知识推广：全面质量管理成功之道

Michael A. Lapree Luk N. Van Wassenhove

为了减少生产线的浪费，企业不断努力，从未懈怠。但是，管理人员常常发现，他们改进制造流程越是努力，回报就越是可望而不可即。局部的质量改进很少能够带来工厂整体生产效率的提高，而随着学习曲线变得平直，全厂范围的成本缩减也渐渐走到了尽头。有关学习曲线的研究表明，保持效率不断提高最有效的途径是扩大产量，但此举并不总是可行的，有时甚至也并不足取。另外，我们发现，在某些情况下提高效率的努力常常会适得其反，它们"侵蚀"了工厂的整体生产效率。在这些情况下提高产量，只会使问题更加严重。

但是，希望还是有的。在对世界最大的钢丝生产厂家——比利时制造企业贝卡尔特公司（N.V. Bekaert S.A.）进行了大量研究后，我们发现，对流程改进项目的选择、设计与管理对项目的效果有着巨大的影响。我们调査了该公司位于比利时阿尔特(Aalter)的旗舰工厂在20世纪80年代及90年代初所实施的各种项目，结果发现：其中，仅有25%左右的项目给工厂带来了整体改进，而一半项目对工厂的最终业绩根本没有影响而一半项目对工厂的最终业绩根本没有影响，另外，更令人吃惊的是，剩余25% 的项目对工厂总体生产效率的改进反而有害无益。对那些成功项目进行仔细研究后，我们发现，它们有着两个共同的特征：首先，项目产生的流程知识能够得到充分的理解，并且适用范围广泛；其次，这些知识被（而不是自动地）成功推广到工厂的其他地方。在本文中，我们将仔细考察各种不同类型项目的特点，分析为什么有些项目的知识能够成功推广，而另一些项目却不能。我们相信，这些发现能够帮助所有制造企业大幅度提高在改进生产效率方面的投资回报。

贝卡尔特的质量改进项目

贝卡尔特公司帘线事业部生产的轮胎帘线约占全球产量的1/3。生产轮胎帘线时，要将粗钢丝从一系列金属模具中一个个越来越小的模孔中拉过，使其直径越来越小。接着，将钢丝中段加热，并敷上黄铜层。随后再将已敷上黄铜层的钢丝从浸没在脂肪酸盐溶液中的模孔中拉过（将模孔浸没在脂肪酸盐溶液中是为了减少钢丝和模孔间的摩擦力），使之更细。最后，将被称为细丝的钢丝相互盘绕、扭结合股，这样就做成了轮胎帘线。最简单的帘线含有两根细丝，而最复杂的则有好几百根（贝卡尔特公司的基本生产流程请参阅副栏“超细丝，强力胎”）。20世纪80年代初，贝卡尔特公司有关生产轮胎帘线的技术知识还远不够成熟，因此，生产上问题成堆，其生产中断次数是轮胎帘线行业正常水平的100多倍。至于问题的成因，公司却百思不得其解。



作为应对措施，贝卡尔特公司在阿尔特工厂开始推行全面质量管理项目，这使该公司在20世纪90年代初获得了几项质量奖项。各项目组对他们采取过的行动和项目进展情况都作了详细记录。贝卡尔特公司允许我们随意查阅1982年到1991年间所有项目的记录。从这些记录中，我们挑选了满足以下三条标准的项目用于研究。这三条标准是：项目要与产品特性或流程控制有关，而诸如清洁生产线、给零部件贴标签之类的后勤类项目则不在其中；项目必须已通过测试阶段；项目应有足够的文件记录。最后，我们挑出了62个项目，对它们加以仔细研究，希望从中了解项目成功的关键所在。我们采取的第一个步骤是先将这62个项目按它们所产生的知识进行分类。

概念性知识与操作性知识

工厂的流程改进项目能够产生两种不同性质的知识， 即概念性知识和操作性知识。获得概念性知识的过程是一个利用统计学及其他科学方法来形成理论，从而对事物的因果关系获得更好理解的过程。获得操作性知识的过程是将理论付诸实践，并观察实践结果是否符合理论预测的过程。换言之，概念性知识回答的是“为什么”的问题，它帮助项目小组了解问题为什么会发生；而操作性知识回答的是“怎么样”的问题，也就是说，通过实践检验，项目小组知道该如何运用理论，并使理论发挥作用。

大多数项目中，上述两种知识都会产生，但不同项目所产生的每种知识的多少会有很大的差异。如果将概念性知识的多少作为一维，将操作性知识的多少作为另外一维，画个二维矩阵，然后将项目分别置于矩阵中的相应象限，我们会得到如下4类项目：“救火类项目”、“能工巧匠类项目”、“理论未经实践验证类项目”和“理论经过实践验证类项目”（参见副栏“项目矩阵”）。按照此法，我们对贝卡尔特公司阿尔特工厂的62 个项目进行了归类，结果4类项目中每类各有约15个项目。接着，我们分析了每类项目是如何通过推广有用知识从而帮助公司削减成本、提高赢利水平的。我们发现，流程改进项目是否能真正带来效益并不在于它对项目实施范围内的几台机器是否产生积极影响，而在于它是否将知识成功推广到工厂的其他地方或其他产品中去。



我们发现，只有"理论经过实践验证类项目，才对公司赢利水平产生积极的影响，而“理论未经实践验证类项目”只会起到相反的作用。至于“救火类项目”和“能工巧匠类项目”，两者对公司的赢利水平实际上根本不起作用。为什么会这样呢？让我们来看看其中的一些项目。

救火类项目

概念性知识和操作性知识都少的项目中，项目组就事论事，一心想的只是解决手头的问题；他们并没有真正运用科学的方法，只是单纯地依赖“集体智慧”，希望就此能找到问题的成因；他们实施的改进充其量只能说是小打小闹他们实施的改进充其量只能说是小打小闹，而显示改进获得成效的证据也微乎其微。其结果往往是:表面症状有可能暂时消失，但往往好景不长，旧病不久又会复发。至于复发部位，有时是在原处，有时则在生产流程的其他部分，通常都在原“病发点”的下游。

例如，贝卡尔特公司有个项目组试图减少飞轮断裂次数。飞轮的作用是把不同锭子上的细丝拉出来，然后将它们扭结合股，最终做成帘线。该小组发现，用来生产某两种特定产品的细丝合股机上的飞轮断裂最为频繁。生产一种产品要用到好几种飞轮，而每种产品用到的全部飞轮采用的主设计方案只有一个，但为了进一步减少飞轮的设计方案，该小组决定，生产这两种产品所用的全部飞轮统一采用一个主设计方案。于是，在现有的两个主设计方案中，他们任意选定了一个。另外，他们还对机器操作人员进行了培训，教他们正确控制机器的负荷。随后几个月中，飞轮更换次数略有下降；但是，项目结束后一年，飞轮断裂次数又恢复到原先的水平。在这个例子中， 项目组产生的概念性知识很少，因为项目组根本没有找出飞轮断裂的原因；而操作性知识也不多，因为所作改动只是小打小闹，并没有产生稳定持久的作用。

我们发现，“救火”现象在所有工作环境中都相当普遍。当项目组只是着眼于表面问题时，他们往往会忽略"救火"行为本身所固有的问题。而实际上，“救火类项目”对整体质量改进并没有多大的帮助。由于“救火型项目”既缺乏对问题追根溯源的分析，又没有实际成效，工厂的其他人员自然就不会留意它们了。

能工巧匠类项目

概念性知识少但操作性知识多的项目能够产生解决手头问题的方案；但是，人们往往知其然，而不知其所以然；此外，解决方案也很难推广。在这样的项目中，艺术性明显多过科学性。

例如，有个项目组曾尝试降低最后一道生产工序中某根细丝的断裂次数，这根细丝在一束较粗的细丝束上盘绕扭结时，经常发生断裂。该小组注意到：当锭子上细丝所剩不多时，细丝断裂次数开始上升；而越接近锭轴的细丝似乎越是脆弱。该小组第一个反应是停止使用所有锭子上最后500米的细丝。这个解决方案虽然减少了断裂次数，但并不持久可行，因为它浪费了大量的细丝。于是，该项目组就引进了大直径锭轴的锭子。

这次，断裂次数明显下降，说明该项目所产生的操作性知识较多；但是，其产生的概念性知识却并不多。由于项目组没有深入探究为什么锭轴直径大就会减少断裂次数，因此就没有人知道这样的调整是否能够推广到工厂其他地方。结果是，其他地方没有人去尝试使用这一方法。

顺便提一下，数年后，贝卡尔特公司找出了问题的根源。该公司另外有个项目组建立了一个物理模型，这个模型能测试钢丝和机器的不同特性。该项目组发现，当锭轴上的细丝被拉到所剩无几时，细丝的张力就变大，造成细丝断裂的可能性也随之增大。只有到了这个时候，也就是既知其然又知其所以然时，贝卡尔特公司才真正解决了问题，他们调节了最后一道工序上的机器，使细丝的张力不仅恰到好处，而且稳定不变。

贝卡尔特公司还有一个“能工巧匠”的例子。该公司另外有个项目组也试图减少细丝的断裂次数，只是他们要解决的断裂发生在将前后两个锭子上的细丝头焊接起来的部位。困扰项目组的问题具体出现在热处理和敷黄铜层之后的湿拉丝工序上。该项目组同时作了数项改变，其中包括处理时更加小心、进行肉眼检査、保持热处理和敷黄铜层工序上工作人员的稳定性，以及持续使用同一组焊机等措施。

这些措施乍看起来大有斩获：焊接断裂次数下降了67%。这表明采取的措施中操作型知识较多。但是，该项目组并不知道这些措施中到底是哪一项具体措施导致了这种改进，也不知道为什么这项措施会导致这种改进。这些措施中随便哪一项都能够“单枪匹马”减少断裂次数吗？是否随便哪两项“双剑合璧”就能大功告成呢？小组采取的步骤是否过多，从而浪费了资源？因为项目组并不清楚自己的解决方案为什么会取得成功，所以他们也就无法将经验进行推广。

我们发现，尽管“能工巧匠类项目”能给实施单位本身带来一些实实在在的改进，但是，它们对整体质量改进的帮助并不比“救火类项目”的大。它们之所以在工厂其他地方未被效仿，主要是因为它们产生的概念性知识少，在很多问题上仍然模棱两可。工厂其他地方的员工会指出他们那儿的产品规格、机器配置以及原材料等与实施“能工巧匠类项目”的地方有差异，即使这些差异是细微的，也会使得“能工巧匠类项目”难以推广。因为其他项目组并不相信“能工巧匠类项目”的成果，并且这种不相信很可能是有道理的，所以，他们当然就不会真正效仿实施。

理论未经实践验证类项目

在概念性知识多但操作性知识少的项目中，项目组能够形成科学性很强的解决方案，但是，他们不能够证明新方案确实有效。让我们来看看贝卡尔特公司另外一个项目组的例子，该项目组处理的是湿拉丝工序中出现的模孔裂缝问题。湿拉丝工序中几百台拉丝机所用的能减少摩擦力的脂肪酸盐溶液来自三个游泳池大小的池子。员工们知道脂肪酸盐溶液的化学成分随着时间会发生变化。虽然他们不知道发生这种变化的原因是什么，但他们认为，正是这种变化导致了模孔产生裂缝。进而，他们确信，如果增加或减少某些化学成分，他们就能够提高所谓的"可拉性"，或者说，就能够减少模孔破裂的次数。他们根据从公司研发中心获得的知识，加上自己的生产经验，画了个流程图。按图索骥，他们有时增加、有时减少某些化学成分，以确保溶液成分稳定。所有溶液池子都用了该流程图，所以他们所做的改变影响了整个工厂的生产。这次，项目小组倒是学到了不少有关脂肪酸盐的知识，可是"可拉性"却并没有因此得到提高。

在另一个例子中，有个项目组试图防止钢模发生爆裂。钢模爆裂会导致细小的钢模碎屑嵌到钢丝中，造成钢丝在后续生产工序上发生断裂。在一位工程师的领导下，该项目组请教了公司研发中心、工厂实验室和许多设备方面的专家，并进行了无数次的实验，从中学到了有关生产过程中钢模发生爆裂的大量知识。根据像金属疲劳这一类的科学原理，项目组决定采用更大的钢模。另外，由于实验和数据分析表明，80%的钢模爆裂发生在头两个拉丝步骤中，该项目组便在这两个步骤中将旨在预防钢模损耗而进行的钢模更新的频率提高了一倍。可是，虽然采取了以上这些措施，该小组还是无法彻底消除钢模爆裂的现象。

然而，令人惊奇的是，虽说其理论“未经实践验证”， 甚至能说明其成效的证据也乏善可陈，诸如此类的项目却仍比比皆是。而事实上，“未经实践验证”的理论导致了整体质量改进步伐放慢。有人可能会问：为什么工厂员工会如此迫不及待地推行这些未经证实的解决方案，而置“能工巧匠类项目”于不顾呢？（毕竟“能工巧匠类项目”还是能带来些成效的啊！）这主要是因为：一方面，厂内所有项目组都认为前者的科学性令人信服；另一方面，他们对提出这些理论的研发和工程人员尊重有加。

还有，“理论未经实践验证类项目”中的想法很多是在远离了生产流程的公司研发中心形成的，它们并没有充分考虑到千变万化、纷紜复杂的实际情况。即使另一家工厂能复制移植某些生产方法，该工厂整体生产环境中一些特定的条件（如设备配置等）也会削弱这些生产方法的有效性，甚至会使这些生产方法毫无用处或者有百害而无一利。

理论经过实践验证类项目

概念性知识和操作性知识都多的项目中，项目组利用科学发现来改进工作，而且他们的改进方法可以推广复制。例如，在另一个同样旨在提高“可拉性”的项目中，项目组组长曾参与过许多改进项目并涉足过生产轮胎帘线的所有工序，他基于自己在公司研发部门工作16年所获得的知识设计了一个化学模型。他记得以前的一个提高帘线抗腐蚀能力的项目曾经有个发现：某些由湿拉丝之前的工序决定的钢丝特性（如黄铜敷层中铜的比例）似乎影响了钢丝的“可拉性”。循此思路，项目组研究了钢丝成分及诸如钢丝硬度等其他变量的作用，提出了可以检验的假设，并在生产车间中进行了对比实验来检验这些假设。另外，他们还了解到，脂肪酸盐溶液的温度也很重要：如果钢丝浸在温暖的溶液中，其“可拉性”可以提高73%通过改变溶液温度及钢丝成分，项目组大大提高了生产效率。乘胜前进，阿尔特工厂最后将这一战果扩大到了其所有产品的生产中。

另一个项目组要解决的是帘线发生的“倒丝”问题， 出现此类问题的帘线是由3根0.22毫米的细丝外绕9根0.20毫米的细丝所组成的。有时，这种帘线里面的细丝会跑到外面，而外面的细丝会“倒”回里面，使得帘线钩作一团，最终变成了次品。数据分析表明，造成“倒丝”的原因是在"倒丝"发生之前帘线里面的两根细丝已经起了结。找到问题症结后，该项目组对症下药，为细丝合股机开发了一种新部件，使得帘线里面的两根细丝不再起结，从而使得帘线不再发生“倒丝”现象。工厂在生产这种帘线的所有机器上都应用了这一方法，结果连续三个月都做到了“零缺陷”。由于该项目组的解决方案集科学原理和操作成效于一身，因此，贝卡尔特公司在阿尔特工厂及其他工厂中将其广泛推广，并确定为标准生产规范。

只有像以上两个项目这样“理论经过实践验证”的项目才能推动工厂整体质量的改进。在这样的项目中，项目组不仅提出了行之有效的解决方案，而且这些方案有科学原理作为依据。此外，这些项目采取的有效措施并不仅仅囿于其最初实施范围的一地一域，因此其他员工争着学习，纷纷效仿。根据我们的计算，有效的质量改进项目在其最初实施范围内减少的浪费最多占到它们为整个公司减少的浪费的19%，由此可见， 整个公司减少的浪费中至少有81%是源于推广了最初改进项目中得到的知识经验。

形成可推广的知识

既然如此，我们是否只能得出这样一个结论，即只有1/4的质量改进项目有望带来成效呢？还好，回答是“不”。事实上，我们完全有可能将质量改进项目设计得既能产生概念性知识，又能产生操作性知识。20世纪80年代末，贝卡尔特公司管理层意识到公司研发中心并不是实施流程改进项目的最佳场所，因为脱离了工厂千变万化的具体生产环境，研究人员很难获得操作层面上的新知识。

因此，该公司决定，把这些项目安排到阿尔特工厂，对应单一产品，将相关生产步骤从各生产部门中划出，加以整合，专门成立了一条生产线，取名为阿尔特模范生产线(MLA)。此举称得上是离经叛道，因为贝卡尔特公司的轮胎帘线工厂一直是按职能划分部门来组织人力和机器的。但是，由于新生产线具备了生产一种产品所需的所有工序，因此，MLA工作组可以深入探究某个工序上的改动对其他工序的影响。领导MLA工作组的经理在研发领域工作过16年，在每个生产环节上都积累了丰富的经验，因此，在他的领导下，MLA工作组可以定期将零碎的科学知识、工程知识以及实践经验汇总起来，建立模型，提出假设，并对假设进行检验，最终实施成功的解决方案。公司管理层要求MLA工作组既要发现流程控制的新知识，又不能为此而牺牲合格钢丝的生产。除此之外，工作组有充分的权力自行选择项目。

结果非常成功。MLA不断提出行之有效的理论，大大提高了工厂的整体质量和生产效率。但是，公司在推广MLA的成功经验时并非一帆风顺。事实上，受MLA生产效率提高的鼓舞，贝卡尔特公司在欧洲另外两家工厂设立了三条类似的模范生产线。为研究方便起见，我们将这三条生产线分别命名为MLB、MLC1和MLC2。然而，新模范生产线的实施效果令人失望，因为在它们的组织管理中并没有采纳导致MLA成功的组织设计因素。

首先，让我们来看看自行选择项目的权力，工厂B没有这种权力，工厂C虽然有，却非常有限。其实，有自行选择项目的权力非常重要，因为生产线上的工人最清楚哪些地方需要改进；而工厂管理人员往往并不清楚生产流程中的具体细节。自允许MLC1和MLC2设立3年后，C工厂的管理层允许该工作组自行选择项目。然而即便如此，该工作组在获得新的科学知识上仍是困难重重，因为它没有跨生产部门地协同各职能单位来共同解决问题。所以，该工作组无法正确估计一个工序上的变化将会如何影响其他工序，也不能准确解释各生产工序的固有特性。最后，与领导MLA工作组的经理不同的是，领导C工厂工作组的经理在贝卡尔特公司仅有1年的工作经验，并且这1年的经验也是在C工厂中获得的。这样一来，该工作组就缺乏了跨越各生产部门进行科学实验所必需的多元化的知识。自允许MLC1和MLC2工作组自行选择项目开始，贝卡尔特公司在改进模范生产线的设计以促进知识含量最大化方面有了长足的进步，不过该公司还是忽视了使项目经理知识更丰富和更多元化的重要性。

虽然贝卡尔特公司在阿尔特工厂的巨大成功是通过建立模范生产线的方法获得的，但是，普通生产小组也还是能够想出办法，做到融概念性知识和操作性知识于一体，并将这些知识推广到工厂其他地方去的。这些努力对公司整体知识的贡献将是巨大的，可谓弥足珍贵，因此不容忽视。然而更为重要的是对流程改进项目的选择、设计与管理，因为最终是它们决定了项目带来的效益是多还是少，也是它们决定了项目到底能不能给工厂带来整体质量和生产效率的提高。