陳東琛 周玉成 張鈺鑫 陳 晶 姜志平 范圍東

(中航工業(yè)洪都，江西 南昌 330024)

精益六西格瑪在降低化銑零件不合格率質(zhì)量改進(jìn)方面的應(yīng)用

陳東琛 周玉成 張鈺鑫 陳 晶 姜志平 范圍東

(中航工業(yè)洪都，江西 南昌 330024)

本文對(duì)定義故障內(nèi)容，明確項(xiàng)目改進(jìn)目標(biāo)，分析化銑生產(chǎn)過(guò)程中的主要缺陷類型，并對(duì)相關(guān)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價(jià)。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步分析化銑故障的根本原因，并確定相應(yīng)的改進(jìn)方案。實(shí)施改進(jìn)后，化銑零件的不合格率由之前的10%降低到3%以下。對(duì)關(guān)鍵質(zhì)量特性建立相應(yīng)的控制方案，以使改進(jìn)成果得以保持。本次項(xiàng)目的成功是精益六西格瑪管理在企業(yè)中質(zhì)量管理中的應(yīng)用，提升企業(yè)的質(zhì)量管理水平。

精益六西格瑪 化銑零件不合格率 Minitab軟件 質(zhì)量改進(jìn)

0 引言

精益六西格瑪是將精益和六西格瑪?shù)墓芾砝砟?、方法和工具融合而形成的系統(tǒng)性的過(guò)程改進(jìn)方法，是一套系統(tǒng)的業(yè)務(wù)改進(jìn)方法體系。通過(guò)對(duì)現(xiàn)有過(guò)程實(shí)施DMAIC(Define，Measure，Analyze，Improve and Contro1)，消除過(guò)程缺陷和無(wú)價(jià)值作業(yè)，從而提高質(zhì)量、降低成本、提高工作效率、提高客戶滿意度，進(jìn)而增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。近些年來(lái)，精益六西格瑪管理在企業(yè)中備受推崇，取得了巨大的成效。

某廠承接了化銑零件的生產(chǎn)，零件在化銑后出現(xiàn)表面漏蝕，銑切處塌邊問(wèn)題，不合格率高達(dá)10%，零件報(bào)廢或返修造成較大的經(jīng)濟(jì)損失，影響下游工序生產(chǎn)及零件的整體生產(chǎn)效率和生產(chǎn)成本。

基于這種情況，某廠成立質(zhì)量改進(jìn)六西格瑪項(xiàng)目小組，收集質(zhì)量信息數(shù)據(jù)，運(yùn)用Minitab 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，使用精益六西格瑪工具進(jìn)行分析原因，查找問(wèn)題的根本點(diǎn)，進(jìn)而改進(jìn)質(zhì)量，降低不合格率。

1 定義階段(Define Phase)

項(xiàng)目的來(lái)源和選定：采集2014年4月至12月所有化銑故障零件的數(shù)據(jù)，對(duì)故障零件(合計(jì)90件)的故障原因進(jìn)行分析。故障內(nèi)容主要包括：零件漏蝕塌邊、零件尺寸超下差、非銑切面損傷、銑切面銑反等。通過(guò)使用Minitab 軟件中排列圖(Pareto圖)進(jìn)行分析，其中零件漏蝕塌邊故障58件，占到了化銑零件故障的64.4%。(見下圖)

因此質(zhì)量改進(jìn)的重點(diǎn)是找到零件漏蝕塌邊的根本原因，并找到解決措施。

改進(jìn)目標(biāo)：通過(guò)六西格瑪DMAIC改進(jìn)方法的實(shí)施，找到化銑零件故障的原因，改進(jìn)缺陷，使產(chǎn)品不合格率從10%下降到3%以下。

圖 化銑零件故障原因排列圖

2 測(cè)量階段(Measure Phase)

(1)測(cè)量系統(tǒng)分析

測(cè)量系統(tǒng)是指用于測(cè)量的操作、程序、量具、材料、設(shè)施和人員的集合。用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法分析測(cè)量系統(tǒng)中各波動(dòng)源對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，確定測(cè)量系統(tǒng)是否可用。正確的測(cè)量永遠(yuǎn)是質(zhì)量改進(jìn)的第一步。

零件化銑結(jié)束后，檢驗(yàn)人員對(duì)零件進(jìn)行目視檢查。零件符合圖樣要求判定為合格，不符合圖樣要求判定為不合格。因此采用非連續(xù)型數(shù)據(jù)的測(cè)量系統(tǒng)分析方法(MSA)的對(duì)比法對(duì)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行分析。

工程技術(shù)人員選擇了20個(gè)樣本，由2名檢驗(yàn)人員進(jìn)行檢測(cè)，每名檢驗(yàn)人員對(duì)每個(gè)樣本重復(fù)檢測(cè)2次。樣本選擇在零件中隨機(jī)抽樣，既包括合格品，又包括不合格品；既包括明顯不合格品或合格品，又包括介于合格與不合格之間的產(chǎn)品，即樣本涵蓋了整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的產(chǎn)品范圍，樣品編號(hào)后隨機(jī)取樣。檢驗(yàn)人員包括了該工段的所有檢驗(yàn)者(共2名)。將測(cè)試數(shù)據(jù)輸入Minitab 軟件，進(jìn)行屬性值MSA分析，分析結(jié)果如下：

①計(jì)算該測(cè)量系統(tǒng)的重復(fù)性：

重復(fù)性=檢驗(yàn)員重復(fù)的一致數(shù)/總重復(fù)數(shù)，

檢驗(yàn)員A=19/20=95%，檢驗(yàn)員B=20/20=100%，重復(fù)性=39/40=97.5%。

②計(jì)算該測(cè)量系統(tǒng)的再現(xiàn)性：

再現(xiàn)性=檢驗(yàn)員間的一致數(shù)/總數(shù)，

再現(xiàn)性=19/20=95%，

重復(fù)性和再現(xiàn)性都大于90%，因此測(cè)量系統(tǒng)有效。

(2)確定改進(jìn)方向

對(duì)2014年4月至12月份化銑零件生產(chǎn)情況進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。經(jīng)計(jì)算，9個(gè)月零件的平均不合格率將近10%。短期最好的西格瑪水平為1.8(5月份)，長(zhǎng)期西格瑪水平為1.35，長(zhǎng)期與短期西格瑪水平差異為0.65，為圖3控制與技術(shù)象限中的C區(qū)。C區(qū)為控制好，技術(shù)/系統(tǒng)不好。表現(xiàn)為短期能力不足，受普遍因素影響波動(dòng)大，長(zhǎng)期過(guò)程受異常因素影響小。因此改進(jìn)方向確定為改進(jìn)技術(shù)/系統(tǒng)。

表 改進(jìn)前長(zhǎng)短期西格瑪水平計(jì)算

圖 控制與技術(shù)圖

(3)影響因素的初步分析

使用使用Minitab 軟件中因果圖(魚刺圖)對(duì)原因進(jìn)行分析。

圖 因果圖

通過(guò)因果圖分析找出的可能影響因素是操作人員的技術(shù)水平和化銑保護(hù)膠質(zhì)量。

3 分析階段

為了確定化學(xué)保護(hù)膠質(zhì)量和操作人員的技術(shù)水平是否對(duì)零件化銑質(zhì)量有影響，開展生產(chǎn)操作及試驗(yàn)數(shù)據(jù)收集工作，使用Minitab軟件中二項(xiàng)邏輯回歸對(duì)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

X1：對(duì)于化銑保護(hù)膠材料的使用：安排63個(gè)試驗(yàn)件，使用新化銑膠(簡(jiǎn)記為材料1)，在指令中記錄。跟產(chǎn)49個(gè)零件，使用原化銑保護(hù)膠(簡(jiǎn)記為材料2)。

X2：對(duì)于操作人員：隨機(jī)選擇3個(gè)操作人員(A，B，C)，收集生產(chǎn)過(guò)程中的零件情況。

(1)對(duì)于化銑保護(hù)膠二項(xiàng)邏輯回歸分析結(jié)果：

表 化銑保護(hù)膠二項(xiàng)邏輯回歸分析結(jié)果

P值=0.017<0.05說(shuō)明模型有效。P=0.049<0.05說(shuō)明化銑膠材料對(duì)化銑零件塌邊漏蝕的影響是顯著的。優(yōu)勢(shì)比為8.65說(shuō)明使用材料2出現(xiàn)零件漏蝕塌邊的概率是材料1的8.65倍。

(2)對(duì)操作人員的二項(xiàng)邏輯回歸分析為：

表 操作人員二項(xiàng)邏輯回歸分析結(jié)果

P值=0.046<0.05說(shuō)明模型有效。P=0.037<0.05，優(yōu)勢(shì)比為5.28說(shuō)明操作員C出現(xiàn)零件不合格的概率是操作員A的5.28倍。

通過(guò)分析確定化銑保護(hù)膠和操作員的水平均會(huì)影響化銑零件的不合格率：

化銑保護(hù)膠的質(zhì)量直接影響化銑后零件的表面質(zhì)量?；姳Ｗo(hù)膠質(zhì)量不好，涂膠后零件表面膠層不均勻，膠層與零件結(jié)合力不強(qiáng)，修型時(shí)局部膠層被帶起，在化銑過(guò)程中，零件在高溫強(qiáng)堿的環(huán)境下，保護(hù)膠局部破裂，造成漏蝕；槽液進(jìn)入修型邊緣膠帶起處，造成塌邊。

操作者的水平也影響到化銑零件的不合格率，但影響程度要比化銑膠小。

4 改進(jìn)階段

根據(jù)分析階段的分析結(jié)果，項(xiàng)目小組從化銑保護(hù)膠和操作人員兩方面入手進(jìn)行改進(jìn)：

(1)選擇新的化銑保護(hù)膠。并使用電火花檢測(cè)儀設(shè)備檢測(cè)膠層，加強(qiáng)自檢，在零件下槽前發(fā)現(xiàn)化銑保護(hù)膠不到位，膠帶起等問(wèn)題。

(2)加強(qiáng)對(duì)工人的技能培訓(xùn)。

5 控制階段

表 改進(jìn)后效果-長(zhǎng)短期六西格瑪水平

項(xiàng)目小組為了驗(yàn)證改進(jìn)效果，記錄了4個(gè)月的生產(chǎn)記錄，零件故障率下降到3%以下，短期最好六西格瑪水平為7月份2.20，長(zhǎng)期六西格瑪水平為2.05，長(zhǎng)期與短期西格瑪水平差異為0.15，均比改進(jìn)前有了提高。

經(jīng)過(guò)4個(gè)多月的努力，化銑零件的故障率大幅下降，本次項(xiàng)目達(dá)到了預(yù)訂的目標(biāo)，并且改進(jìn)措施很好得到了實(shí)施和控制，產(chǎn)品故障流程和生產(chǎn)的六西格瑪水平均保持在了穩(wěn)定水平。

6 結(jié)語(yǔ)

本項(xiàng)目使用精益六西格瑪?shù)腄MAIC改進(jìn)方法，找到了影響化銑質(zhì)量的主要影響因素：化銑保護(hù)膠和人員情況。并找到相應(yīng)的改進(jìn)措施，提升了化銑零件質(zhì)量，明顯降低不合格率。

精益六西格瑪作為一種質(zhì)量管理工具，可以幫助企業(yè)改善流程、降低廢品率、提高工作效率、減少浪費(fèi)等。而作為一種管理思想，六西格瑪引導(dǎo)企業(yè)以流程、品質(zhì)、浪費(fèi)為關(guān)注目標(biāo)，從而最終達(dá)到強(qiáng)健企業(yè)骨骼，提升企業(yè)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的目的。

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