1、质量管理学教学案例三上海大众发动机厂零缺陷质量过程控制教学案例三：上海大众发动机厂零缺陷质量过程控制21世纪是质量的世纪，质量科学和管理发生着根本性的变革。对中国的汽车工业来说，质量之路依然漫长，质量依然是企业参与竞争和管理变革的核心要素。随着世界制造业的中心向中国的转移，未来五年、十年中国汽车工业的发展前景和目标是：加强产品开发能力建设，逐步提高自主开发能力，促进汽车产业和产品升级。更多企业的制造质量跨入世界先进水平，在关键汽车零部件产品，增强竞争实力，实现与主机同步发展，参与国际竞争；更加关注用户，注重面向用户服务的质量问题。1. 零缺陷质量管理的含义、目标和原则1.1 零缺陷的含义零缺陷
2、的思想最早出现在20世纪50年代的美国，菲利普.克劳士比（Philip B.Crosby）先生首次提出了零缺陷概念，他所创立的零缺陷质量管理的四项基本原则为世界各国认同并不断丰富和发展，零缺陷质量管理的四项基本原则如下：(1). 质量的定义是符合要求;(2). 质量通过预防措施来达成；(3). 质量的执行标准是零缺陷； (4). 质量要用不符合要求的代价（Price Of None Conformance, PONC）来衡量。零缺陷一般被狭义理解为完美的产品，没有致命缺陷或重大缺陷，轻度缺陷也很少。克劳士比先生虽然没有给零缺陷给予明确的定义，但是我们在实践中可以认为从质量特性值的度量而言，通过
3、消除缺陷、预防缺陷使产品或服务达到用户最大程度满意、能为用户创造最大价值的的质量水准，就可以认为是零缺陷。或者将缺陷定义为“与用户期望值的差距”，“符合用户期望值”就是“零缺陷”。零缺陷管理是不断消除缺陷、预防缺陷的实践过程。由此看来，零缺陷更多地体现在质量观念、目标和实践中，而不是质量特性值的实际衡量值偏差为“零”。人们常说的“零缺陷”通常是泛指“零缺陷质量管理”。提高质量水平的过程，是先进技术和科学管理相结合的过程，对于制造型企业而言，防错技术是指导零缺陷从意识上升到行动的工程方法。防错技术是指在产品实现过程中的各个阶段所使用的一种为预防缺陷产生所使用的预防性技术和方法。将质量预防思想体现
4、在设计开发、制造、服务过程中的工程技术或质量管理方法，都可以称之为防错技术。1.2 零缺陷质量管理的目标目前许多企业都在实施质量保证体系建设，以质量体系建设(ISO9000、VDA6.1、QS9000等)为主要特征,从事后把关向预防控制发展,从生产过程质量管理发展到设计过程质量管理。而零缺陷质量管理，关注于产品形成全过程的质量管理，防检结合，预防为主，管因素，管条件，以“防错技术”为主要特征附之以“精益生产”的不断深化，依靠全体员工，培育零缺陷质量文化。零缺陷质量意味着公司的质量目标是“第一次就将事情做对”，为达到此目标，就应该培育和增强员工的零缺陷质量意识，在质量管理所涉及的各个方面采用预防
5、性原则，运用防错技术，不断提高首次质量（First Time Quality）的水平。1.3 零缺陷质量管理基本原则将质量贯穿到产品设计/开发、制造、服务之中，在源头实施零缺陷质量控制和预防。通过对经营各环节、各层次的全过程、全方位管理，保证各环节、各层次各要素的缺陷趋向于“零”。v 产品设计、服务设计满足顾客需求；v 提高首次质量；v 持续改善，降低成本；v 将缺陷与顾客隔绝：不接收缺陷，不制造缺陷，不传递缺陷； 2. 零缺陷活动开展的背景上海大众汽车有限公司（简称上海大众）成立于1985年9月，是由中德双方各按50%比例投资的合资企业，产品包括Santana、Santana2000 、Pa
6、ssat和Polo四大系列十三款车型，而这些轿车的心脏 发动机就来自于上海大众发动机厂（以下简称发动机厂）。发动机厂由二个厂区组成，员工总人数为1400余人，生产EA827、EA113、EA111三大系列、共十种发动机。2003年发动机厂年生产能力已达到41.5万台发动机。2000年，发动机厂迎来了德国康采恩质保部的VDA6.3过程审核，EA113和EA827系列发动机分别获得了91和89分的好成绩，在康采恩十余家发动机制造厂的排名表中分别位列第二和第四。在激烈的市场竞争面前，发动机厂考虑的是如何改进管理，提高质量、降低成本，2001年，公司开展用户满意工程的要求，通过用户满意工程的三找活动（
7、找用户之不满、找自身之不妥、找上家之不足），发动机厂深深地体会到用户的需求就是：高质量的产品和低成本的价格。发动机厂提出了建立“零缺陷”质量管理体系的要求，以“第一次就做正确”的管理理念来指导发动机厂的质量工作，追求卓越、实现全过程的零缺陷。3. 探索零缺陷内涵、接受零缺陷理念在零缺陷活动的开展过程中，发动机厂结合了生产管理实际情况，提出了开展“零缺陷质量过程控制”项目要求，将“第一次就把事情做正确”的指导思想融入到整个活动中来，通过实现生产过程的零缺陷，而实现产品的零缺陷。为此，发动机厂提出了自己的零缺陷管理理念：“(1)第一次就做正确；(2)预防为主；(3)以人为本；(4)用户至上；(5)
8、持续改进”。发动机厂推广的“第一次就做正确”的零缺陷理念，是通过建立一套预防为主的质量过程控制体系，来最终避免缺陷的发生。许多年前，发动机厂就提出了“三不”的要求，“三不”就是要求每位员工都做到“不接受、不制造、不传递有缺陷的产品”。“三不”要求是致力于员工素质的提高，来避免缺陷的产生。在用户满意工程开展的过程中，发动机厂深深感觉到，仅仅通过“三不”原则，不能彻底杜绝缺陷的产生。发动机厂的每一位员工都应该主动行动起来，主动出击，寻找并消灭各类缺陷。为此，发动机厂将“三不”要求提升到了“三找”要求的高度，即“找上家之不妥，找自身之不足，找用户之不满”。“三找”活动的开展使员工主动的寻找和消灭缺陷
9、的主观能动性有了很大的提高。通过“三不”与“三找”活动的开展，发动机厂的产品质量有了明显的提升。但是，发动机厂总是感觉缺陷难以彻底根除和消灭。究其原因，在于发动机厂的缺陷预防体系尚不完善。虽然通过“三不”和“三找”活动，我们能够及时的找到缺陷，并追溯并清除缺陷，但是，已经造成的缺陷却已经不能再挽回了。这样的事后补救的观念，从根本上是没有符合菲利普克劳士比提出的“第一次就把事情做正确”的零缺陷理念。随着“零缺陷质量过程控制”活动在发动机厂的推广和深入，发动机厂越来越觉得建立一套以“第一次就做正确”为核心理念的质量预防体系是实现零缺陷目标的必要手段和途径。为此，发动机厂提出了开展“三防”活动的号召
10、，号召每一位员工积极行动起来，避免和预防缺陷的发生。“三防”活动对就是“防上家之不妥，防自身之不足，防用户之不满”。“三防”活动是要求全体员工，积极主动的预防缺陷的产生。员工应该由以往在质量工作中常常表现出来的“做了 再想 再改”，向“想对 预防 再做”进行转变，真正实现第一次就把事情做正确的缺陷预防体系和零缺陷质量文化。发动机厂的零缺陷质量过程控制的体系建设是以VDA6.3过程审核的要求为基础，以“三防”为核心的零缺陷理念来开展人员管理、设备管理、物流管理、标准化作业和持续改进五个方面的工作，最终实现“第一次就做对”的零缺陷目标。零缺陷目标和理念的确立，还需要有强有力的组织进行推动落实，否则
11、只能成为一纸空文。为此，公司领导、部门经理、车间主任担任“零缺陷活动领导小组”组长、成员，全面负责在发动机厂推进零缺陷管理的工作。4.零缺陷质量过程控制体系的建设4.1 人员管理零缺陷人力资源是企业的最大的财富。现代的企业越来越认识到，要想成为优秀的成功的企业，首先要有一批优秀的员工。“零缺陷质量过程控制”提出了第一次就把事情做正确的要求，这就需要企业拥有一批不仅具有零缺陷质量意识，而且具有零缺陷质量能力的员工。为此，发动机厂从以下几个方面来加强和提升员工的质量意识和质量素质：（1）提高员工的零缺陷质量意识 提高员工的零缺陷质量意识关键，是培养一大批且具有“零缺陷”质量意识的高素质员工，具有能
12、够胜任工作岗位的技术能力。为了提高员工的质量意识，公司开展了零缺陷员工手册、零缺陷的过程质量思维、统计质量控制（Statistical Process Control，SPC）等项目的培训，召开三轴车间零缺陷质量过程控制合理化建议动员会，并且通过系列的板报进行“零缺陷”宣传动员。通过较为系统的“零缺陷质量意识”培训，使得全体员工认识到开展“零缺陷质量过程控制”的 必要性和可行性，运用合理化建议、质量控制小组（Quality Control， QC）活动等形式，动员全体员工参与到“零缺陷”活动中来。为了系统地对员工培训零缺陷质量过程控制，公司特意编制了零缺陷员工手册，在手册中，着重阐述了零缺陷理
13、念、零缺陷目标、零缺陷质量过程控制项目的开展等内容；明确地提出：“零缺陷质量过程控制”就是对整个生产过程进行优化，使整个生产过程实现零缺陷，最终实现产品的零缺陷。“零缺陷质量过程控制”需要建立的是一种预防性的企业文化，通过员工的共同参与和努力，达到“第一次就做正确”的目的，使企业能够实现“产品零缺陷，用户零抱怨”的企业与用户双赢目标。合理化建议是反映员工能否积极参与企业管理的一个重要指标。2002年，自开展零缺陷活动以来，发动机厂员工参与企业管理的积极性是大幅度提高。图1为2001年和2002年17月份大众三轴车间的合理化建议率，从图中可以看出，2002年17月份三轴车间就提出了合理化建议23
14、1条，达到人均1.22条，超过了德国大众的平均1.2条/人的指标要求。发动机厂其它车间员工的参与合理化建议率也同样大大提高。合理化建议率(条/人)0.41.2200.20.40.60.811.21.42001年年2002年1-7月月提出合理化建议231条上海大众目标：0.6条/人德国大众目标：1.2条/人图1 合理化建议率图（2）加强员工的零缺陷技术能力为了确保零缺陷活动的有效开展，全面加强员工的零缺陷技术能力，首先通过岗位培训和等级工培训来提高员工的岗位技术能力，严格进行应知、应会考核，员工只有二级以上岗位考试才能独立上岗操作；其次还结合公司培训部的开课计划，有计划地安排员工进行等级工培训和
15、相关专业课程的学习，参加等级工考试，提高员工的技术综合素质。2002年三轴车间共进行了30人次的等级工培训和230个人次的岗位培训。（3）丰富员工的零缺陷工作经验为了丰富员工的零缺陷工作经验，同时也为了使新上岗的员工能尽快掌握的岗位操作要领，各生产线根据自身的特点开展了大量的具体工作： 各生产线将生产过程中积累的经验汇编成册，归纳入标准化作业指导书中，并对其内容不断更新与丰富，指导新员工在实际操作中减少错误 将生产线的各种缺陷汇总，会同相关部门编制了缺陷档案和零件缺陷目视检验规范；在缺陷检验规范中，用图片的形式对各类缺陷的状态和内容说明，以确定工件是否合格，三轴车间的缺陷档案如图2所示。 通过
16、建立缺陷档案，生产线的历来缺陷、产生原因和解决方法进行说明，由此解决了缺陷的存档和对新员工的培训问题。通过对缺陷的规范化管理，明确了判别标准，并且确定了各种缺陷的预防措施。 建立QRK质量控制环，将生产线上的质量问题用QRK控制环的形式加以说明，对质量问题提出改进方法和预防措施。通过将生产线历史经验及改进方法汇编，有效地保证了员工获得较为全面的实际操作经验，图3为发动机厂中凸一线的控制环。 图2 发动机厂三轴车间缺陷档案图3 QRK控制环(4) 激励员工的零缺陷工作意愿为了激励员工的零缺陷工作意愿，还定期开展形式多样的劳动竞赛、红旗岗位、质量明星评比和员工自我评价活动，鼓励员工钻研岗位技能。0
17、2年8月，在三轴车间范围内进行了零缺陷劳动竞赛。竞赛安排有零缺陷成果展示、知识竞赛、现场岗位技术比武等。通过竞赛活动，使广大员工加深了对零缺陷理念的理解；通过技术比武，使广大员工展现了岗位技能，公司领导的莅临指导也极大地鼓舞了员工的热情。通过定期开展员工自我评价活动，了解员工的思想活动、技术培训、个人发展方向及计划等，同时也让员工知晓了上级领导对该员工的评定及要求，起到了较好的沟通作用，有效地调动了员工参与零缺陷活动的积极性。4.2 设备管理零缺陷为了确保生产线设备的良好运转，从五个方面来开展设备管理零缺陷活动：(1)建立每台设备的管理档案在现代化生产中，产品的质量需要靠设备和操作者共同来保证
18、。没有可靠的设备，在大批量生产中要保证产品质量是难以想象的，为了有效开展生产线的设备管理，各生产线成立了由值班长任组长、维修工程师参加、生产线维修操作工为骨干的全员生产维护（Total Production Maintenance，TPM）小组，为每台设备建立了档案，其中收集了该设备的日常点检、保养记录、维修、改造记录。设备档案，既能为科学分析重复发生的故障提供依据，也使计划维修保养更有针对性。(2)对设备的定期跟踪、分析和控制定期跟踪每台设备的故障停机时间，通过判断、评价单台设备的故障停机时间趋势图，分析累积故障原因，制定措施，达到对设备故障时间的长期有效控制；(3)根据设备故障统计分析情况
19、滚动修订点检和保养内容如：根据AF80工序的设备故障时间趋势分析，03年1月份出现了超过当月单台设备故障停机时间警戒线的现象。分析故障原因，发现设备主轴故障时间占当月该设备总故障时间的95%。主轴故障修复后，维修技术和生产线维修人员对故障根本原因进一步分析，判定主轴工作时轴承温度和主轴轴承的裂化存在必然联系，通过连续4个月的跟踪，最终制定了设备主轴工作时的警戒温度，并将此列入设备日常点检标准中。(4) 防错改进活动除了建立设备档案进行预防性的维修保养，发动机厂还动员全体员工立足本岗位，从身边小处着手，多提合理化建议，广泛参与设备防错改进活动，从设备的防错挡杆、限位开关和工位器具的防错改进开始，
20、逐步提升到对设备参数、程序改进和工艺流程的防错改进系统，成为一个不断完善的缺陷防错控制体系。图4是三轴车间四条生产线通过合理化建议活动取得的设立防错装置数量，由图中可以看出，上述四条生产线的防错装置数量达到了44个。图4 三轴车间Poka-Yoke项目数量防错装置范例: 曲轴二线AF80车车拉夹具改造（图5）改进前的状态：曲轴二线在手工安放曲轴时容易发生错误，把二、三连杆颈向上，导致曲轴与刀盘相撞造成流水线的停产，造成生产线的停产。改进措施：曲轴二线员工提出对偏心卡盘进行改造，将角向定位块的紧固螺栓接长，形成一机械防错挡杆，彻底避免了工件被错放而产生撞刀盘的可能性。效果：1. 改进后彻底消除了
21、撞机事故的可能性。2. 2万马克的维修费用不再发生。3. 此原因造成的4周意外停产不再发生。图5 车-拉车夹具改造范例(5)预防性设备维修在目前满负荷生产条件下，进行停机保养和进行生产是一件矛盾的事。进行预防性的设备维修保养，原本就是用可支配的计划保养时间来减少不能预料的设备故障停机时间。为了解决这个问题，生产线的TPM小组成员，利用周日这唯一一天没有生产任务时到生产线完成每月的计划维修保养。(6)工序能力的保证为了及时监控和提高机加工设备的工序能力，发动机厂从德国大众引进了由德国大众SPC专家F.G.Neupert设计的“Mareka”SPC控制程序，图6是上海大众发动机厂SPC控制程序的的
22、一种控制卡评价。该程序不仅能够实现“傻瓜”化的操作简便，而且具有完善的超差预警何评价体系。通过“Mareka”SPC控制程序的在发动机厂的广泛应用，定期对设备和过程的重要特性Cp、Cpk、Cm、Cmk（衡量设备性能指标的四种参数）进行分析和验证，在出现偏离标准值或额定值时及时报警和处理。不仅大大地改善了设备/工装/模具等满足产品特定的质量要求的能力，而且使预防缺陷的产生不再成为一句空话。图6 控制卡评价4.3 物流管理零缺陷在物流管理方面，主要以保证工件产品的可追溯性和工位器具的改进为抓手，开展“零缺陷”活动。随着发动机新品种的不断增加，发动机零部件新品也在不断增加，如何在多品种生产的条件下保
23、证机加工零件的可追溯性是各生产线物流管理的重点，发动机厂在规划阶段就考虑到了这个问题，如：新投产的凸轮轴二线，共能生产六种不同型号的凸轮轴，各种凸轮轴共线生产，放在一起根本从外观上无法区别，具体零件如表1所示。表1 凸轮轴名称、轴型及对应发动机型号为了解决以上问题，凸轮轴二线增加了刻钢印号这道工序，每根轴都刻有代表轴型和生产批次的唯一标识，这样通过存档的流程卡，能够追溯到流出生产线的每一根凸轮轴，如图7所示，标识符号有两行，第一行分别是年、月和每车上的根数，第二行为每月内的车数，图中的第一行编号“1813”则表示2001年8月份每车上的根数为13根。年123456789200120022003
24、200420052006200720082009月12345ABC12345101112图7 工件上标识式样及说明追溯举例：通过对每个不同零件作明确的标识，清晰的记录了该零件详细的数据，对质量的分析和产品的追溯带来了极大的便利。如2002年6月18日装配二线退回1根2VQS凸轮轴，缺陷描述：键槽宽度超差，缺陷工件钢印号：22046/008 ；凸轮轴二线根据钢印号，追溯到缺陷产生的工序：AF30 、 缺陷工件加工日期：2002.2.27和相应的责任人。分析缺陷原因：1、已加工过的工件和未加工过的工件放在一辆料车上（以工件正反放作区别）2、操作工误将工件键槽两次加工。根据产生缺陷的原因预防措施：1
25、、AF30规定将已加工的工件和未加工的工件分两辆料车安放。2、终检工序对键槽用塞规进行100%检测。3、相关人员进行新规定的培训。效果：未再出现键槽两次加工的现象。工位器具的改进也是物流管理零缺陷的另一个重要方面，发动机零件具有很高的清洁度和表面质量要求，而在运输、搬运过程中极易造成对已加工零件的损伤或污染，影响零件的清洁度和表面质量。为了提高零件的表面质量和零件的清洁度，对工位器具进行了多项改进，取得了一些成果。如曲轴二线为提高曲轴表面清洁度和防止搬运时对零件产生磕碰伤，采纳员工建议对曲轴料车和吊钩进行改进，使原来的吊钩与料车支架与零件加工面接触变为非加工面接触。项目：曲轴二线吊钩进行改进（
26、图8所示）改进前：改进前曲轴二线AF230、240工序吊钩原来是吊在1、4连杆颈加工表面，易污染加工表面，碰伤表面，影响产品质量。改进后：吊钩吊在4、5扇板处，不接触加工面。效果：1. 提高了曲轴轴径的清洁度。2. 改进后 彻底避免了工件在吊运过程中的碰伤。图8 改进前后对比4.4 标准化作业零缺陷如何使不同的操作者在相同的岗位都能生产出符合质量要求的产品，规范每个岗位的操作方法，并且使每位上岗操作的员工都掌握，这对保证质量的一致性非常重要。发动机厂各生产线按工序和不同的设备，编制了标准化作业指导书，员工在独立上岗前必须通过标准化作业指导书规定要求的培训。标准化作业指导书强调的是“标准化”的概
27、念，即按照指导书中规定的步骤（方法）进行操作，员工就能生产出合格的产品，并且能够持续保证质量。同时经过不断实践，随着生产设备、工艺的更新及时修订，工作指导书中任何一点的更改修订，必须经过发现问题、原因分析、措施解决、效果跟踪，然后进行标准化的步骤，最后编入标准化作业指导书。标准化作业指导书本身也需要一个持续完善的过程。根据多次的VDA6.3、ISO9000、ISO14000和ISO18000审核和检查发现的缺陷，结合生产线的实际需要，从人、机、料、法、环等五方面入手，以操作工为中心，将加工工艺及检验规范、设备的基本运行参数、设备及检具的点检、机床设备的操作说明、各种记录、安全和环境等要素，通过
28、图文并茂的形式，对上述内容作出必要的规定，具体内容如下：1. 将加工工艺卡、检验规范等归纳入标准化作业指导书，明确该工序加工零件的名称、用途，工序的加工要求、工艺特点，检验的内容、检验工具和频次等，对工序要求有了明确的规定，并且将工件加工前后的情况用图片标出。2. 为了说明设备的基本运行要求，将润滑油的品种及数量、设备的控制系统、设备的基本构造。规定了该工序的加工运行参数，如机床切削参数的调整范围及调整权限、刀具的切削寿命。3. 通过将机床、检具和工位器具的点检内容标出，明确了各个部位的点检内容，并且根据点检的参数和内容明确标注，确保操作人员的各类点检和记录准确有效。4. 在标准化作业指导书中
29、还对于有些进口机床设备的操作面板作了中文标注和说明，方便了操作工的操作。同时对机床、检具的使用及必要的调整方法、机床的常见故障及排除方法。5. 将各工序操作工需记录内容的作出规定及说明，如设备点检、检验记录、工件流程卡的记录、毛坯的炉批次和成品零件去向等，做到记录标准、信息正确和及时。6. 对于操作过程中的常见问题用流程图的形式作出规定及说明，如检具的操作流程图、产品追溯流程图等，做到操作工在解决相关的问题时的标准化和统一性。7. 对于操作工工作服的正确穿戴、废弃物的排放作出规定。8. 历来安全事故的记录及处理存档。通过制定了标准化作业指导书以后，首先将操作人员的工作内容明确化、标准化、统一化
30、，有利于操作工的操作方式统一化及标准化；第二作为生产线有了一份系统性的操作文件，有利于对新员工的培训和相关内容的保存。5. 持续改进零缺陷持续改进，预防为主的思想贯穿人员、设备、物流管理及标准化作业，持续改进是过程是实现零缺陷的必要途径。发动机厂结合合理化建议活动，由厂部和公司合理化建议的方式，从“零缺陷”的要求对身边的缺陷提出改进和预防建议。为了使员工能更好的开展质量持续改进，发动机厂组织员工参加QPK、SPC、8D、PFMEA（过程失效模式与后果分析，Process of Failure Model and Effect Analysis）报告等质量工具的运用培训，通过培训和实际运用，员工
31、还对质量工具进行了改进。8D报告的范例：在运用8D报告系统规范、严密的解决问题时，对8D报告的形式优化，增加了改进前后的对照图片，使新8D报告更加生动易懂。图9是防止曲轴二线法兰端面的油污8D分析报告示例。曲轴二线AF210终清洗机清洗过的曲轴经常会在曲轴法兰端面留有油污，无法有效保证成品曲轴的清洁度。粘有油污的曲轴如果报交装配的话，还有可能会导致曲轴拉毛的严重后果。针对此种情况，生产线成立了“防止法兰端面油污”的8D攻关项目组。在值班长带领下，现场技术人员，操作人员群策群力。攻关小组先采取了临时性措施，先对有油污的曲轴采取再次清洗的方法，使报交装配的曲轴必须保证清洁的，没有油污的。小组成员积极讨论，研究产生油污的根本原因。小组成员经过观察发现产生油污最主要的原因是AF210清洗机出料口悬臂托架上有油污积存，致使经悬臂托架取出的曲轴法兰端粘有油污。查出主要原因后8D小组针对悬臂托架上存有的油污，利用汗衫布予以清除。8D小组再经过研究实施永久性措施，在AF210“设备日常点检内容表”中增加“A14-出料口悬臂托架是否干净”一点检内容。经过8D小组的努力，解决了曲轴法兰端粘有油污的现象，大大提高了成品的清洁度。此项目受到广大员工
