M1 - 流程圖 –專案基礎
(Process Mapping – The Project Foundation)
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章節目的與用途
顯示流程圖在專案中的重要性
顯示流程圖與因果關係矩陣,FMEA及控制規劃的關聯
確定:
實際流程和文件流製程的差異
找出有附加價值及無附加價值的步驟 (VA vs. NVA)
流程輸入及輸出指標 (X’s 和 Y’s)
介紹與應用下列流程圖:
宏觀流程圖(Macro-map)
動線流程圖(Process Flow Diagram; PFD)
詳細流程圖(Detailed Map)
專案流程圖繪製應用練習
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量測階段: 可能取得的成果
明確專案定義
專案描述
確立專案關鍵測量指標
確認輸入及输出測量指標
流程圖及精簡製造(Lean Manufacturing)簡介
因果矩陣及魚骨圖
測量系統分析
數據系統和 Minitab軟體簡介
基礎統計學
量具研究: 定性型 / 定量型測量系統
確定製程能力
計算短期和長期 Cpk, Ppk, Sigma 水平, DPU, RTY
完成階段總段
結論,問題和下階段任務
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如何調製一杯滴滴香濃的咖啡?
你應如何沖泡美味無比的咖啡
沖泡美味咖啡的各步驟
確認輸入變數
確認輸出變數
列出所需設備或用品
你如何知道在什麼條件下咖啡味道最好?
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流程圖是一個輸入起點
它是以下工具的資料來源:
因果關係矩陣(C&E matrices)
魚骨圖 (Ishikawa 圖)
失效模式分析 (FMEA’s)
控制規劃(Control plans)
作爲起點, 流程圖必須:
詳細 (達到可執行層次)
準確 (最新, 最近版本)
完整 (記載 “隱形工廠”)
流程圖
因果關係矩陣
/魚骨圖
控制規劃
FMEA
專案確定
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流程圖的分類
宏觀流程圖 (Macro Map)
宏觀流程圖是概括性的流程圖.
它通常展示專案範圍內的始末兩端數個步驟. .
動線流程圖 (Process Flow Diagram; PFD)
動線流程圖展示詳細流程步驟, 包括隱形工廠
動線流程圖用規格符號表達以便易讀和規範化命名.
詳細流程圖(Detailed Process Map)
詳細流程圖包含所有流程細節:起始點,輸入輸出變數規格,等等.
流程細節也包括估計的單位缺點數(DPU),移動產出率(RTY),不良品質成本(COPQ),循環周期(Cycle Time)等.
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流程圖的益處
宏觀流程圖 (Macro Map)
展示專案範圍
闡明關鍵製程在那裏與大架構相連.
動線流程圖 (Process Flow Diagram; PFD)
建立行動的基礎--在小組取得一致後.
找出隱形工廠 (VA 和 NVA)
標明可改進的機會
詳細流程圖(Detailed Process Map)
找出所有輸入變數的細節以期改進
爲魚骨圖, 因果關係矩陣, FMEA 和控制規劃提供輸入起點.
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繪製動線流程圖的流程
確定製程範圍
召集小組
繪製動線流程圖
確定 VA/NVA 步驟
找尋隱形工廠
繪宏觀圖嗎?
觀察及
驗證
建立詳
細圖
確認 X’s 和 Y’s
確認規格上下限
列明製程能力
修改及
更新
繪製
宏觀圖
是
否
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召集小組
繪製流程圖是團隊:努力的結果.
小組成員包括
流程負責人: 專案成果的繼承人
工程部門 – 製程, 産品, 設計及設備
生産部門 – 操作員, 各班次主管, 培訓員, 操作班長, 維修技師
流程圖所需資訊
腦力激盪
觀察/經驗
操作手冊
工程規格, 作業指導書
6M’s (人, 機, 材料, 方法, 測量, 環境)
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確定流程範圍
專案範圍非常重要!
越窄越好!
太多流程步骤可能表明專案定義不佳或問題
源於幾個專案.
問題藏於細節中(The devil is in the details).
若問題可以經由一般分析處理,管理階層就可以解決
繪製可執行層次的流程圖.
你能確認缺點的來源嗎?
我們能有意識地改變輸入指標嗎?
有意識地改變輸入指標能直接影響輸出指標嗎?
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爲什麽要用宏觀流程圖?
展示總體佈局
從寬廣的專案範圍中,幫助縮小範圍與尋找焦點
確認下游缺點的上游來源
宏觀流程圖的一些要素:
主要流程步驟
主要流程步驟中的産品規格
估計各主要步驟的單位缺點數(DPU), 移動産出率(RTY), 不良品質成本(COPQ), 循環周期(cycle time)等
找出目標流程
宏觀流程圖
?
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繪製宏觀圖程序
確定宏觀圖範圍.
宏觀圖應包括目標流程前後若干步驟.
爲便於後端流程測量, 流程圖應包括目標流程和測量點之間所有步驟.
在宏觀水準下畫出所有已文件化的流程.
在適當的地方標示産品規格.
標示目標流程.
標明對 RTY, COPQ, DPU 和 循環周期的估計值.
展示目標流程帶來的貢獻
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動線流程圖 (PFD)
6s 動線流程圖的要素:
所有流程步驟, 包括隱形工廠
資料收集點
所用設備/工具
各步驟標明有附加價值(VA)和無附加價值(NVA)
相關的控制文件
用標準符號繪製動線流程:
在 Microsoft Office™ 或 Visio™ 軟體及其他軟體産品中可找到
製程
決定點
數據
運送
起/終點
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繪製動線流程圖程序
繪製文件記載的流程步驟
包括所有檢查點, 測量指標和運送步驟.
確認所有資料收集點.
標示各工序控制文件.
標明各步驟爲有附加價值(VA) 或無附加價值 (NVA)
確認各流程步驟的 X’s 和 Y’s
標明可能消除的NVA 步驟.
加入並標明“隱形工廠” 流程步驟.
標明爲 VA 或 NVA.確認可能消除的步驟
標明須控制文件的步驟
加入DPU, RTY, COPQ, Cycle Time等的估計值.
標明須進行量具(Gage)和製程能力研究的步驟.
通過直接或秘密觀察確認其準確性
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文件記錄的流程
首先繪製 已文件化的流程
加入並標明 隱形工廠 步驟.
當所有步驟展示出來後,流程圖就屬於實際流程.
確認
流程圖的準確性很重要.
專案小組必須花時間觀察流程.
秘密進行. 觀察導致行爲改變.
確認實際流程設定值與記錄的設定值相同.
觀察不同班別與不同機台的流程.
文件記錄的流程及確認
?
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詳細流程圖 (Detailed Process Map)
6s詳細程流程圖要素:
流程或産品的輸出變數(Y’s)和輸入變數(X’s)
規格上下限和控制文件
所使用的設備/工具
繪製詳細流程圖:
詳細流程圖必須依動線流程圖而畫. 更改其一應在另一個中反應出來.
應使用最新版本的控制文件.
標明所有隱形工廠步驟的輸入及輸出變數.
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繪製詳細流程圖
從動線流程圖(PFD)中列出各步驟
加入下列內容在欄位及列中:
輸出變數及其規格(若存在)
輸入變數及其規格(若存在)
製程能力或量具能力指標
使用設備
標明隱形工廠的步驟
標明各步驟屬於增值性(VA) 或 非增值性(NVA)
標明各步驟屬於可控性的(C) 或噪音性的(N)
確認各設備的輸入變數設定點
確認流程圖準確性.
必要時更改及更新流程圖.
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規格界限和製程能力
流程及産品規格
加入X’s的流程設定點
加入Y’s的規格界限
標明未記錄的 Y’s 和 X’s
量測系統(Measurement Systems)
加入量具再現性及再生性資料(G R&R)
標明可能須做量測系統分析MSA的量具
製程能力(Process Capability)
指出RTY, DPU, Cpk等的估計值
標明哪些流程步驟資料陳舊或不完整而須做製程能力分析
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更改及更新
更改 (Revisions)
記住: 6s 的目標之一是找出:
隨著對流程的深入瞭解, 更新流程圖以反應出最新的資訊.
更新(Update)
專案最終成果之一是完成改善後的流程圖.
更新流程圖以反應任何流程改變.
加入量測系統分析(MSA)及製程能力(CA)分析的結果.
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術語說明 1:
流程圖(Process Map)
實際執行流程的圖表表達. 詳細流程圖包含有益於改進流程的資訊, 如RTY, COPQ, Cycle Time 和 DPU.
附加價值步驟(Value-Added Steps)
使産品或服務轉化爲對客戶有意義且客戶願意購買的操作步驟.
客戶(Customer)
由專案範圍確定. 客戶可以是最終使用者, 內部單位或下一流程步驟的單位
輸出變數 (Output Y’s):
輸出 任何由客戶認定爲關鍵的産品項目或特性.
輸入變數 (Input X’s):
輸入 對輸出有影響的項目.
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可控變數 (Control Variable)
可以改變或影響輸出(Y)變數的輸入變數.例如： 調節鈕設定, 原材料等.
噪音變數 (Noise Variable)
一個難以控制的因數或輸入變數,如： 環境溫度或濕度, 設備差異, 批次差異等.
文件記載的流程 (Documented Process)
由控制文件規定的製程(製程規格, 操作指示, 培訓手冊等.).
實際製程及隱形工廠(Actual Process and the Hidden Factory)
工廠實際執行的製程, 包括重工, 設備優選, 未記錄的檢查規格, “經驗”, 變通做法(work-around)等.
理想製程 (Ideal Process):
人人希望實行的製程: 簡單, 有效, 無缺點, 和無任何非增值步驟的流程
術語說明 2:
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流程圖 總結
詳細流程圖幫助確認下列事項:
流程輸入及輸出變數
須做量具研究的測量系統
須做製程能力研究的步骤
可能删除的無附加價值操作
資料收集點及資料收集系統中的差距 (Gap)
“實際製程” (IS)和“認爲是”(think it is)的製程之區別--“隱形工廠”
流程圖功能:
闡明專案範圍
作爲隨後作業的導向圖(Road Map)
作爲因果關係矩陣(C&E Matrix) , FMEA, 控制規劃的資料來源
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生産線專案實例
PCB SMD表面黏著實例
背景:
一家PCB組裝廠的焊錫印刷製程工程師注意到第二班最終檢查良品率比第一班高.
生產線經理告訴他第二班PCB印刷製程前端檢測污染失效事故也較少.
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PCB SMD表面封裝實例
專案:
一位黑帶被指派來尋找造成這些不同的原因並設法減少第一班産生的不良率.
他首先和製程工程師一起繪製了宏觀流程圖.
小組然後繪製了動線流程圖(PFD).
黑帶然後邀請第二班的員工修改了流程圖.
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一個簡單的宏觀圖
RTY, DPU, 和 Cpk 的估計值應加入到圖上.
在適當的地方加上産品規格到圖上.
PCB 準備
印刷錫膏
撿放零件
焊錫液化
檢查
檢查
發運
手工焊接 (重工)
通過
通過
失敗
失敗
目標製程
Spec.
DPU=?
RTY=?
Cpk=?
CT=?
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PFD: 繪製已有記錄的動線流程圖
清洗PCB
印刷錫膏
放置及
對中 PCB
檢查 PCB
自動檢查圖案
出貨
褪焊及清洗
PCB
失敗
污染失效
SOP 954-21
SOP 954-21
SOP 954-32
SOP 954-32
SOP 954-44
SOP 954-21
D
D
繪製所有生產 “好的” 産品和服務所必須做的任務.
列出各步驟的控制文件.
包括檢驗,重工,運送和數據點.
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確認無附加價值步驟
VA
VA
NVA
NVA
NVA
NVA
NVA
標定各步驟爲有附加價值(VA)及無附加價值(NVA)
附加價值步驟使産品或服務轉化爲對客戶有意義
且客戶願意購買.
清洗PCB
印刷錫膏
放置及
對中 PCB
檢查PCB
自動檢查圖案
出貨
褪焊及清洗
PCB
失敗
污染失效
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找出實際執行的流程
用 IPA
清洗 PCB
讓溶劑揮發
失效, 第一次 (14%)
隱形工廠
黑帶邀請了一些夜班的員工參加會議並
由此發現了一個“隱形工廠”
清洗PCB
印刷錫膏
放置及
對中 PCB
檢查 PCB
自動檢查圖案
出貨
褪焊及清洗
PCB
失敗
污染失效
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繪製無規格文件的流程圖
有些流程未記錄在案.
很多事務性流程
簡單或通用製程
怎樣做?
從盡可能從多數員工那裏獲取大量的資訊. .
秘密觀察若干員工進行製程操作.
讓經驗豐富的員工嚴格按照新繪製的流程圖操作以發現是否有區別. .
變異
觀察許多員工操作上的差異.
調查隱形工廠 – 常見出現!
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爲你的專案繪製宏觀流程圖(包括RTY, DPU, Cpk or CT).
在宏觀圖上指出專案範圍.
指出你的關鍵製程在哪裡與總體佈局有關聯.
宏觀圖上是否有隱形工廠? 你怎樣知道? 你是如何發現的?
按以上發現, 匯製出專案的動線流程圖並註名VA & NVA
繪製流程圖時, 應和小組一起討論繪製流程圖. 這是專案必須完成的主要任務之一!
小組練習
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概述: 流程圖是專案的基石. 它既建立了專案範圍,又是專案各階段進行下去的起點. 此外它用於隨後的因果關係分析,並成爲最終控制階段之控制規劃的基礎.
另外, 不同型式的流程圖展示了專案全程的進展狀況.
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製定流程圖是專案及關鍵指標確定後的第一項任務.
專案開始時有一個完整的流程圖至關重要. 隨後的任務由流程圖而展開.
經過記錄流程步驟, 我們常會發現專案範圍太大. 此時可把專案分爲幾個小一些的專案, 或通過精煉專案定義縮小專案範圍.
儘快完成製程流程圖分析會導致專案進行事半功倍.
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顯然, 沖泡咖啡的方法很多. 咖啡原料有不同類型: 咖啡豆, 咖啡粉, 冷凍咖啡. 咖啡來自不同産地: 哥侖比亞, 肯那, 牙買加藍山. 製造咖啡的設備有所不同: 滴式咖啡壺, 過濾式咖啡壺, 咖啡機,等等. 所泡咖啡也各不相同: 口味, 香味,所需時間等.
除非流程得到規格化且記錄在案,並明確規定輸入變數,輸出變數及所用設施,我們無法確定能得到一杯滴滴香濃的咖啡.
確認輸入,輸出,程式及設備偏差的第一步就是制定製程流程圖.
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對流程有深入瞭解是使用進一步製程探索技巧的基礎. 流程圖可幫助確定(及重新定義)專案的範圍.
準確的流程圖對因果關係矩陣至關重要, 後者又驅動了流程能力分析, 測量系統分析, 控制規劃及FMEA.
盡可能快, 準, 細地制定出流程圖極爲關鍵. 我們還必須隨著 6 SIGMA專案的推進不斷修改流程圖.
黑帶和專案組應撥出足夠時間制定出詳細完整的流程圖. 這可爲後來的專案進行節省大量時間.
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如下幾種製程圖依不同詳細程度而設計.
宏觀製程圖最概括及易於繪製.
動線流程圖確認所有流程步驟和分支及所有決定點.
詳細流程圖是制定因果關係矩陣,FMEA和控制規劃的首要起點
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此流程圖實際上較專案範圍廣. 不過由於流程圖是專案展開的基礎, 因此我們在始末端增加了數個製程步驟.
本節終了我們簡單列出了繪製流程圖的步驟.
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流程圖繪製應是集體努力的結果. 應由熟悉所有製程步驟的組員提出參考. 小組應包括操作員, 主管,設計工程師, 製程工程師, 製程技師, 維修人員等.
對事務處理型專案而言, 小組應包括受流程輸入輸出影響的人員及執行流程的人員. 部門主管也應包括. 規定流程執行任務的管理人員參與其中會大有裨益.
流程負責人是流程圖的監護人.流程負責人將是專案成果的接管人, 他應對流程有密切的瞭解並對專案所帶來的流程變化了如指掌.
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專案小組及管理層必須明確流程範圍, 它直接影響專案的實施. 任何流程範圍必須詳細規定, 才能明確規定關鍵輸入指標及直接影響輸出指標的流程指標.這就意味著流程圖應繪製在可執行水平上.
有些如起始於産品終檢的專案似乎要求繪製工廠所有環節的流程圖.這類專案也許需要先繪製宏觀製程圖才能確認需要詳細繪製哪個製程的流程圖. 對測試出的缺點進行分析, 結合流程圖和因果關係矩陣將導致我們把精力集中於一個較小的範圍內.
這時候, 這些專案有時會分成幾個較小專案或再定義於較窄的範圍內.
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宏觀圖在向管理層彙報時很有用. 它可展示專案範圍, 以便管理層及時調整其對專案成果的期望.
宏觀圖只需包括主要步驟. 例如, 在宏觀圖中“電鍍”實際含有好幾個步驟: 預清洗, 陽極清洗, 陰極活化, 預鍍, 電沈積, 反鍍, 灌洗及甩幹.
宏觀圖中電鍍製程將在詳細流程圖中詳細列出.
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加入隱形工廠前應完成文件記載的流程步驟. 這樣,隱形工廠可清楚標明以便調查.隱形工廠經常是未加控制的和非增值性的, 意味著消除它是專案的首要目標. 若同時繪製有記錄和無記錄的流程步驟, 後者的“隱形性”將會失去.
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數名組員應花時間獨立(秘密)觀察製程以確定流程圖的準確性. 任何時候製程若有改變都須重新確認.
當別人觀察操作員的時候, 他可能按照他認爲正確的方法工作, 而不是平常那樣. 這不僅導致流程圖不準確, 還經常是由於熟練工人發展出比文件規定更好的方法工作. 因此, 秘密觀察非常重要.
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由於細圖包含大量資訊, 最好用文書處理軟體或EXCEL 軟體繪製.
EXCEL 文件很方便, 細圖內容可直接輸出到因果關係矩陣和 FMEA中, 後者也是EXCEL文件.
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應在各流程步驟加入有關規格限和控制文件的資訊
確認不具有規格限的 X’s和 Y’s, 或未按文件規定控制的關鍵 X和 Y. 這些變數可能是我們要改進的目標.
至於量測步驟. 指明是否做了量具研究並展示其結果. 如無此資訊, 標明該步驟須做量具分析. 隨著更多黑帶專案的完成, 更多的測量系統會有最新的準確的量具資料.
在適當的製程步驟列出 Cp和 Cpk 的估計值. 否則, 列出須做製程能力分析的地方. 本周隨後將討論製程能力分析
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隨著專案的進行, 輸入輸出指標間的關係逐漸建立起來. 由此可從許多不確定的輸入指標中找出哪些輸入指標更關鍵.
專案進行中也常會發現原來不知道或原以爲不重要的輸入指標. 它們也須加入到流程圖中加以文件化.
專案始終, 隨著流程改變的實施,流程圖也應不斷更新. 專案完成時, 在所有流程改變實施後, 須重新確認流程圖的準確性
製程負責人應保障流程圖的準確性和完整性. 黑帶應確保繪製及完成流程圖.
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完整準確的流程圖是專案成果之一. 它隨專案進行而更新, 然後包括在最後報告中
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零件表面封裝(SMD)初期, 含有懸浮在焊液中的微小焊錫的焊膏印刷在電路板(PCB)上. 所用設備很像印刷T恤圖案的設備, 只是用焊膏代替T恤墨水.
零件隨後置於粘稠的焊膏上, 焊點對準印刷焊接圖案. 元件整體隨後加熱到焊錫熔點 (> 500 °F).微小焊錫熔化, 焊液和鉛錫塗料一起流到器件焊點, PCB既形成了連續性的接點.
焊接過程中, 印模和PCB準確對準極爲重要,表現這樣焊膏才能正好對準PCB出上的電極觸點.
器件
俯视图
印刷电路板
器件
侧视图
焊膏
焊膏
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這是一個簡化後的簡單宏觀圖, 不過卻闡明了概念. 宏觀圖通常簡單易繪, 我們應著手完成, 除非製程極簡單.
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繪製流程圖應始於記錄在案的製程. 很多製程不但記錄在案而且人人皆知, 人們喜歡在開始繪製時把他們所知道的都放上去.
然而, 這樣一來我們將很難標明未加記錄的步驟及輸入輸出指標.
因此繪圖時應先完成正式記錄的流程圖, 隨後加入其他細節並標明爲未加記錄的.
最後,經仔細觀察,可加上少爲人知的步驟, 即“隱形工廠”.
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非增值步驟不導致産品向客戶希望看到的形式,形態及功能等方向轉變.
有時,NVA在生産中必不可少, 但仍是NVA. 例如, 我們必須使産品在製程間運輸, 但運輸是NVA. 檢測是NVA, 但由於工藝能力低,必須包括在工作環節中. 這些都是須消除的首要目標.
黑帶應注意組員的感受. 當其製程被標爲非增值步驟時,有些人會感到被冒犯,另一些人會害怕他們的製程被消除.
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此例中, 二班有兩個隱形製程.
首先, 如PCB 有少量污染,員工會用IPA除去它.若不成功他會送去褪焊及清洗的重製程.
在第二製程, 二班人員較少. 有些員工需同時操作印刷和自動檢查系統. 結果他們會先印刷一些電路板, 再去檢查那些電路板. 印刷和檢查間的平均時間是一班的兩倍多.
明察秋毫的黑帶用這套數據證明自動檢測系統常會誤認爲印刷段焊料更換. 黑帶由此改進了焊料供應系統, 而不是增加一個等待步驟以延長循環周期. 結果兩班的成品率都得到提高.
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繪製未記錄的流程圖更需要團隊參與. 由於沒有文件規定, 常有操作員間的偏差. 如果可行, 讓所有操作員參與繪圖. 否則, 秘密觀察他們的操作.
完成製圖後標明産生偏差的部分並試圖瞭解這對輸出指標的影響. 減少流程偏差可能是消除缺點的關鍵之一.
識別關鍵步驟, 讓大家在“最佳” 方法上達成一致. 重新培訓操作員使用這一最佳方法.
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包括
