在这个案例研究中，美国空军的509维护组使用了一个八步持续过程改进方法来平衡其资源，以满足飞行小时计划需求和飞机可用性需求。本周查看第1至第4步。第二部分将查看第5至第8步。
引言
B-2轰炸机是世界上最复杂、技术最先进的武器系统之一，维护它的技术人员需要最佳的流程来确保B-2随时准备执行其使命——核威慑。B-2的一个重点是飞机皮肤上施加的涂层。低可观测（LO）维护——即保持飞机的隐身特性——需要大量的人力和工时。为了确保LO维护过程的效率和效果，509维护组（MXG）举办了一个持续过程改进（CPI）活动，以建立LO生产机。LO机器是经过几个月的努力工作和研究，由维护复杂体内的一群主题专家和关键决策者共同完成的。本文将讨论以前流程的问题、建立LO生产机的需求、实现目标的道路、CPI活动及行动计划的实施。
B-2低可见度（LO）飞行是美国空军飞机维护社区中最大和最复杂的实体之一。超过250名空军人员、国防部文职人员和承包商负责对20架指定的B-2飞机执行计划性和非计划性的LO维护。或许在这些飞机上执行维护的最大问题是飞机调度和人力分配的不可预测性。飞机的几乎每一平方英寸的外表皮都需要进行大量的工作，其中最关键的是重大修复项目。这些重大维护行动要求飞机在恢复至原始的LO状态时，需要长时间的停机。
如果B-2不是双重角色的话，维持所有20架B-2飞机处于完美状态将是一个容易实现的任务。在为B-2制定维护计划时，509轰炸机联队（BW）必须考虑两个主要驱动因素：年度飞行小时计划（FHP）——包括为达到并维持空勤人员的战斗准备和能力所需的飞行小时数，测试武器系统和战术，并满足如航展等附加要求——以及在投射核威慑方面的战时姿态。509轰炸机联队的使命是拥有一支随时准备满足战略目标的飞机和飞行员队伍，但同时也必须训练这些飞行员，以便在被召唤时做好准备。为此，它必须找到战备姿态与满足全球任务需求同时达成年度飞行小时目标之间的适当平衡。他们没有奢侈地在这两个领域中偏向任何一个。
为了适当平衡资源并满足FHP要求和战时姿态，509轰炸机联队必须尽其所能平衡飞机的可用性（AA）。为了完成这个看似无法实现的任务，特别针对重大LO恢复过程开发了一个生产机器。生产机器在LO恢复和调度过程中提供了一种可预测性，同时也满足了FHP和战时姿态的需求。生产机器的概念借鉴了空军维持中心（AFSC）的2015年基础文本《可能的艺术》。开发生产机器的关键理论是所谓的小律法。
在过程中的不可预测性和小律法的应用
B-2轰炸机在怀特曼空军基地驻扎了20多年，而重大LO恢复过程自开始以来一直保持不变。几十年来，维护人员使用200飞行小时的飞后检查（HPO）作为启动重大LO恢复的触发点。这被视为一个机会，因为检查需要飞机停飞几天，并提供了一个简单的机制来安排恢复。然而，根据作战节奏，HPO调度方法导致一些飞机在几周内飞行200小时，而其他飞机则需要六个月或更长时间。这种不可预测性导致了预测和计划的噩梦，最终导致在2015财年的任何时间平均有4.75架B-2飞机处于重大LO维护状态，如图1所示。
图1：可用飞机数量
此外，同一时期进行LO恢复的飞机数量从一到九不等。这种变化造成了一个情况，即很难每天预测人力和资源需求。鉴于飞机队伍规模较小，这种调度方法使得AA率从100%降至仅用于计划的重大LO恢复的75%。此外，为了完成计划的仓库维护（PDM）和合同技术修改要求，AA率降至60%，因为又有三架飞机无法使用。这种情况只留下12架飞机完成每年6000+小时的FHP合同，应对非计划维护，以及全年无休的24/7战略威慑姿态。
为了应对重大LO恢复的不可预测性，小律法被应用于调度过程中。小律法（经空军服务公司调整）表明工作在进行中（WIP）= 吞吐量 x 流程时间。在重大LO恢复的案例中，通过飞行时间表分析确定，适当的LO恢复WIP为三架飞机，这增加了10%的飞机可用性，即增加了两架可用于飞行计划的飞机。使用三架飞机作为客户需求的WIP，并且吞吐量（节拍时间）为每七个工作日输入一架飞机，流程时间需求相当于21天。图2展示了小律法应用于LO生产机（LOPM）。一旦生产机的框架被开发出来，重点便转向将当前状态的变化吞吐量从18到45天减少到稳定的21天。
图2：LOPM中展示的小律法
LO恢复持续改进（CPI）活动
小律法的应用引发了几个问题，这些问题需要在LOPM启动前解决。最重要的是，21天的流程时间要求表明整个LO恢复过程需要关注以减少浪费并建立关键路径。为了实现这一壮举，召开了一个CPI活动。该活动的团队成员包括来自509维护组（MXG）的主题专家（SMEs）、高级领导和客户。该活动由空军CPI黑带领导并由本文的作者协助。活动遵循空军CPI 8步问题解决模型：
澄清和验证问题
- 分析问题/识别绩效差距
- 设定改进目标
- 查明根本原因
- 制定对策
- 实施对策
- 确认结果和流程
- 规范化成功的流程
步骤1：澄清和验证问题
为了澄清和验证问题，团队在CPI活动中进行了头脑风暴，讨论了需要完成的任务。首先的任务是完全理解怀特曼空军基地在执行任务要求中的预期。这以问题的形式提出：“我们如何平衡作战承诺与飞行小时计划？”一旦他们对要求有了基本的了解，团队就可以开始制定一个可量化的问题陈述和目标，这将指导他们实现过程的最终实现。在制定问题陈述期间使用的工具包括头脑风暴、价值流图和SIPOC（供应商、输入、过程、输出、客户）分析。
图3：澄清和验证问题
问题陈述：509维护组（MXG）的飞机工作在进行中（WIP）平均为4.6架，重大LO恢复的飞机WIP范围从1架到9架不等。平均而言，需要25天来修正140个缺陷。重大LO恢复的引入没有标准化的触发点。 目标：在进行重大LO恢复时，保持三架计划内的飞机WIP，同时在21天内完成140项任务，并保持适当的战略威慑姿态。
步骤2：分解问题/识别绩效差距
在CPI活动中，团队在此步骤中花费了大部分时间合作，以了解潜在的浪费消除机会，从而将流程时间减少到21天。整个重大LO恢复过程都通过当前状态映射进行了绘制，以便查看和理解现有流程。随着团队对当前状态的映射进行深入，他们还能够识别每个流程步骤的改进区域，这些步骤被标记为：1）增值，2）非增值，或3）非增值但必需。除了创建当前流程的视觉模型外，价值流程图练习还提供了了解参与LO恢复过程的许多外部机构的动机和要求的机会。在此步骤中使用的工具包括当前状态映射和差距分析。确定流程受到生产过剩、运动中的浪费和等待中的浪费的阻碍。图4显示了第2步的结果。
图4：分解问题/识别绩效差距
步骤3：设定改进目标
一旦问题被划分为增值和非增值活动，就到了集中团队的创造性思维来理解LO生产机器应该是什么样的时候了。由于在第1步中向团队呈现了愿景、目标和问题——三架飞机的WIP、21天的流程时间和7天的节拍时间，第2步因此变得容易执行。此时，团队的任务是执行愿景并设计一个专注于消除流程中浪费的功能性、可维护的机器。为此，采用了理想状态映射和未来状态价值流程图技术，以引导团队朝着一个创造性的目标前进，并提供浪费消除的可测量指标。一旦团队绘制了期望的未来状态，就明确需要仔细查看人力分配，因为他们每七天会面临一致的工作负载。
一旦完成了详细的人力研究，团队意识到它提供了一个浪费源，因为它要求24/7覆盖；大部分人力被保留给了较小的周末班次。通过调整配员要求以适应周一至周五的班次安排，很明显，每个班次和每架飞机都必须有特定的（一致的）人员数量，以使LO生产机器成为现实。结果，决定取消周末值班团队，并将其纳入新流程中。团队能够增加每架三架飞机的工作量，以便在21天的标记时将一架飞机推出机器。在此步骤中使用的工具包括理想状态映射、未来状态映射、SMART（具体、可测量、可达到、结果导向、时间限定）目标和行动方案（COA）分析。图5显示了第4步的结果。
图5：设定改进目标
步骤4：确定根本原因
步骤4是挑战开始的时候——确定根本原因。为了了解团队是否解决了问题的源头，需要可量化的措施来验证它是否在正确的轨道上。这是一个重要的步骤，因为团队需要一些依据来制定其纠正措施。（一个人必须理解根本原因，才能在实施目标后衡量成功。）再次通过头脑风暴和帕累托分析，团队形成了对问题的共同理解，而5个为什么则引导他们更深入地挖掘问题。结果，团队确定根本原因是沟通/计划不足、调度不良、缺乏支持和人员管理。用于确定根本原因的工具包括当前状态映射、头脑风暴、亲和图、5个为什么和帕累托图。图6显示了结果。
图6：确定根本原因
本案例研究的第二部分将讨论持续过程改进方法的第5步到第8步。
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