目整体效果及项目负责人表现情况的评价由黑带团队相关成员完成，对于项目组成员内的其他成员的效绩评价由绿带或项目负责人在系统中完成。

（8）六西格玛智能专家系统模块

横跨众多企业的六西格玛黑带团队存在着任务繁重、不能确保项目指导的实时性和到位程度等问题，因此需要构建智能化的专家系统来帮助解决上述问题。又由于传统的专家系统存在着知识获取这一瓶颈，使知识库的扩充受到很多限制，影响了专家系统效用的发挥[8]。本模块基于用户提交“经验总结”经专家审核后，系统自动按照提取规则提取到六西格玛知识库中的模式，实现知识库的动态扩充。用户的“经验总结”是成员在六西格玛项目的开展过程对六西格玛经验和知识的积累过程，对于这些经验和知识进行存贮、提炼、加工和重用的过程，是六西格玛知识库扩充的重要来源，也是六西格玛管理获得的重要成果之一。这些经验知识的提炼过程由各个参与者以系统用户的身份提交，经绿带或黑带审核后提交到系统中进行分类存贮。并将相关人员对于这些经验和知识的贡献数量及质量与绩效考核模块挂钩。

专家系统总体上划分为经验库、六西格玛知识库、推理机和人机界面（如图3所示），其中人机界面为问题求解和经验提交的公共界面，其整个界面以Web或链接方式集成到相关的管理操作界面之中。

图3 六西格玛智能专家系统模型

专家系统模块的可扩展性是该模块质量的一个重要指标，这种可扩展性包括知识库的动态扩充以及推理机推理规则的不断完善以及代码的可扩展性。

2.2 系统各模块间的关系

如图4所示，项目管理模块从跨企业计划管理模块中获得行动目标和计划，计划在执行过程中要调用质量工具集成模块中的质量管理工具、质量成本管理模块中相关的质量成本信息、以及参考六西格玛知识库中的经验和知识，在执行过程中将产生的对成员业绩的考核导入人员绩效考核模块，将新的经验和知识提交到六西格玛知识库中，对知识库进行扩充。在涉及到产品质量设计时，将相关的参考信息导入面向用户的质量设计管理模块。当项目在执行过程中出现与其他项目的重大冲突，项目小组便通过项目管理模块将问题描述发送到多项目协调模块，该模块将所有的协调请求按照请求的重要程度和时间要求进行分类和排序，由黑带团队成员按照跨企业计划管理模块的相关目标和计划的衔接要求进行处理。

图4 系统中各模块间的关系

3 系统运行的硬件环境

该系统是跨企业的信息系统，因此，对系统硬件的集成性、扩展性、和系统运行的稳定性都有较高的要求。在系统的接口上要求可以与所有节点企业现有系统进行必要的集成，也可以与其他的广域网及局域网进行数据交换。硬件的扩展性是整个网络扩展性的基础，网络设备在容量、功能和性能上的高扩展性可以大大减少系统将来的硬件扩展投入，同时增加了软件扩展的便捷性。稳定性是衡量网络系统质量的重要标准。鉴于该系统构建于整个节点企业组成的供应链之上，相对于企业内部的系统而言更易受到众多不稳定因素的干扰，故在硬件的稳定性与可靠性上有很高的要求，此外安全性和保密性也是系统需要关注的一个重要问题。

4 结论

本文通过分析供应链质量管理的特点，构建了基于六西格玛的供应链智能质量管理系统，对系统各个模块的功能及其关系、系统运行的硬软件环境进行了分析和研究，提出了动态扩展型的六西格玛智能专家系统及其扩展方式。

［1］周媛.六西格玛管理及其应用案例[J].企业改革与管理，2008，01：32-33.

［2］张弛，文放怀，王绍印.六西格玛实战[M].广东经济出版社，2002，10.

［3］魏中龙.中国企业的六西格玛管理之道 [M].经济管理出版社，2005，05.

［4］李红.六西格玛应用于供应商质量改进的实践 [J].中国质量，2006，04：14-16

［5］聂德怀，宋国防.丰田汽车公司的质量管理特色[J].企业标准化，1999，06：41-43

［6］蔡玉琴，蔡祥辉.国外汽车厂家是如何做好零配件供应商质量保证工作的[J].汽车技术，1996，06：56-58.

［7］张玉来.丰田公司企业创新研究：兼论日本汽车产业发展模式[M].天津人民出版社，2007，2.

［8］郑丽敏.人工智能与专家系统原理及其应用[M].中国农业大学出版社，2004，12.