QC小组活动在光纤生产企业中的应用

何 辉

（长飞光纤光缆股份有限公司，湖北 武汉 430073）

1 背景

1.1 理论背景

QC小组活动起源于日本，是指在生产岗位上从事各种劳动、来自相同或不同车间或班组的员工自愿组成的现场改进团队。QC小组成员灵活运用各种质量管理工具及统计方法，围绕企业的经营战略、方针目标及现场存在的产量、质量、成本、交期、安全等问题，以改进质量、降低消耗、提高人的能力和素质、提高企业经济效益为目的组织开展活动［1］。经过60年蓬勃发展，QC小组活动广泛应用于各行各业中的众多领域，被证实是生产过程中降低报废率、提升产品质量的有效工具。

QC小组活动的标准程序主要可以分为选择课题、现状调查、设定目标、分析原因、确定要因、制定对策、实施对策、检查效果、制定巩固措施、总结及今后打算10个步骤［2］。其中，指令型活动目标的QC小组活动可以不做现状调查，但需要对目标的可行性进行分析。

1.2 企业背景

光纤通信是以光纤作为传输介质、光波作为载波的通信系统［3］。在中国，光纤通信行业的发展和市场应用的表现强劲。但与此同时，光纤产能的快速扩张与市场需求并不完全同步。截至2018年底，国内光纤市场有14%的产能富余（数据来源：CRU英国商品研究所），呈现出供大于求的局面。在2019年和2020年，中国光纤市场最大客户中国移动集团公布的集采信息显示，光纤集采价格从2018年的60多元直接降至2019年的约30元和2020年的约20元（数据来源：中国移动集采中标公布信息），创下了历史最低纪录，该价格甚至跌破了大多数光纤生产企业的生产成本。在光纤制造行业，受上游预制棒、涂料、特种气体等资源的制约，原材料在光纤生产成本中的占比达到80%。因此，对于光纤生产企业而言，降低生产成本最直接有效的方法就是提高产品质量以减少原材料的报废。QC小组活动因其具备广泛性、自主性、群众性、民主性、科学性、目标性、灵活性、务实性等特点［4］，可以在生产现场产生以小见大、“四两拨千斤”的显著效果，尤其适用于光纤生产企业。

Y公司是中国光纤制造行业内的龙头企业，Y公司核心产品（光纤预制棒、光纤、光缆）的市场份额始终保持全球领先。Y公司建立了九大管理体系，通过全过程质量管理，为产品质量、公司运营提供体系保障。光纤生产被分为拉丝、筛选、测试、氘气处理、包装入库5个工序，生产车间的设备布局和人员安排也是按照这5个工序进行配置，其中拉丝工序是决定产能、质量、效率、成本的关键工序。

2 QC小组活动在光纤生产企业中的应用案例

2020年，Y公司以PDCA循环（按计划、执行、核查、处理4个阶段循环不止地进行全面质量管理）为基本思想［5］，以生产质量数据为基础，结合质量分析工具，严格按照活动程序，推进QC小组活动的应用。

2.1 选择课题

QC小组活动的课题选择宜小不宜大。Y公司统计了光纤生产过程的产品质量报废数据，发现报废率占比较大的项目分别为光纤强度报废、光学参数报废、光纤涂覆层划伤报废、几何参数报废等。其中，光纤涂覆层划伤报废率（简称涂覆报废率）约0.26%。综合考虑各报废项目的产生机理、可支配的资源、改进难易度等因素，选择了“降低光纤涂覆层划伤报废率”课题，组织开展QC小组活动。QC小组活动的类型主要有现场型、服务型、攻关型、管理型、创新型，本课题属于现场型。

Y公司召集主操作员、高级操作员、操作员、倒班工程师、维护工程师等不同岗位的7名员工，组建极光QC小组（简称极光小组）。小组成员共事多年，彼此之间配合默契。极光小组制定了为期6个月的活动计划。

2.2 设定目标

极光小组按照上级领导的指示与要求，结合历史数据和小组成员多年的工作经验，将小组活动目标定为将涂覆报废率由0.26%降至0.16%。此活动目标是偏激进的，旨在激发成员的潜力与活力。此次QC小组活动的目标是指令型，按照QC小组活动步骤，需要对目标的可行性进行分析。

2.3 分析目标可行性

极光小组从“症结分析”“纵向数据对比”“横向数据对比”“配套资源分析”4个方面对活动目标的可行性进行了分析。

在症结分析方面，极光小组按照生产速度将光纤生产过程分成“高速阶段”“中速阶段”“低速阶段”，对不同阶段下的涂覆报废率进行统计，其中“高速阶段”涂覆报废率约0.22%，占总体报废率的83.65%。按照“二八法则”，极光小组合理设想：如果能够将“高速阶段”存在的问题解决一半，即将“高速阶段”的涂覆报废率由0.22%降至0.11%，那么活动目标即可顺利达成。在纵向数据对比方面，极光小组发现，在2019年的52个周次中，有4个周次的涂覆报废率分别为0.15%、0.15%、0.16%、0.16%，达到过活动目标，而这4个周次的各项生产要素与当前相比并没有较大差异。在横向数据对比方面，极光小组发现，Y公司的7个光纤生产基地中，有2个生产基地的涂覆报废率分别为0.14%和0.15%，均达到了活动目标，而各生产基地之间在生产要素方面基本没有差异。在配套资源分析方面，Y公司各项硬件设备和信息系统配套齐全，具备开展质量分析改进工作的基础条件和实施环境。Y公司有良好的质量文化和生产现场推动改进活动的氛围，部门领导高度重视QC小组活动，提供了充分的人力、物力、技术、资金等资源支持。

基于上述4个方面的论证，极光小组认为，活动目标可行。

2.4 分析原因

涂覆报废发生在拉丝工序中，在拉丝设备上产生。极光小组开展多次头脑风暴，小组成员结合对生产操作管理、工艺技术改进、设备维修保养等方面的理解和认知，从人、机、料、法、环的角度进行层层分析，同时将“连续追问5个为什么”的思想贯穿始终，一直追问到最底层的原因，最终发现7个可能对涂覆报废造成影响的原因，分别为未按要求清洁导轮、搓动导轮弹簧拉伸力过大、玻璃固化管透光率低、导轮轮面挥发物超标、固化炉光功率低、抽风风速不达标及车间湿度超出范围。

2.5 确认要因

上述7个原因虽然都有可能对光纤涂覆层划伤报废率产生负面影响，但其影响程度和大小是不同的。极光小组基于“5W2H”的逻辑思想，制定了要因确认计划表，通过现场调查、数据统计、定性分析、定量分析等方式，采用各类国家标准、行业标准、企业标准，使用拉伸力测量仪、透光率测量仪、光功率计、精密电子秤、抽风风速测量仪、温湿度计等专用测量仪器与工具，对7个原因进行逐一排查和确认，最终排除了其中5个原因，确认了两个主要原因（也称要因），分别为“抽风风速不达标”和“导轮轮面挥发物超标”。针对这两个要因，极光小组从涂覆报废产生的原理出发，对光纤生产的工艺路线和光纤生产设备的结构进行复盘分析，再次验证了这两个要因会对光纤涂覆层划伤报废率产生较大的负面影响。

2.6 制定对策

一般而言，每一个要因都有多个对策方案可供选择。“抽风风速不达标”的对策有“调整抽风管道接口位置”和“增加抽风软管更换频次”两种方案；“导轮轮面挥发物超标”的对策有减少导轮轮面挥发物和更换涂料材料。极光小组从时效性、可操作性、经济性、可靠性等不同维度对上述对策方案进行综合评价，制定了最合适的对策。针对“抽风风速不达标”这个要因，极光小组制定的对策是调整抽风管道接口位置。针对导轮轮面挥发物超标这个要因，极光小组制定的对策是减少导轮轮面挥发物。

2.7 实施对策

针对调整抽风管道接口位置对策，极光小组经过在不同设备上开展的5轮对比实验，得出将抽风管道接口位置向下移动20厘米比较合适，可以实现提高抽风风速的同时不增加额外的抽风软管耗材费用。极光小组在1/3的拉丝设备上实施了该对策，使得这一批拉丝设备上的光纤涂覆层划伤报废率由对策实施之前的0.26%降低至对策实施之后的0.19%，证明该对策行之有效。随后，极光小组将此对策在所有拉丝设备上铺开实施，所有拉丝设备上的总涂覆报废率降低至0.18%。

针对减少导轮轮面挥发物对策，极光小组与其他设备工程师、机械工程师等人展开了头脑风暴，提出了在光纤接触导轮之前增加一种气体吹扫装置的设想，通过在吹扫装置中通入气体对光纤表面进行吹扫，以加快光纤表面涂料的挥发速度，从而减少挥发物黏附残留在导轮轮面，进而对光纤涂覆层造成划伤。气体吹扫装置中的气体最终选择了效率、质量和成本等各项要素之间平衡性最好的氮气。气体吹扫装置经过两次更新迭代。第一代装置加装到拉丝设备上之后，光纤的抖动幅度变大了，提高了光纤强度报废率及光纤几何参数方面的报废率。为此，极光小组进行更深层次的讨论分析，将气体吹扫装置更新至第二代，解决了光纤在此装置中的抖动问题。极光小组在1/3的设备上实施该对策，使得这一批设备的涂覆报废率由对策实施之前的0.18%降低至对策实施之后的0.13%，证明该对策行之有效。随后，极光小组将此对策在所有拉丝设备上铺开实施，所有拉丝设备上的总涂覆报废率由0.18%降低至0.12%。

2.8 检查效果

在上述对策实施过程中，极光小组已经进行了分阶段的效果检查，在实施完成上述对策之后，“高速阶段”的涂覆报废率由之前的0.22%下降至0.06%，远超过活动目标可行性分析时的设想，再次验证了目标可行性分析的设想。涂覆报废率由0.26%降低至0.12%，取得了比目标更好的结果。

2.9 制定巩固措施

为了巩固QC小组活动的有效性，极光小组采纳了3份合理化建议，制作了2份“一点课”，发明了2份实用新型专利。极光小组更新了4份标准作业指导书，并对全体员工进行专项培训，培训参与率100%。在连续6个周次的巩固期内，极光小组持续跟进了涂覆报废率数据，其仍然维持在0.11%～0.12%的水平，说明经过巩固期的持续验证，本小组的改进对策持续有效。

2.10 小组活动总结

在直接收益方面，此次QC小组活动成功将涂覆报废率由0.26%降低至0.12%，每年可减少光纤报废约5万km，扣除“调整抽风管道接口位置”的施工费用、“增加气体吹扫装置”的工具费用及气体使用费用等活动支出，直接经济收益约100万元。

在间接收益方面，极光小组的成员增进了对涂覆报废的认识与理解，提升了专业知识和技能水平。小组成员的创新意识、大局意识、团队精神、工具运用和问题处理能力等各个方面的综合能力都得到进一步提升。

在Y公司QC小组活动发表赛中，此次“降低光纤涂覆层划伤报废率”的QC小组活动以绝对高分的优势荣获第一名，后续将会代表Y公司参加市级、省级、全国级、国际级等各类QC小组发表赛，这是Y公司对极光小组最大的肯定与赞扬。这一荣誉对生产一线的基层员工产生了极大的鼓舞，激起了一线员工们投身现场质量分析改进活动的广泛热情。Y公司也正在考虑站在更高的角度，组建多部门协同参加的QC小组活动，对光纤生产过程中其他报废项目分而治之、各个击破。

极光小组不会解散，而是一个长期存在的现场质量管理小组，还会在生产一线继续寻找其他有空间的课题如光纤几何参数报废等，推进后续质量改进。

3 总结

光纤涂覆层划伤是一个很容易被忽视的报废项，其报废率只有0.26%，与光纤强度报废、光纤光学参数报废、光纤几何参数报废比起来，显得微不足道，但如果考虑Y公司体量巨大的产能规模及高昂的材料成本，则其导致的浪费是相当大的，这对于垂死挣扎在盈亏平衡线上的光纤生产企业来说，无疑是雪上加霜。此次QC小组活动所产生的直接经济效益约为100万元，在一定程度上缓解了Y公司所面临的经营压力，同时小组成员的综合能力和团队能力都得到显著提升，这些点点滴滴的积累给企业质量文化的沉淀夯实了基础。QC小组活动在光纤生产企业中的应用，让员工对QC小组活动有了全新的认识和深刻的理解，证实了QC小组活动这个提升质量的工具在生产过程质量控制中发挥了很大的作用，让人们看到了其强大的生命力和活力，认识到了其以小见大、聚沙成塔的深远影响力。

QC小组活动的特点是“小、实、活、新”，它从来都不是开天辟地的壮举，不是惊天动地的动作，不会让产品质量在短期之内大幅提升，不会产生技术创新和设备改造所能带来的巨大的经济效益，不会让企业的经营形势发生根本性的逆转。但QC小组活动“四两拨千斤”的能力对企业的产品质量改进发挥更大的作用，QC小组活动的全员参与性和持续改进性更是企业修炼内功、提升核心竞争力的基本功。