JMP在流程性產品質量改進中的應用
質量管理大師朱蘭在他那本著名的質量專著《朱蘭質量手冊》里提到,國際標準術語確定的術語“產品”包含四個“通用產品類別”,它們是硬件、軟件、流程性產品和服務。其中流程性產品主要指那些需要通過物理、化學或生物學反應,在連續(xù)生產流程中生產出來的產品,具體行業(yè)包括醫(yī)藥、化工、材料、能源、鋼鐵等,具體產品如涂料、藥片、洗滌劑、石油衍生品、陶瓷、橡膠、合金、塑料、化妝品、農藥等。
和機械、汽車等離散制造的硬件產品不同,流程性產品的研發(fā)和生產大都具備如下幾大特點:
1. 產品配方設計的質量至關重要
質量管理經驗和理論告訴我們,產品的設計質量是在“完美生產”的狀態(tài)下所能達到的最好質量。對于流程性產品而言,產品配方的好壞從某種程度上直接決定了最終產品的最高質量水平。
2. 生產流程的影響因素眾多
在產品配方既定的情況下,生產流程的穩(wěn)定性和工藝水平直接決定了最終產品的質量。流程性產品的生產復雜度高,影響因素非常多,如:溫度,濕度,各種成分的質量、比例、添加順序和速度,壓力,添加劑,催化劑,操作人員……
3. 任何中間環(huán)節(jié)失控都將嚴重影響最終產品質量
連續(xù)流程產品的生產過程的實質是原材料經過一系列的物理化學反應變成最終產品的過程,如果中間反應生產的產品出現(xiàn)質量問題,必將對最終產品質量造成影響
4. 對生產流程監(jiān)測數(shù)據(jù)波動大
一方面,由于原料在物理或化學反應中不斷消耗,已經空間分布上的波動,導致在不同時間、不同位置的監(jiān)測數(shù)據(jù)可能波動較大;另一方面,由于連續(xù)流程產品的生產大都在高溫、高壓、帶腐蝕性或者對人體有毒的環(huán)境下生產,測量困難也是造成監(jiān)測數(shù)據(jù)波動大的原因之一
5. 幾乎無法對產品進行返工
由于是連續(xù)的物理或化學反應,因此原材料從投入開始,就不斷地發(fā)生性質變化,因此一旦發(fā)生質量問題,很難對產品進行返工,將直接導致原材料和生產投入的浪費。
JMP提升產品配方的質量,節(jié)省試驗成本
設計產品配方離不開試驗和模擬。試驗設計(DOE)方法是高效地進行配方設計的重要方法,混料設計是常用的進行產品配方設計的試驗設計方案。從幾十乃至上百種配方中挑選出最好的方案是一件成本高,耗時長的工作。
我們需要能最大限度地發(fā)揮試驗預算和材料的價值,用盡量少的試驗次數(shù)找到最佳的配方方案。在新的配方方案付諸生產之前,我們需要對配方的實際生產效果進行仿真模擬,以控制和消除試生產失敗的風險。
JMP的試驗設計功能是目前所有六西格瑪軟件中最頂尖的。JMP不僅能唯一實現(xiàn)包括混料設計在內的全部試驗設計方案(如圖一),而且,JMP的定制試驗設計能讓用戶在可行的范圍內根據(jù)實際情況自定義試驗的次數(shù),定制試驗的約束條件(如圖),新的產品配方生成后,用戶還能用JMP自帶的高級模擬(Simulation)功能對方法的效果進行預測。這些都是只有JMP才具備的功能。我們來看如下的實際例子:
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