《工厂物理学》之全面质量制造

XJTU-IE,2007.9-2008.9,M:[e-mail](徐琛),[e-mail](李慰祖)第十二章全面质量制造在电视上看见它通过电话买了它现在你一个人在家它只是废物一件我试图给它插上电源我试图打开它当我把它拿回家时它只是废物一件——尼尔·扬12.1引言变动性在决定制造系统绩效中扮演重要角色，是工厂物理学的一个基本观点。如我们在第八章和第九章中看到的那样，变动性有一系列来源：机器故障、生产准备、作业员行为、产品组合波动以及许多其他因素。变动性的一个尤为重要并能根本地改变系统绩效的来源，就是质量（Quality）。质量问题几乎总是变成变动性问题。出于同样的原因，变动性削减常常成为质量改善的一种手段。正因为质量和变动性联系密切，我们以这个关键议题的概述来结束第二篇。112.1.1质量的十年二十世纪八十年代在美国是质量的十年。大量关于这个课题的书出版，数以千计的职员通过短期课程或其他培训项目，并且“质量说话（quality-speak）”进入全美的标准语言。1987年，国际标准化组织建立了ISO9000系列质量标准。同年，美国国会立法设立了多里奇国家质量奖（MalcolmBaldrigeNationalQualityAward）。2（380|381）质量的概念和质量控制、质量保证及质量管理的方法在二十世纪八十年代并不新奇，质量控制作为一门学科至少可以追溯到1924年，西部电气公司的贝尔电话实验室的沃尔特·A·休哈特首次提出过程控制图（Processcontrolchart）。1931年，休哈特发表了第一篇关于质量的重要文章。在1956年的论文中，阿曼德·费根鲍姆（ArmandFeigenbaum）发明了全面质量控制的术语并且在1961年把它用作他在1951年出版的《质量控制》一书的修订本名称。虽然关于质量的术语和工具已经出现了很长时间，但是直到二十世纪八十年代美国工业界才真正注意到质量的战略潜力。毫无疑问，这种关注很大程度上是受七十年代与八十年代日本产品质量的戏剧性提升的刺激，就像美国对削减库存的兴趣大部分是受日本JIT成功故1我们特意使用全面质量制造代替更加为传统的全面质量管理（TQM）作为标题，在于认识到我们只是涵盖了TQM中与运营管理有关的主题。2能够说明问题的是，日本科学家和工程师联盟早在1951年就已经建立了它的主要质量奖，即戴明奖，以纪念美国人W.爱德华兹·戴明。1事的推动一样。是不是所有关于质量的讨论都引起了改善？也许是的，尽管很难去度量，因为像我们将在本章中讨论的那样，质量是一个可以以多种方式解释的广义术语。然而，调查显示消费者认为美国产品的总体质量在八十年代呈下降趋势（Garvin1988）。美国消费者满意指数（ACSI），从1994年开始每季度一次跟踪客户对质量总体感知的标准，同样显示了九十年代客户（对美国产品质量）下降的满意度。不论这些下降是由于不断上升的客户期望，还是由于不断产生的管理问题，或二者兼而有之，很明显的是质量仍然是未来的一个重要挑战。12.1.2一则质量轶事为了定下场景，我们从私人角度引入质量话题。1991年，本书两位作者中的一个购买了一套厨房用具，这套用具却让他发现了一系列令人惊奇的质量问题。昀初，出于对样式的考虑，他买了一个有浅色外观、瓷表面、钢炉灶面的壁炉。仅仅使用了几天，瓷破裂并且脱落了，露出粗糙、难看的表面。当这个作者打电话给客服部门（以及一些有类似炉子的朋友），他发现这种型号的每个炉子都有同样的缺陷——100%的失败率！检验和质量保证不过如此！客户服务部门十分地礼貌并且送去了更换的炉子，但是这些并没有比昀初的那个持续更久，所以这个作者就继续抱怨。更换了三四次之后（其中包括有一次客服部门给了两套设备并建议说可以平时使用一个，而把另一个留起来当招待客人的时候可以用来放炉子），生产商更换了供应商并且送来了深色、更耐用的壁炉。质量设计和样式不过如此！随着壁炉故事的发展，这个炉子遭受了一系列的其他问题。例如，当火炉点燃之后自动点火功能却不会切断，这样不管炉子是不是在使用，都产生了很大的滴滴答答的噪声。在使用的第一年（即，保修期）里，修理人员不少于八次前来解决这个问题。在其中一次的到访中，修理人员都承认他不知道怎么来调整炉子，因为他从来没有从生产厂商那儿拿到这种炉子的详细说明书，所以他只能更换零部件来期望情况更好一些。售后服务和第一次把事情做对不过如此！（381|382）第一年末，客服部门给这位作者打电话出售更长期的产品质保，并且竟然说因为这个炉子太不可靠了（他们用了一个比不可靠不礼貌很多的词语），长期的质保对我们来说很划算。自己产品的后援和客户驱动的质量不过如此！（顺便提一下，在这本书在编写之时，炉子烤箱的门也掉了。对此我们没有任何虚构！）12.1.3质量状况我们并没有意图暗示这个故事概括了美国制造业的质量水平。但令人迷惑（同时很令人沮丧的）是，二十世纪九十年代的公司会在实质上与每个良好质量管理的原则有如此明显的冲突。而且，我们猜想这并不是一个孤立的例子。（我们还有更多的个人经历，但不会再向读者展示了。）在行政管理课程中，我们喜欢做这样一种练习，即挑战参与者不从制造经理、讲师或专业人员而从消费者的视角来考虑质量问题。高得使人沮丧的比例显示，产品或服务罕有能超出期望，常常都是失望。显然，质量的现实情况与花言巧语的吹嘘仍有显著的差距。因而，就像我们在书的开始做的那样，成本是二十世纪七十年代竞争的标尺一样，质量是八十年代竞争的标尺，速度是九十年代竞争的标尺，但千万不可以从字面意思来理解这句格言。九十年代之后质量（和成本，这之类的）将仍然是一个重要的、起决定作用的竞争要素。那么一般企业可以做些什么呢?答案是，很多。世上没有一家公司不能改善其产品、过程或系统，拉近与客户的距离，以及更好地理解质量对其生意的影响。此外，可以参考大量的文献来产生灵感。虽然质量方面的文献，就像JIT方面的文献，包含了大量不精确、空泛的花言巧语，它还是提供了很多有用的指导。有关质量的文献可以划分为两类，一类是全面2质量管理（TQM），着重点是质量的定量管理方面（如，培养支持质量改善的整体环境）；另一种类是统计质量控制（SQC），着重点是质量的定量工程方面（如，测度质量与确保遵守规范）。为了制订有效的质量改善计划，这两种观点都是必要的。全是TQM而没有SQC就会造成只谈理论而没有实质作为，全是SQC而没有TQM就会只有数字而没有目的。TQM著作中的一个的典型代表是Garvin的作品（1988），下面的一些讨论就是基于它的。Garvin的著作在什么是质量以及质量如何影响公司上有深刻的见解。其他被广泛阅读的包括Crosby（1979、1984）、Deming（1986）和Juran（1989、1992）的著作。SQC领域有许多可信的著作，其中大部分都包含对TQM的简短介绍；有Banks（1989），Devor、Chang和Sutherland（1992），Gitlow等人(1989)，Montgomery（1991)，Thompson和Koronacki（1993），以及其他人的著作。一些书，特别是Juran的《质量控制手册》（1988），同时包括了TQM和SQC的观点。在这个简短的篇章中，我们无法提供这些参考书目的更深更广的东西。我们所能做的是，关注质量如何适合工厂运营管理的全面图景。工厂物理学的框架允许我们将质量和运营的观点综合为同一幅图景中的要素。我们将上面提到的那些文献留给读者去参考，去充实质量管理程序的细节。（382|383）12.2质量观点12.2.1总体定义质量是什么？这个问题的答案是开始我们的讨论的逻辑起点。Garvin（1988）给出了质量的五种定义，我们总结如下：1.先验性。质量指“先天的优点”，不是商品或客户的具体特征，而是一个完全的第三种实体。这归结为“我说不清楚，但是看到的它时候我就知道”的质量观点。2.基于产品。质量是产品属性的函数（垫子的质量取决于每平方英尺的结点数，汽车保险杠的质量取决于以5英里/小时速度撞击的损伤）。这有点像“越多越好（moreisbetter）”的质量观点（更多的结点，更强的防撞性等等）。3.基于用户。质量取决于客户偏好得到满足的程度；因此，它是客户所看重的任何一种特征（形状、耐用性、美观性、吸引力等等）的函数。本质上来说，这就是“美丽在旁观中的眼中（beautyisintheeyeofthebeholder）”这一质量观点。4.基于制造。质量等同于与规范的一致性（例如，在尺寸公差范围内，或者达到规定的性能标准）。因为这种关于质量的定义直接涉及制造产品的过程，它与“第一次就做好”的质量观点密切相关。5.基于价值。质量连带地取决于性能或产品与价格的一致性（如，无论性能如何，1,000美元的CD质量不好，因为很少有人会觉得它值这个价钱），这就是“让你的钱花得值”或“负担得起的高性能”的质量观点。这些定义引出了两个要点。首先，质量是一个多重概念，不能简化为简单的数字量度。我们需要用一个框架来评价质量方针，就像需要一个框架（即，工厂物理学）来评价运营管理方针。确实，正如我们将要讨论的那样，这两个框架是密切相关的，或许就像比我们在第六章中所提到的更大的制造科学的两面。其次，这些定义很强调面向产品（product-oriented）。这就是大部分TQM著作提到的情况，也是质量必须昀终由“客户驱动”这一原则的作用。因为客户所看到的是产品，质量3必须以产品的形式测度。无论如何，客户所看到的产品质量昀终由一系列面向过程（process-oriented）的因素决定，这些因素包括产品设计、制造运营控制、人和管理者在检查过程中的参与、客户售后服务等等。12.2.2内部质量vs.外部质量为了更好地理解面向产品和面向过程的质量的关系，我们发现在下面提出内部质量与外部质量的这些区别是很有用的：（383|384）1.内部质量（Internalquality）指的是工厂内部产品符合质量规格的程度，并且与基于制造的质量定义紧密相联。很典型的是，它是通过对诸如废品率和重工率的直接产品测量和诸如压力（在注模机器上）和温度（在电镀槽中）的间接过程测量来进行监测的。2.外部质量（Externalquality）指的是客户是如何看待产品的，并且通过使用先验的，基于产品的，基于用户的或基于价值的或者是它们之间的综合定义来解读。它可以通过诸如退回率这样的客户满意度指标进行直接测量，也可以通过由取样，检查，外勤人员资料，客户调查等派生出来的间接客户满意度指标来测量。为了取得高的外部质量，必须将客户关注点转化成内部质量的控制和测量。因此，从制造经营的角度来讲，内部质量与外部质量之间的联系对于一个从战略上有效的质量计划的发现是至关重要的。下面的是一些工厂内部的质量是如何与产生客户满意度的外部质量相互联系在一起的更加重要方法。1.差错预防（errorprevention）。如果工厂内部发生更少的错误，那么就会有更少的有缺陷品躲开检测过程而到达客户。因此，从客户感知到的质量是由免于缺陷品的侵扰来决定的程度来讲，工厂内部的高“源头质量”会产生很高的客户驱动质量。2.检测改进（inspectionimprovement）。如果制造过程中有更少的缺陷品制造出来，那么质量保证就会要求检测过程探测和拒绝或者改正更少的物品。这样就会倾向于减少“让缺陷品通过”而产生在质检人员身上的压力……换句话说，以将产品送出门的名义来放松质量标准。3此外，花在重工或更换有缺陷的部件上面的时间越少，那么人们追查质量问题的根源的时间就更多了。理想情况下，净效果将是一种向上的质量螺旋进步，在其中，差错预防和差错探测都随着时间而改进。3.氛围增进（environmentenhancement）。即使这个领域的质量问题不能直接追溯到厂级缺陷，高内部质量和外部质量仍然可以被联系起来。4这两种形式的质量都是由相同的环境因素所推进（如，支持性的管理态度、改进的有形回报、熟练的追踪和控制系统以及有效的培训）。一个已