27、航空工程与六西格玛管理的实践与挑战

最新推荐文章于 2025-11-26 09:47:36 发布

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航空工程与六西格玛管理的实践与挑战

1. 航空工程活动与人才培养

在航空工程领域，有一个活动十分引人注目。原本担心油漆主题在活动中不受关注，但现场却座无虚席，观众热情高涨。这或许让一些人改变了对航空工作的态度，有人如今已成为荷兰皇家航空（KLM）的工艺工程师，航空业似乎不再那么复杂和不可靠。

参与该活动的组织委员会长达十年，结识了许多航空航天行业的有趣工程师。而且，这个活动还带来了意外的收获——为 KLM 招募实习生。对于学生来说，这些活动非常有意义，他们能从行业专家那里了解到很多大学课程里没有但进入行业后会遇到的知识。

实习生的培养模式也很独特：
- 前两个月，让实习生为大学做项目。
- 之后两个月，将他们当作工程师，让其为部门工作，比如撰写关于 CE 标记、MSD（湿敏器件）、EMI（电磁干扰）、无铅焊接等方面的部门政策文件。

实习结束时，会正式解除实习关系，赠送飞机模型作为礼物，并让他们回归本名。他们要回大学半年，然后进行毕业大项目，部分人还会回到部门做毕业项目，之后部门还会招聘一些优秀实习生，现在他们仍在 KLM 工作，见面时称呼他们“实习生”，他们依旧为此感到自豪。

此外，每年会有一两次应大学邀请，为三年级学生做两小时的演讲。演讲形式多样，有 20 分钟的 TED 演讲风格，幻灯片少且文字不多，更注重即兴发挥。通过不断尝试，发现可以根据情况偏离幻灯片内容，因为观众并不清楚完整的演讲内容。有一次听到有人说第三次听关于过时问题的演讲，每次都不一样，这也鼓励在演讲中加入日常生活的轶事和故事。

2. 六西格玛管理概述

如今，六西格玛广为人知，它被一些人视为一种“宗教”，由世界知名制造商发明。六西格玛本质上是一套用于改善业务流程和质量控制的工具，由摩托罗拉工程师 Bill Smith 在 20 世纪 80 年代开发。

其理论基于标准差，正常生产流程按三个标准差计算，能产出 99.5%的合格产品和 0.5%的废品，这可称为三个西格玛，但很少有人这么叫。“聪明人”不满足于此，建立了六个标准差的新标准，即六西格玛，意味着每 350 万个产品中只有一个次品。以下是六西格玛各级别的具体数据：
| Sigma 级别 | % of 合格产品 | 每百万产品的次品数 |
| — | — | — |
| 1 | 31.0000% | 690,000 |
| 2 | 69.1000% | 309,000 |
| 3 | 93.3200% | 67,000 |
| 4 | 99.3790% | 6,200 |
| 5 | 99.9767% | 230 |
| 6 | 99.9997% | 3.4 |

在丰田和通用电气（GE）等生产企业，六西格玛取得了惊人的成果。丰田能确保生产线精确，每 350 万辆汽车中只有一辆在最终测试时需报废；GE 生产喷气发动机的压缩机叶片几乎无废品。这些企业的成功让六西格玛备受推崇，还衍生出了不同等级的“专家”，如精益带、绿带、黑带和黑带大师。

mermaid 流程图如下：

graph LR
    A[开始] --> B[三个西格玛标准]
    B --> C[产出 99.5%合格产品]
    B --> D[产出 0.5%废品]
    C --> E[建立六西格玛标准]
    D --> E
    E --> F[每 350 万个产品一个次品]
    F --> G[丰田、GE 应用成功]

3. 六西格玛在维修店的应用设想

在维修店也可以推行六西格玛理念。维修店的技术人员可类比为外科医生，工程师负责解决问题以保证流程顺畅，外科医生则进行操作，流程顺畅是关键。

六西格玛的黑带大师能进行精彩的理论演讲和分享“实战”故事，他们能让表现不佳的工厂扭转局面，比如定义关键因素简化生产流程、建立生产流程、裁员或关闭工厂以节省成本等。然而，目前所有六西格玛的成功案例都来自生产环境，没有低绩效航空电子设备维修店通过六西格玛大师的介入变成盈利中心的案例。

4. 航空电子设备维修店的复杂情况

航空电子设备维修店的情况与生产环境截然不同，非常复杂。一家不错的航空电子设备维修店每天会收到 100 个 LRUs（外场可更换单元），但至少有 75 种不同的部件编号。维修店面临诸多挑战：
- 技术人员：并非每个技术人员都能修理所有类型的单元，需要各种专业技术人员。
- 测试设备：并非每个 LRU 都能在同一测试设备上检查，需要多种不同的测试设备。
- 测试程序：并非每个 LRU 都能用相同的 CMM（计算机测量与控制）测试程序测试，需要多种 CMM。
- 零部件：需要大量不同的零部件，且需要物料计划部门的支持以确保及时供应。

此外，还涉及流程中的修改、故障设备的故障排除、新部件编号的能力开发、解决多次审核中发现的不符合项，以及测试设备的等效性和 CMM 及软件的更新等问题。

六西格玛黑带大师不喜欢太多变量，因为这让他们难以控制流程，可能导致失败。他们虽然精通统计知识，但对航空电子设备一无所知，与航空电子设备维修技术人员沟通存在障碍。例如，他们会问示波器或 LRU 是什么，关注测量、分析和改变流程并以漂亮的图表呈现分析结果，但与维修技术人员说的完全是不同的“语言”。

在乘客控制单元（PCU）制造商的生产部门，变量少很多，随便找个人培训 2.5 小时就能在装配线上工作，每天能组装 100 个 PCU。而在航空电子设备维修店，以空气数据计算机（ADC）为例，当它出现“间歇性空速和高度标志显示”的故障时，六西格玛黑带会问一系列基础问题，还会认为技术细节不重要。维修 ADC 过程复杂，可能需要进行预测试、检查数据库、摇晃烘烤测试、冷热测试、拆解显微镜检查、检查线路和引脚等，发现故障可能需要数小时或数天，这会打乱六西格玛的流程规划，黑带会指责维修店“表现不佳”。

管理层可能会聘请外部机构，外部机构会用之前项目的演示来吸引管理层，承诺节省成本、提高生产力等，但实际效果不佳。因为他们不了解航空电子设备的细节，而维修店的技术人员只想专注于维修，不想填写额外表格或移动便利贴。最终，提高生产力和控制成本的责任还是落在航空电子工程师和技术人员身上，他们的失败会被指责，成功却很少被关注。

六西格玛项目被认为必须成功，不能说其失败，就像在教堂里不能说脏话一样，六西格玛高级黑带大师永远是对的，不会犯错。但实际上，在航空电子维修店引入六西格玛理念的前几年，项目并未产生收益，被视为失败，只是因为其过于理论化，不适合航空电子维修店的实际情况，但没人敢干预，因为这对职业发展有风险。

5. 丰田案例的启示

很多六西格玛支持者认为丰田证明了六西格玛模式的有效性，在他们眼中，丰田通过控制物料，实现了无浪费生产，所有流程都遵循六西格玛计划，汽车生产近乎完美，每 350 万辆车中只有一辆允许有故障。

然而，从丰田 2010 年的经历来看，六西格玛在丰田实际上导致了巨大的失败。这说明六西格玛并非适用于所有情况，不能盲目追求极致，要保持谨慎和现实的态度。从工程角度看，每 350 万次操作只有一次失败是理论数字，实现它是乌托邦。在应用六西格玛时，需要结合实际情况，不能一概而论。

航空工程与六西格玛管理的实践与挑战

6. 六西格玛管理在航空电子维修店的深入剖析

六西格玛管理在航空电子维修店的应用困境，还体现在数据管理和流程标准化方面。维修店每天处理大量不同类型的 LRUs，这些设备的故障数据复杂多样。六西格玛强调数据驱动决策，但在航空电子维修场景下，数据的收集、整理和分析面临巨大挑战。不同型号的 LRUs 故障表现各异，故障原因也千差万别，很难用统一的标准去衡量和分析。

例如，对于一个老旧型号的 LRU，其故障可能与设备老化、设计缺陷等多种因素有关；而新型号的 LRU 可能由于新技术的应用，出现一些前所未有的故障模式。六西格玛黑带大师往往试图用固定的统计模型去分析这些复杂的数据，结果可能导致对故障原因的误判，进而影响维修策略的制定。

此外，流程标准化在航空电子维修店也难以实现。虽然六西格玛倡导建立标准化的流程以提高效率和质量，但航空电子设备的维修具有高度的个性化和不确定性。每一个故障设备都可能需要独特的维修方法和步骤，很难制定一套适用于所有情况的标准流程。以 ADC 的维修为例，不同的故障表现可能需要不同的测试和维修顺序，强行套用标准化流程可能会导致维修时间延长、成本增加，甚至无法解决故障。

mermaid 流程图如下：

graph LR
    A[航空电子维修店] --> B[数据管理挑战]
    A --> C[流程标准化困难]
    B --> D[故障数据复杂多样]
    B --> E[难以统一标准分析]
    C --> F[维修个性化强]
    C --> G[故障不确定性高]
    D --> H[误判故障原因]
    E --> H
    F --> I[难以制定标准流程]
    G --> I
    H --> J[影响维修策略]
    I --> J

7. 六西格玛管理对员工积极性的影响

六西格玛管理在航空电子维修店的实施，对员工的积极性产生了负面影响。维修技术人员原本专注于解决实际的技术问题，追求高质量的维修成果。但六西格玛的引入，让他们不得不花费大量时间在填写表格、移动便利贴等形式化的工作上，这与他们的工作核心诉求相背离。

技术人员认为这些额外的工作是对他们时间和精力的浪费，降低了他们的工作效率和成就感。而且，六西格玛的绩效评估体系往往过于注重数据和指标，忽略了维修工作的复杂性和创造性。例如，当维修一个复杂故障的 ADC 花费了较长时间时，六西格玛的绩效指标可能会认为这是“表现不佳”，而不考虑该故障的难度和维修过程中的技术创新。

这种不合理的绩效评估方式，让员工感到自己的工作价值得不到认可，从而降低了工作积极性。长期下来，员工可能会产生抵触情绪，对六西格玛管理产生反感，甚至影响整个团队的协作和凝聚力。

8. 应对六西格玛管理挑战的建议

为了应对六西格玛管理在航空电子维修店的挑战，可以采取以下建议：
- 结合实际情况调整六西格玛方法 ：认识到航空电子维修店的特殊性，不能完全照搬生产环境中的六西格玛模式。可以根据维修店的实际流程和需求，对六西格玛的工具和方法进行适当调整，使其更符合实际情况。例如，在数据管理方面，可以采用更灵活的数据分析方法，结合专业技术人员的经验和判断，提高对故障原因的分析准确性。
- 加强沟通与培训 ：六西格玛黑带大师和维修技术人员之间需要加强沟通，增进彼此的了解。黑带大师应该学习一些航空电子设备的基础知识，以便更好地与技术人员沟通和合作；技术人员也应该了解六西格玛的基本理念和方法，以便更好地参与到管理工作中。同时，组织相关的培训活动，提高员工对六西格玛管理的认识和应用能力。
- 建立合理的绩效评估体系 ：绩效评估体系应该综合考虑维修工作的复杂性、技术难度和创新性等因素，而不仅仅依赖于数据和指标。可以设置一些个性化的绩效指标，如故障解决率、维修质量提升等，以更全面地评估员工的工作表现。此外，还可以增加员工的参与度，让他们参与到绩效评估指标的制定过程中，提高他们对评估体系的认同感。