基于六西格玛管理理念的空中造楼机制造质量管理优化

赵 翔

（1.中国华西企业有限公司，广东 深圳 518034；2.华西工程科技（深圳）股份有限公司，广东 深圳 518034）

0 引言

随着土地资源的日益紧张，人们对超高层建筑的需求越来越多，然而由于建设超高层建筑的难度较大，在实际超高层施工中面临着诸多问题，急需开发适用于超高层建筑的施工方法和施工设备。超高层建筑综合施工平台的研发，是现代建筑领域重点关注的方向之一。中国自主研发了专门用来建筑摩天大楼的空中造楼机，可快速建设摩天大楼，最快4天就能建一层楼，而且拥有极强的安全性，施工人员可以安全地工作在距离地表几百米的高空，甚至能抵御高达8级的狂风。

空中造楼机的出现，从技术上突破了超高层建筑的建造施工瓶颈，但由于种种原因，在质量管理方面也存在有待改进的地方。基于此，从整个行业的角度以及产业链的角度分析了国内空中造楼机的质量管理现状，并基于六西格玛的管理理念，对空中造楼机在设计、采购、生产、施工、维保以及后评价等六个阶段进行质量管理优化，大幅提升了全面管理质量、产品质量以及服务质量，对空中造楼机的整体质量管理提升有重要的意义。

1 国内空中造楼机制造质量管理现状

1.1 从整个行业角度分析

空中造楼机技术的发展在全球范围内处于起步阶段，全球拥有核心技术、能够具体实施的公司少之又少。通过广泛的查找文献、阅读书籍，发现对于空中造楼机全面质量管理的研究更是凤毛麟角，并且未成体系。空中造楼机从概念设计到现在较为普遍的运用，不过几十年的时间。另外，当前并无太多工程案例可供参照。对于空中造楼机质量管理体系的形成，还需要大量的研究和实践积累。十九大明确提出，全国要从高速发展阶段转换为高质量发展阶段，超高层建筑领域的发展更是要乘势而上，不断提升企业的管理质量。目前，由于各国经济技术的快速发展，空中造楼机的高质量应用更是达到了前所未有的需求，相应的质量管理水平也应不断提升。

1.2 从产业链角度分析

1.2.1 设计阶段的现状

由于空中造楼机建造施工的工程项目较少，导致设计过程中可供选择的技术方法以及可供参考的实例较少。可行性分析过程分析不够完善，技术路线制定存在瑕疵；可供选择的方案和措施较少。难以将设计阶段再细分成不同的设计过程，也就无法分析不同过程的特性，难以有针对性的控制各设计过程的质量。设计及审核过程当中未形成有效的闭环管理，设计软件协同化程度低，基础库标准化不够完善。

1.2.2 采购阶段的现状

由于产品设计通用性的问题，整套设备由上万个构配件组成，没有哪家供应商能够提供全部的构配件，这就导致采购的数量多、次数多；加上空中造楼机还在推广应用阶段，很多构配件还需要定制或自制；以一个项目为单位的采购活动在整个产业链又不具备议价的能力；缺乏系统的采购平台，增加采购的难度以及成本。

1.2.3 生产阶段的现状

生产车间和部门之间沟通不畅；车间内各工序位置不合理，导致搬运距离增加；加工车间成品、半成品、材料堆放混乱，增加安全风险；中小批次生产中的随机性，对成本和质量都有影响；由于从业人员的水平参差不齐，数据采集存在较大差异性；检查测量的不规范，导致检验结果存在偏差。

1.2.4 施工阶段的现状

缺乏经验丰富的项目实施团队，同时也缺乏训练有素的产业工人；无标准化规范指导，导致检查、验收不够科学；安装步骤多，管理难度大；无标准化流程，每个施工步骤和具体施工内容缺乏清晰的目标导向和过程检验；施工方案缺乏前瞻性，没有完全起到提前部署的效果；设计交底不够深刻，施工未能完全理解设计意图。

1.2.5 维保阶段的现状

维保构配件的分类不够清楚，会导致过度保养，增加成本；维保的标注不够清晰，导致维保结果差异较大；维保过程中相应标准不统一，导致主观性较大；维保车间设计不标准，导致动线延长；维保工具归置不统一，导致时间成本增加。

1.2.6 后评价阶段的现状

项目案列较少，顾客认可度有待提高；未进行全面有效的顾客访问调查，仅从公司角度来设计和制造产品，而很少关注顾客的需求；对顾客的满意仅限于满足合同要求，而没有更深层次的挖掘和探索顾客潜在的需求。

2 六西格玛管理下的空中造楼机质量管理优化

六西格玛是一套系统的、集成的业务改进方法体系，旨在持续改进组织业务流程，实现顾客满意的管理方法。它通过系统地、集成地采用业务改进流程，实现无缺陷的六西格玛设计（design for six sigma，DFSS），并对现有过程进行过程界定（define）、测量（measure）、分析（analyze）、改进（improve）、控制（control）——简称DMAIC流程，消除过程缺陷和无价值作业，从而提高质量和服务、降低成本、缩短运转周期，达到顾客完全满意，增强组织竞争力。

本文以华西工程科技（深圳）股份公司空中造楼机的制造为例，针对空中造楼机的设计、采购、生产、施工、维保以及后评价六个阶段常存在的质量管理问题，运用六西格玛管理的系统方法进行深入的分析研究，并进行相应的质量管理优化。

2.1 设计阶段

设计阶段运用APQP（产品质量先期策划和控制计划），对空中造楼机进行设计质量控制。APQP分为5个部分，而且上一个部分的输出是下一个部分的输入，使得各阶段环环相扣，相互制约，相得益彰[1]。

2.1.1 设计计划

这一个阶段需要通过顾客反馈和后评价充分挖掘顾客的表面需求和潜在需求，从而明确产品设计目标。

（1）首先要组成APQP小组，对顾客的表面要求和潜在要求进行调研，对行业市场进行分析，同时也要对竞争对手和竞争市场进行研判，汲取成功的经验和失败的教训，同时也可以通过维修报告、过程质量检测报告、总包质量联系函等文件分析整理质量问题，并通过设计过程实现改进、创新；

（2）根据经营计划和营销策略为APQP设计框架。根据市场的需求和反馈进行产品设计，突出产品的差异性和适用性，并且通过市场的供需关系，将功能进行优化，删除多余和过剩的功能，增加顾客迫切需求的功能；

（3）通过设定标杆企业和标杆产品，找出差距，并设立企业自身的数据库。把顾客需求和实际产品进行对比，分不同情况对产品进行调整；

（4）对产品的功能、应用、安全性、经济型以及适用性提出假设；

（5）最后从平均故障间歇时间、平均维修间隔时间、故障率等维度评判可靠性；从首次大修期限、大修间隔期以及使用寿命等判断耐久性。

2.1.2 设计目标

本阶段是将顾客抽象的需求转化成能够用技术语言准确表达出来的设计目标。在确定产品的设计目标时，可以运用多种工具辅助实施[2]。

（1）在设计任务书里需要的是可靠的、有质量保证的设计目标，该目标的依据一般为顾客的表面或潜在要求、整个空中造楼机的整体建设目标以及相关标准规范要求，在此基础之上要确定目标缺陷数以及平均故障间隔时间和平均维修时间等；

（2）列出BOM（初始材料清单），选择供应商，拟定基础制造过程；

（3）画出基础的流程图；

（4）列出产品特殊性以及流程特殊性的基础清单，对该特性以及流程进行重点的分析，确保结果有效；

（5）最后根据业主方对空中造楼机的要求以及可靠性、耐久性以及适用性的要求，进行风险评估，最终形成空中造楼机的质量保证计划。

2.1.3 设计过程

该过程通过IATF 16949（质量管理体系标准）的规定，需要确定设计输出的成果[3]，包括但不限于：

（1）空中造楼机质量检查标准；

（2）利用流程图清晰描述从设计到采购再到产品出厂的详细过程；

（3）根据现有条件绘制车间的平面布置图，确保“三流程”（工艺流程、物料流程、过程流程）最合理；

（4）利用PFMEA（过程潜在失效模式及影响分析）进行过程失效分析；

（5）最后形成空中造楼机样板控制计划以及操作手册。

2.1.4 设计输出

（1）对于特殊构配件以及新研制的样板首先要进行试验生产；

（2）再用MAS（移动代理服务器）进行空中造楼机质量分析；

（3）回归之前的计划，产品是否满足初始设计，是否满足顾客的原始需求；

（5）通过PPAP（生产件批准程序）检查正常的运行状态下，产品能够满足以上要求；

（6）对空中造楼机进行包括表观检查、尺寸检查、功能检查以及可靠性、安全性、适用性的检查。

2.1.5 设计中融入评价反馈

（1）首先是根据评价反馈优化设计，尽量减少空中造楼机产品的瑕疵；

（2）其次是要根据评价反馈改进设计，提高客户的满意程度；

（3）再是根据评价反馈提升产品交付质量以及过程中的服务质量；

（4）总结经验以及教训，并运用于今后产品的设计。

2.2 采购阶段

企业需要紧紧围绕合规合法、公平公开、执行力强的总体目标，打造大型的采购平台，减少采购环节，减低采购风险，节约采购成本，提升工作效率，显著提高企业对产业链下游的议价能力。

（1）招标方式采取公开招标、邀请招标、竞争性谈判、询价采购等方式；

（2）对所有的资源采购进行分层分级管理，区分哪些是一级采购，哪些是二级采购以及哪些是三级采购；

（3）扩大平台的物资数量，扩大平台的采购企业、扩大产业链的供应商，以最大化达到充分竞争，最后形成集中优势，降低采购成本，提高供应质量。

2.3 生产阶段

生产阶段是根据设计，利用采购的物料，按标准化流程进行加工生产的重要环节，该环节本身不会增加太多的效用，反而一旦不满足就会产生产品的浪费，所以在生产阶段必须防止“六大浪费”[4]。

（1）等待浪费：要避免由于生产前后不平衡，生产安排进度不合理，生产批量大小不均，长时间间隔，以及人工等料和料等人工等出现等待浪费；

（2）搬运浪费：在整个生产过程可以当做材料和人跟着设备的布置路线在不停地流转，但在这个过程当中，由于设备布置的不合理，由于物料的堆放不合理以及产品和半成品的堆码不合理，都会造成搬运的浪费；

（3）废品浪费：在产品的生产过程中，有合格品同样也会有废品，废品的产生无疑就增加了有形和无形的浪费。不仅浪费了人工和材料，浪费了时间，同时还浪费了企业的资金，无形当中造成了更大的浪费；

（4）动作浪费：所谓的动作浪费可以是劳动者在生产过程当中出现不必要的动作以及设备不必要的空转造成的浪费；

（5）加工浪费：要避免不必要的加工过程以及冗余的检查检验的过程，此过程的浪费最主要是由于跟顾客沟通不精确造成的；

（6）库存浪费：要减少对市场把握不准而产生的库存的浪费，该浪费不仅占用资金，还占用场地，并且还存在价格下跌的风险。

2.4 施工阶段

在空中造楼机施工过程中就是要做到标准化，包含标准化的计划，标准化的准备，标准化的流程，标准化的实施，标准化的检验。在施工过程当中只要做到了每个环节的标准化，就必然会大大提高空中造楼机的施工质量，提升顾客满意度。图1为空中造楼机分为提升准备、提升过程以及恢复检查等三个环节标准流程的动线图。

图1 空中造楼机施工过程标准流程动线图

2.5 维保阶段

根据上文对行业维保的研究分析，维保现场需要继续改进车间环境，提高工人素质，提升维保的整体质量。本文运用5S（五常法）对车间运行能力进行提升。

（1）整理：需要空中造楼机的维保车间随时整理出不需要的废品、构配件以及废料，以保证场地的干净整洁；

（2）整顿：车间必须按照既定的平面布置图摆放设备、工具、原料、半成品等，随时保持维保车间不乱，动线不乱，产品不乱；

（3）清扫：保持车间处于无垃圾、无废料的状态，保障卫生，减小安全隐患；

（4）清洁：随时注意环境和个人的卫生，维持一个清洁的工作环境；

（5）素养：提高产业工人的素质，从而间接提高产品质量。

2.6 后评价阶段

当一个空中造楼机制造项目完结以后，需要进行详细的后评价，总结项目实施过程当中的经验教训，调查顾客的反馈从而为后续工程提供改进的方向和目标[5]。

2.6.1 完善全过程的分析

施工完成以后，应对空中造楼机施工全过程进行各阶段预设目标的完成情况、合同履约的完成情况、企业历史数据、行业发展数据、经济效益和管理过程的分析。

2.6.2 分析顾客反馈

图2 顾客反馈分析流程图

通过顾客反馈的内容，分析空中造楼机在上个工程项目当中存在的问题、瑕疵和不完善，找到改进的路径，通过各种方法提高质量管理的水平，循环往复，不断提升空中造楼机产品质量以及服务质量，提升企业竞争力。

3 结束语

综上所述，从整个行业的角度和产业链的角度出发，分析了国内空中造楼机制造质量管理现状，基于六西格玛管理理念，从设计阶段、采购阶段、生产阶段、施工阶段、维保阶段和后评价阶段六个阶段，阐述了空中造楼机制造质量管理的优化，以期提升空中造楼机制造的管理质量、产品质量和服务质量，为空中造楼机的整体质量管理提升提供思路。