1、基于 TRIZ 和精益管理的质检优化模型研究 吴红蕾 赵旭 沈圣喆 吉林省司法警官职业学院 吉林大学 摘 要： 质量作为产品的核心, 生产过程的质量检测环节显得尤为重要, 合理的质量检测与优化模型是企业针对本身问题切实需要的。但是伴随着消费需求的变化, 对质量的要求与日俱增, 同时对可靠性等其他方面有更高要求。而当前企业对于质检环节存在倏忽、返工等资源浪费现象, 并且在人力、财力、物力等方面没有统筹计划, 不能使资源效益最大化。本研究通过利用 TRIZ 创新理论, 从因果分析、矛盾、发明原理等多方面, 集合工业工程中精益生产、生产线平衡等思想, 为企业的质检环节提取了技术创新和管理创新的优化模
2、型, 并且为企业未来的潜在问题提供一定的解决流程, 优化企业内部结构, 促进创新驱动这一核心方法, 加快企业转型升级更新换代。关键词： 质检; 优化; 技术创新; 管理创新; 精益管理; TRIZ; 作者简介：吴红蕾, 吉林省司法警官职业学院教授。研究方向:发展社会学。作者简介：赵旭, 通讯作者, 吉林大学工业工程系学生。研究方向:技术创新、管理创新。作者简介：沈圣喆, 吉林大学工业工程系学生。研究方向:技术创新、管理创新。收稿日期：2017-01-13Optimization Model Research of Quality Inspection Based on TRIZ and Lea
3、n ManagementWu Honglei Zhao Xu Shen Shengzhe Jilin Justice Officer Academy; Jilin University; Abstract： The quality is the core of the product, quality test is an important segment in the production process.Reasonable optimal model of inspection and quality is real need for itself problem in the ent
4、erprise.However, it is a tendency to achieve high quality, great reliability and other sides with the requirement of customer changing.It is a wasteful phenomenon that quality test concludes depicting omissions and reworking.The enterprise does not plan carefully in manpower, finance, material and s
5、o on.It cannot make resources beneficial maximization.The paper is based on TRIZ from causal analysis, contradiction and inventive principles and lean production and line balancing of industrial engineering to provide an optimal model which concludes technology innovation and management innovation w
6、ith the process of quality test.That improves a process to potential problems in the enterprise so as to optimize internal structure and tamp the core position of innovation driving, which accelerates the transformation and upgrading of enterprises to upgrade of products.Keyword： quality inspection;
7、 optimization; technology innovation; management innovation; lean management; TRIZ; Received： 2017-01-13引言随着科学技术的发展和人们生活水平的提高, 创新质量框架体系, 是以企业为中心的速度时代迈向以消费者为中心的质量时代的现实需求。良好的质量管理体系也是企业转型升级的必要条件1。本文运用 TRIZ 创新理论中的物理矛盾、技术矛盾、40 个发明创造原理和资源分析、生产线平衡结合精益生产的相关原则形成了质量问题解决模型, 实现了企业问题的通用质检优化模型, 为企业优质产品的发展与创新提供了一定
8、的理论基础, 对企业面临难题的解决具有一定的指导作用。1 方法简介1.1 TRIZ 创新理论TRIZ 是英文“Theory of Inventive Problem Solving”的缩写。TRIZ 在管理和技术领域逐步拓展, 科技型小微企业正在倾向运用 TRIZ 理论解决管理和技术难题。在其他行业也在深入研究, 并结合其他的理论方法为行业提供指导思想9。随着 TRIZ 理论的不断推广, 该创新方法已逐步进入各式企业, 改善企业现存的技术难题, 加强了核心技术的攻关能力, 创造出具有代表性的一系列新产品, 并且这一方法在企业中也取得诸多成功的案例, 引领企业打造属于自己的核心价值品牌。1.2
9、精益管理简介精益管理, 源自于精益生产 (Leanproduction) , 是衍生自丰田生产方式的一种管理哲学。精益管理模式不仅局限于生产领域, 而且扩展到了产品开发、市场销售、财务管理等方面, 贯穿于企业整个过程10。本研究基于企业面临的技术和管理难题, 结合 TRIZ 理论和精益管理, 从创新、节能、高效多角度出发, 以最低生产成本为目标, 建立质量检测优化模型, 实现对质量检测的全面监控, 规范质检部门的操作规范, 减少不必要的浪费, 优化质检流程, 实现技术、管理双创新, 驱动产业结构转型升级更新换代, 从而实现效益产能最优化。2 实例分析、模型验证一直以来, 汽车制造企业在生产过程
10、中存在电瓶电量消耗过多, 引发整车电瓶电量亏电问题。针对该问题, 部分企业设置整车充电装置, 对出厂入库前的全部车辆进行充电。部分企业采用的是整车启动解决该问题, 依靠车辆发动机带动发电机工作以完成电瓶自动充电。根据汽车售后部门统计分析显示, 在很大程度上, 电瓶电量的质量问题是主要的工作重心, 接着在进行现场调查中发现电瓶电量亏损也是主要的问题。以该问题为例进行模型验证, 具有一定的代表性。2.1 因果分析针对出厂入库前整车亏电问题进行因果分析, 发现导致该问题出现的原因为:1.电器消耗电量过度;2.整车发电机充电不足。详细的因果分析如图 1 所示。图 1 因果分析 下载原图针对原因 1 电
11、器消耗电量过度, 部分原因是由忘关电器造成, 其次电器本身在检查维修过程中存在必要的电量消耗, 再者缺乏自动断电装置也会产生不必要的电量消耗。在忘关电器这一环节进行深层次分析, 主要是人员这一不稳定因素造成的, 管理者安排与监督不善导致的, 很大程度上也是由于没有相关的规范操作流程引发的。针对原因 2 整车发电机充电不足, 是发动机作用时间不足导致的, 厂房面积不足是作用时间不足的直接原因, 还有一部分原因是汽车燃油消耗、尾气排放。另外, 电器本身在检查维修过程中存在必要的电量消耗和缺乏自动断电装置也会产生不必要的电量消耗是工程类问题, 需要进行技术创新。人员忘关电器和厂房面积不足是管理类问题
12、, 需要进行管理创新。2.2 技术创新2.2.1 检查环节在第二层级中, 检查环节需要消耗一定的电瓶电量, 如果想要解决该问题, 运用矛盾矩阵和 40 个发明创造原理, 得到改善的是电瓶电量, 恶化的是功能故障未被发现的风险。改善的参数:22 能量损失;恶化的参数:27 可靠性。查阿奇舒勒矛盾矩阵表得出推荐原理:11 事先防范原理;10 预先作用原理;35 物理或化学参数改变原理。将检查环节进行深入研究, 既需要检查功能的保证, 又需要电瓶电量保证, 所以产生一定的物理矛盾, 采用四大原理之一的空间分离原理解决该矛盾。分析流程如图 2 物理矛盾分析图所示。图 2 物理矛盾分析图 下载原图依据空
13、间分离的原理, 得出表 1 空间原理应用表, 结论是尽量将所有能量消耗环节合并到同一合并环节, 从而减低电量消耗且不影响检查环节。表 1 空间原理应用表 下载原表 运用工业工程的四大原则 (取消、合并、重排、简化) , 将工序进行创新, 得到尽量将所有能量消耗的环节合并到同一环节的工序流程, 同时结合推荐原理形成方案 1。方案 1:能量消耗环节合并: (1) 将工厂自工程完结的检查内容与质量检查重复部分合并 (2) 将质量检查静态检查和动态检查重复部分合并。2.2.2 自动断电环节电器过度消耗电量的另一方面原因是由于车内电器系统缺乏自动断电保护功能, 所以应当增加自动断电功能以减少不必要的电量
14、亏损。因此, 运用矛盾矩阵和40 个发明创造原理, 得到改善的是电瓶亏电的问题, 但车内系统控制起来将会更加困难。所以改善的参数:22 能量损失;恶化的参数:37 控制和测量的复杂性。查阿奇舒勒矛盾矩阵表得出推荐原理:35 物理或化学参数改变原理;3 局部质量原理;15 动态特性原理;23 反馈原理。应用推荐原理结合工业工程优化改进策略形成方案 2。方案 2: (1) 钥匙处于 ACC ON 状态时间不得超过一定时间, 如果超过时间, 报警或者断电。 (2) 人员离开车辆 ACC ON 会引发报警系统产生提示音。2.2.3 全过程生产线平衡对生产线的全部流程进行资源分析, 得到表 2, 结合工
15、业工程中生产计划与控制对工位、工序进行深入研究, 使不同耗电检查项目尽量安排在同一工序进行生产, 也为使可行性增加, 通过工业工程方法平衡作业内容与总工时, 形成方案 3。表 2 资源分析表 下载原表 方案 3:减少有害作用时间:将不同耗电检查项目, 尽量安排在同一工序进行生产, 同时为使可行性增加, 将对具体内容通过工业工程方法平衡作业内容与总工时。具体实施流程如下:将工序进行编号 AU, 并按工艺流程绘制工艺流程图, 如图 3 所示。将需要合并的工序进行合并, 得到工序作业时间柱状图, 如图 4 所示, 部分工位作业内容超时, 通过工业工程方法进行再平衡, 得到平衡后的工作效率, 如图 5
16、 所示。流水线平衡的排列位置加权法的基本原则是:通过按位置权值递减的次序, 在满足先后次序限制的条件下, 尽可能将更多的作业分配到一个工作站, 直至接近该工作站的周期时间, 但不能超过该工作站的周期时间。工作站分配如图 6 所示。工作站群模式具体流程如图 7 所示。并得到改进后的现场工艺布局流程图如图 8 所示。图 3 工艺流程图 下载原图图 4 各工序作业时间 下载原图图 5 平衡后各工位效率 下载原图2.2.4 售后反馈环节经过企业售后部门处理电瓶电量这一质量问题, 部门管理层召开集体会议, 运用头脑风暴的方法, 讨论问题出现的相关环节, 并集思广益找到解决措施, 最终采用二次调整的方法,
17、 建立充电桩, 对问题车辆进行二次充电, 并对即将出厂入库的全部车辆电瓶进行二次充电, 从而形成方案 4。图 6 工作站分配图 下载原图图 7 工作站群模式 下载原图方案 4:建立随动充电装置, 在整车下线交付前, 对其进行全数充电, 保证每一辆下线车辆都电量充足, 但是此方法引入充电设备涉及投资较大, 需要继续进行改善分析。图 8 改进后工艺流程图 下载原图2.3 管理创新管理者通过对工厂车间进行实地考察, 发现工人操作方式、工作方式并不相同, 没有完善的工作规范体系。针对忘关电器这一问题, 运用工业工程中制定标准作业的方法, 引入一个完整作业的概念, 结合模特法并与操作人员进行沟通选择最优
18、操作, 工程师设计全部操作规范流程, 并对员工进行分批次培训, 提高全员质量意识, 最终形成方案 5、方案 6、方案 7。方案 5:通过引入工业工程中“一个完整的作业”的概念, 对操作员工进行培训, 无论何种情况, 都要首先做完一个完整的作业。方案 6:规范操作人员标准作业流程, 将耗电工序标准作业的结束动作规定为关闭电源。方案 7:通过高级经理会、质量月会、班前会等宣讲, 提高质量意识。以上 7 个方案是针对现实问题得到的解决方案, 企业可以根据自身实际情况进行相应的调整, 以保证企业产品质量最优化、效益最大化。3 总结质量是产品的关键内核, 高质量既是企业和产业核心竞争力的体现, 也是科技
19、创新、管理能力等其他因素的集成, 完善和升级创新管理模式可以增加消费者认同感, 攻克技术难题可以推动新产品研发与创新。本文通过基于 TRIZ 和精益管理的质量检测优化模型的研究, 全方位提升质量监测能力, 完善质量管理机制, 解决核心的技术难题, 并将成功案例在企业内部推广。巩固创新能力是发展全局这一核心位置, 带动企业生产率提高和产品性价比提升, 解决企业现存质量问题, 使质量竞争力指数、全员劳动生产率大幅增加, 产业价值链迅速跃升。同时, 加快推动增长驱动向创新驱动转变, 夯实企业基础, 追求卓越高品质产品。为企业品牌建设提供理论方法和实施手段, 建立特定品牌形象。不断优化质量检测管理体系
20、, 将 TRIZ 理论与工业工程理论中的精益管理极致融合, 推进技术、管理双创新, 建设先进的生产管理模式方法, 加快企业转型升级更新换代, 引导企业生产制造、科技创新、质量监控、营销售后全过程, 提升内在素质, 建设品牌文化。参考文献1程虹, 许伟.质量创新战略:质量管理的新范式与框架体系研究J.宏观质量研究, 2016, 4 (3) :118 2孙兆刚.面向创新驱动战略的创新质量分析J.工业技术经济, 2015, 34 (2) :7176 3甘学斌, 王. 武汉市中小微企业质量管理体系建设J.企业改革与管理, 2016, (12) :910 4SU Z F, XIE E, LIU H, e
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