馬敬偉（天津普林電路股份有限公司，天津 300250）

精益六西格瑪在銑床工序生產(chǎn)效率提升中的應(yīng)用

Paper Code: S-143

馬敬偉
（天津普林電路股份有限公司，天津 300250）

PCB生產(chǎn)流程冗長(zhǎng)，品種繁多，層數(shù)要求不一，品種更換及產(chǎn)品運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中易丟失產(chǎn)能，文章針對(duì)銑床工序，利用六西格瑪工具結(jié)合精益生產(chǎn)理論從時(shí)間損失、設(shè)備故障、性能稼動(dòng)、人員配置等方面進(jìn)行全面分析，制定方案，消除損失，工序整體實(shí)際產(chǎn)能提升7%左右。

六西格瑪；精益生產(chǎn)；產(chǎn)能

1 前言

隨著社會(huì)不斷發(fā)展進(jìn)步，市場(chǎng)對(duì)PCB產(chǎn)品各方面需求逐步提高，多品種、小批量生產(chǎn)方式應(yīng)運(yùn)而生，由于品種更換頻繁、運(yùn)轉(zhuǎn)緩慢、設(shè)備故障、人員操作失誤等帶來(lái)的人工成本降低、設(shè)備稼動(dòng)率減小、生產(chǎn)量減少、質(zhì)量水平降低、水電系統(tǒng)消耗增多，以及由此產(chǎn)生返工返修、多余庫(kù)存、在線(xiàn)積壓、加工周期延長(zhǎng)等不必要負(fù)面影響，在一定程度上影響客戶(hù)滿(mǎn)意度。因此，生產(chǎn)效率提升事在必行。

6 sigma 管理來(lái)源于美國(guó)通用電氣公司（GE），是以顧客為中心、以質(zhì)量經(jīng)濟(jì)性為原則，以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，追求幾乎完美無(wú)瑕為目標(biāo)的管理理念，其核心實(shí)施步驟為：確定問(wèn)題（Define）、測(cè)量現(xiàn)狀（Measure）、分析問(wèn)題（Analyze）、改進(jìn)優(yōu)化（Improve）和保持效果（Control）。是一門(mén)科學(xué)研究的理論指導(dǎo)。

精益生產(chǎn)起源于日本豐田生產(chǎn)模式，主要思想在于：向快速調(diào)整的柔性化技術(shù)方向發(fā)展；消除浪費(fèi)，縮短換型時(shí)間，提高效率。

精益六西格瑪整合兩種方法的優(yōu)點(diǎn)，是以科學(xué)研究與現(xiàn)場(chǎng)操作深層結(jié)合為基礎(chǔ)的一套新的系統(tǒng)的分析方法。本文以六西格瑪D.M.A.I.C.解決問(wèn)題的方法論為主，結(jié)合精益生產(chǎn)綜合設(shè)備效率（OEE）的計(jì)算方式實(shí)施快速改善。

2 確定銑床產(chǎn)能問(wèn)題（Define）

本階段尋找系統(tǒng)中需要解決的項(xiàng)目。

由于市場(chǎng)需求，機(jī)加工工藝產(chǎn)品不斷增加，在工廠(chǎng)產(chǎn)能達(dá)到32000 ㎡的愿景下，更多產(chǎn)品已由沖成型工藝改為銑成型工藝，銑床產(chǎn)量需求不斷增加，已成為系統(tǒng)瓶頸。

3 測(cè)量銑床產(chǎn)能現(xiàn)狀（Measure）

本階段針對(duì)目標(biāo)項(xiàng)目全面收集數(shù)據(jù)，確認(rèn)問(wèn)題和機(jī)會(huì)并量化。

以銑床標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)能為目標(biāo)改善實(shí)際產(chǎn)能，利用時(shí)間損失分析表統(tǒng)計(jì)方式測(cè)量操作時(shí)間，如表1。

表1 銑床工序時(shí)間損失分析表

（1）根據(jù)工廠(chǎng)開(kāi)班/停產(chǎn)工作計(jì)劃將總體時(shí)間劃分為計(jì)劃時(shí)間和非計(jì)劃時(shí)間；

（2）根據(jù)設(shè)備是否運(yùn)轉(zhuǎn)將計(jì)劃時(shí)間劃分為停產(chǎn)時(shí)間和運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間：

①設(shè)備停止運(yùn)轉(zhuǎn)：按照計(jì)劃進(jìn)行的設(shè)備停產(chǎn)，如：設(shè)備保養(yǎng)、維護(hù)，更換不同工號(hào)時(shí)相關(guān)準(zhǔn)備工作，在計(jì)劃范圍內(nèi)造成的停產(chǎn)稱(chēng)為計(jì)劃停產(chǎn)；設(shè)備/配件突然故障造成的停產(chǎn)，如：吸塵故障，探測(cè)故障以及斷刀等，在未計(jì)劃時(shí)間內(nèi)造成的停產(chǎn)稱(chēng)為未計(jì)劃停產(chǎn)。

②設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)：批量出產(chǎn)前，為其所做的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，如：產(chǎn)品尺寸測(cè)量，加工實(shí)驗(yàn)板，新程式銑模板以及銑首枚等，稱(chēng)為技術(shù)性時(shí)間；批量出產(chǎn)時(shí)，為更換品種、更換同一品種的不同工單等做的準(zhǔn)備工作，如：換活，上下活，程式更改及等待刀具圖紙等，沒(méi)有停機(jī)造成的設(shè)備等待稱(chēng)為等待時(shí)間，也包括用餐和寬放時(shí)間；除去時(shí)間損失分析表統(tǒng)計(jì)時(shí)間和用于實(shí)際出產(chǎn)時(shí)間以外的無(wú)法統(tǒng)計(jì)時(shí)間稱(chēng)為技術(shù)性損失時(shí)間。

（3）工廠(chǎng)停產(chǎn)放假時(shí)間稱(chēng)為非計(jì)劃時(shí)間；

（4）根據(jù)時(shí)間損失分析表對(duì)銑床標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)能分析統(tǒng)計(jì)，如圖1。

標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)能=未計(jì)劃停產(chǎn)時(shí)間產(chǎn)能+計(jì)劃停產(chǎn)時(shí)間產(chǎn)能+技術(shù)性時(shí)間產(chǎn)能+等待時(shí)間產(chǎn)能+純生產(chǎn)時(shí)間產(chǎn)能+實(shí)際出產(chǎn)+技術(shù)損失產(chǎn)能，共計(jì)45614m2。

4 分析問(wèn)題（Analyze）及相應(yīng)問(wèn)題的改善優(yōu)化（Improve）

問(wèn)題分析階段對(duì)目標(biāo)項(xiàng)目全面分析數(shù)據(jù)。本項(xiàng)目針對(duì)銑床工序總體時(shí)間損失分別進(jìn)行時(shí)間稼動(dòng)率損失、設(shè)備稼動(dòng)率損失及性能稼動(dòng)率損失分析，確定關(guān)鍵要因。

改善優(yōu)化階段是顯示效果的關(guān)鍵步驟，針對(duì)關(guān)鍵要因提出相應(yīng)建議和對(duì)策，制定改進(jìn)方案，付出實(shí)踐并驗(yàn)證效果。

4.1 時(shí)間稼動(dòng)改善4.1.1 分析問(wèn)題

時(shí)間稼動(dòng)率是運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間占總時(shí)間比率，基于以上測(cè)量階段時(shí)間損失分析表數(shù)據(jù)得出以下時(shí)間稼動(dòng)率損失帕累托圖，如圖1，換活和探測(cè)異常損失時(shí)間較長(zhǎng)，需要重點(diǎn)改善。

圖1 時(shí)間稼動(dòng)率損失帕累托圖

4.1.2 改善措施

（1）換活即品種更換，指銑不同工號(hào)產(chǎn)品時(shí)需更換不同程序、刀具，重新打底板、首枚，此換型過(guò)程耗費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng)，改善空間很大?，F(xiàn)針對(duì)銑床工序所有員工班次、換活時(shí)間及換活次數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，利用Minitab軟件畫(huà)出以下白夜班操作員換活時(shí)間長(zhǎng)短的多變異圖，如圖4，對(duì)白夜班換活時(shí)間差距較大人員進(jìn)行跟蹤、調(diào)查、改善。

觀察分析換活時(shí)間長(zhǎng)的操作人員的操作動(dòng)作，從中找到問(wèn)題點(diǎn)：

①外準(zhǔn)備配錯(cuò)鉆頭，造成重復(fù)打底（打底前操作員復(fù)合鉆頭）；

②打底前未核對(duì)產(chǎn)品數(shù)量，打底后發(fā)現(xiàn)數(shù)量不符（加工前過(guò)數(shù)）；

③打底后找不到孔（貼膠帶）；

④用小刀加工的產(chǎn)品，3疊板加工時(shí)未調(diào)整Z值，上電后銷(xiāo)釘露出板，而大于2 mm時(shí)需要重新打底；

⑤打底時(shí)未調(diào)整Z值，將定位孔打壞，需要重新打底；

⑥打底時(shí)（4個(gè)頭）未調(diào)整H值，造成紙隔板跑電或主軸過(guò)載；

⑦編輯程序錯(cuò)誤，造成打底后，銑位置與定位間的位置錯(cuò)誤（培訓(xùn)）；

⑧由銑床工藝保證技師按照標(biāo)準(zhǔn)操作流程，對(duì)換活時(shí)間長(zhǎng)的操作人員進(jìn)行一對(duì)一講解和訓(xùn)練；

⑨完成培訓(xùn)的效果。

（2）探測(cè)異常損失時(shí)間改善：

①對(duì)線(xiàn)體所有銑床進(jìn)行刀具長(zhǎng)度進(jìn)行測(cè)試，銑刀長(zhǎng)度設(shè)定20±0.3 mm；

②與設(shè)備人員合作共同將機(jī)床探測(cè)范圍設(shè)定統(tǒng)一；

③與二廠(chǎng)人員溝通保證刀尖到刀環(huán)距離在20±0.2 mm范圍內(nèi)。

4.1.3 改善結(jié)果

換活時(shí)間減少2870分鐘/月，產(chǎn)能提升152 m2/月。如圖2。探測(cè)異常損失時(shí)間減少5325分鐘/月，產(chǎn)能提升282 m2/月，如圖3。

圖2 換活時(shí)間改善示意圖

圖3 探測(cè)異常改善示意圖

4.2 設(shè)備稼動(dòng)改善

4.2.1 分析問(wèn)題

設(shè)備稼動(dòng)率是設(shè)備故障時(shí)間占總時(shí)間比率，如圖6，設(shè)備主軸故障、伺服器故障、壓腳故障、電磁閥故障等諸多方面損失時(shí)間較長(zhǎng)，需全面改善。

圖4 設(shè)備故障損失帕累托圖

4.2.2 改善措施

（1）對(duì)設(shè)備管理區(qū)域進(jìn)行重新分配，由專(zhuān)職主管管理銑床設(shè)備。

（2）培訓(xùn)設(shè)備值班人員熟悉銑床主軸更換的要點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)損壞即更換，降低主軸損壞維修時(shí)間；

（3）創(chuàng)新維修方式：原有冷卻站損壞后設(shè)備停機(jī)待修復(fù)后設(shè)備恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)，現(xiàn)有方式為1臺(tái)冷卻站損壞后采取1托2的方式保證機(jī)臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)。

4.2.3 改善結(jié)果

設(shè)備故障減少7545分/月，降幅近70%，產(chǎn)能提升398 m2/月。

4.3 性能運(yùn)轉(zhuǎn)改善

4.3.1 分析問(wèn)題

性能運(yùn)轉(zhuǎn)率是生產(chǎn)時(shí)間占總體時(shí)間比率，上下活等人時(shí)間、銑首枚時(shí)間、換活等人時(shí)間較長(zhǎng)，需要重點(diǎn)改善。

4.3.2 改善措施（表2）

表2 性能運(yùn)轉(zhuǎn)率損失時(shí)間改善措施

4.3.3 改善結(jié)果

結(jié)合以上3種方法，將換活損失時(shí)間和首枚損失時(shí)間消除，降幅達(dá)30%左右，產(chǎn)能提升764 m2/月。

5 保持效果（Control）

此階段是避免突然回到舊的習(xí)慣和程序上來(lái)而進(jìn)行效果的跟蹤改進(jìn)，驗(yàn)證其是否長(zhǎng)期有效，鞏固改進(jìn)結(jié)果，完成新過(guò)程的標(biāo)準(zhǔn)化、文件化。由以上改善結(jié)果制定標(biāo)準(zhǔn)方案，有效指導(dǎo)工序出產(chǎn)，總體產(chǎn)能提升2698 m2/月；OEE水平提升7%。

6 結(jié)語(yǔ)

運(yùn)用六西格瑪與精益生產(chǎn)的理論知識(shí)，結(jié)合銑床車(chē)間的生產(chǎn)情況，逐步分析影響生產(chǎn)產(chǎn)能的各項(xiàng)因素，推進(jìn)各項(xiàng)提升產(chǎn)能措施的實(shí)施，最終有效提升銑床工序產(chǎn)能7%。

通過(guò)參與銑床產(chǎn)能提升項(xiàng)目，收獲頗多：

（1）改善過(guò)程要不斷持續(xù)進(jìn)行，每個(gè)目標(biāo)工序改善后制定的方案可能會(huì)成為其他工序制約因素，需要再次運(yùn)用制約理論尋找新的制約點(diǎn)，立項(xiàng)改善。

（2）高效執(zhí)行力是保持效果的關(guān)鍵因素之一， 實(shí)施方案時(shí)要充分溝通，保質(zhì)保量執(zhí)行。

（3）正在結(jié)合六西格瑪與精益生產(chǎn)的知識(shí)，參與到解決其他工序的產(chǎn)能等項(xiàng)目中。

[1]唐曉芬. 六西格瑪核心教程 —黑帶讀本中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2006年.

馬敬偉，生產(chǎn)部崗位管理專(zhuān)管職位,負(fù)責(zé)工序產(chǎn)能核算及效率提升工作。

The application of lean six sigma in milling production efficiency improvement

MA Jing-wei

Long processes, wide varieties, different layers are common in PCB productions. It is easier to lose actual capacity during changing varieties and carrying the products. In the article , we will take the milling process for example, Utilize six sigma and lean production to analyze the loss of time, equipment troubles, performance tests, personal allocations and so on, then set standard and eliminate loss. Ultimately, the actual capacity has been improved around 7%.

Six Sigma; Lean Production; Capacity

TN41

A

1009-0096（2015）03-0229-05