陳航

[摘要]：通過六西格瑪管理方法DMAIC，通過數(shù)據(jù)積累和統(tǒng)計分析，找出了影響汽車零部件裝配流水線成品報廢率的主要因素，使用相關(guān)分析工具如帕累托圖、魚刺圖和統(tǒng)計抽樣等，對關(guān)鍵因素進(jìn)行對比分析，找到解決問題的有效途徑，通過這些途徑方法解決了問題，降低了生產(chǎn)流水線的成品報廢率，增加了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

[關(guān)鍵詞]：六西格瑪 DMAIC 生產(chǎn)制造 報廢率

一、前言

六西格瑪又稱6σ，在統(tǒng)計學(xué)中稱為標(biāo)準(zhǔn)差，用來表示數(shù)據(jù)的分散程度。六西格瑪管理法是一種統(tǒng)計評估法，核心是追求零缺陷生產(chǎn)，防范產(chǎn)品責(zé)任風(fēng)險，降低成本，提高生產(chǎn)率和市場占有率，提高顧客滿意度和忠誠度。

六西格瑪概念作為品質(zhì)管理概念，最早是由摩托羅拉公司的比爾·史密斯于1986年提出，其目的是設(shè)計一個目標(biāo)：在生產(chǎn)過程中降低產(chǎn)品及流程的缺陷次數(shù)，防止產(chǎn)品變異，提升品質(zhì)。 真正流行并發(fā)展起來，是在通用電氣公司的實踐，在杰克·韋爾奇于20世紀(jì)90年代發(fā)展起來的六西格瑪管理是在總結(jié)了全面質(zhì)量管理的成功經(jīng)驗，提煉了其中流程管理技巧的精華和最行之有效的方法，成為一種提高企業(yè)業(yè)績與競爭力的管理模式。該管理法在摩托羅拉、通用電氣、戴爾、惠普、西門子、索尼、東芝、華碩等眾多跨國企業(yè)的實踐證明是卓有成效的。

隨著實踐的經(jīng)驗積累，它已經(jīng)從單純的一個流程優(yōu)化概念，衍生成為一種管理哲學(xué)思想。它不僅僅是一個衡量業(yè)務(wù)流程能力的標(biāo)準(zhǔn)，不僅僅是一套業(yè)務(wù)流程不斷優(yōu)化的方法，進(jìn)而成為一種應(yīng)對動態(tài)的競爭環(huán)境，提升企業(yè)競爭力，取得長期成功的企業(yè)戰(zhàn)略。

二、六西格瑪在生產(chǎn)制造中的應(yīng)用

從2009年開始，中國的乘用車市場出現(xiàn)井噴的狀況。某德國汽車零部件供應(yīng)商生產(chǎn)的汽車安全系統(tǒng)產(chǎn)品A，為了提高該產(chǎn)品的在其市場的占有率，從國外引進(jìn)了新的裝配流水線，以提高產(chǎn)能以及生產(chǎn)新產(chǎn)品。公司迫切希望提高裝配流水線的生產(chǎn)效率，以適應(yīng)國內(nèi)汽車市場不斷提升的需求。而通過降低產(chǎn)品的報廢率正是解決問題的首要途徑。

為什么我們要選用六西格瑪管理工具呢？因為它的主要目標(biāo)和功能包括了：defect reduction（減少缺陷）、yield improvement（提高產(chǎn)量）、improved customer satisfaction（提高客戶滿意度）、higher net income（較高的凈利潤），而這些目標(biāo)，這切合了所需解決的問題。

為了達(dá)到六西格瑪，首先要制定標(biāo)準(zhǔn)，在管理中隨時跟蹤考核操作與標(biāo)準(zhǔn)的偏差，不斷改進(jìn)，最終達(dá)到六西格瑪。現(xiàn)己形成一套使每個環(huán)節(jié)不斷改進(jìn)的簡單的流程模式：界定、測量、分析、改進(jìn)、控制。

下面我們就通過DMAIC改進(jìn)方法對產(chǎn)品A的報廢率進(jìn)行改進(jìn)。

（一）Define

界定：確定需要改進(jìn)的目標(biāo)及其進(jìn)度，企業(yè)高層領(lǐng)導(dǎo)就是確定企業(yè)的策略目標(biāo)，中層營運目標(biāo)可能是提高制造部門的生產(chǎn)量，項目層的目標(biāo)可能是減少次品和提高效率。

從2008年六月裝配流水線開始正式量產(chǎn)到2008年底的7個月中，平均報廢率為1.6%。我們發(fā)現(xiàn)從一開始非常高的報廢率逐漸穩(wěn)定，但相對于還不是很高的產(chǎn)量來說，這個報廢率還是很高的。所以，我們以友公司相似的流水線作為參照，將目標(biāo)設(shè)定為，到09年7月報廢率降低到0.4%。

（二）Measure

測量：以靈活有效的衡量標(biāo)準(zhǔn)測量和權(quán)衡現(xiàn)存的系統(tǒng)與數(shù)據(jù)，了解現(xiàn)有質(zhì)量水平。

通過對2008年6月到12月這7個月的報廢率數(shù)據(jù)的搜集和統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)有超過90%的報廢金額是由3個加工站點引起的，把這些數(shù)據(jù)繪制成了帕累托圖（如圖1），這樣就能清晰直觀的抓住影響報廢率的關(guān)鍵因素。我們選擇了其中影響最大的三個，這三個因素影響累計百分比達(dá)到了91%，也就是所基本包含了該問題的主要因素和次要因素這兩方面。只 要解決了這三個因素，報廢率就能大幅降低。

TOP1：最終功能測試81%

TOP2：壓裝鋼珠6%

TOP3：電磁閥類型檢查4%

（三）Analyze

分析：利用統(tǒng)計學(xué)工具對整個系統(tǒng)進(jìn)行分析，找到影響質(zhì)量的少數(shù)幾個關(guān)鍵因素。

分析因素1：最終功能測試

首先列出所有在最終功能測試失效的相關(guān)影響因素（如表1），其中發(fā)現(xiàn)泵功能失效是其中所占比例最大的，也是我們最先需要解決的問題。

在泵功能失效影響中，包括了泵測試失效和泵壓力保持測試失效兩部分。

通過分析產(chǎn)品原理圖發(fā)現(xiàn)，原本應(yīng)該增加壓力的回路中的壓力值沒有達(dá)到測試規(guī)范中所要求的數(shù)值；同時需要減少壓力的回路中的壓力值也沒有達(dá)到所需減少的數(shù)值。由此，可以大致判斷問題是壓力閥和吸液閥的可能性比較大。

通過失效分析實驗室的切割檢驗發(fā)現(xiàn)，在壓力閥和主體的連接的密封面上有細(xì)縫，導(dǎo)致了泄漏，這就是導(dǎo)致泵壓力保持測試失效的主要原因。

以上兩個主要的失效都同時指向了一個原因點，就是壓力閥。那就很有可能就是壓力閥問題，引發(fā)了上述失效。我們的研究方向就集中到了與壓力閥相關(guān)的工藝、設(shè)備因素。經(jīng)過檢測壓力閥工藝中壓裝深度和同心度，找出了根本原因。在壓力閥的壓裝工具邊緣發(fā)現(xiàn)了擠壓頂角的磨損，使的壓力閥壓入的深度比之前要淺，形變量也變小，這就是導(dǎo)致壓裝深度變淺的原因。而導(dǎo)致壓力閥同心度變差的原因，通過測量了了壓裝設(shè)備上的壓裝工具的工作壓力，發(fā)現(xiàn)是由于預(yù)壓頂桿的壓力變小，不能將壓力閥預(yù)先頂?shù)綁貉b位置所致。

分析因素2：壓裝鋼珠

這個問題的原因比較明顯，在分析了其原理圖后就發(fā)現(xiàn)它的壓裝機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜，容易在其內(nèi)部發(fā)生鋼珠的卡死，導(dǎo)致失效。而且在使用了一段時間后，其內(nèi)部比較容易產(chǎn)生磨損，而增加卡死的幾率，三個部件中任何一個卡住鋼珠都會發(fā)生失效。這個問題發(fā)生的頻率也正不斷的上升，解決起來十分棘手。

分析因素3：電磁閥類型檢查

電磁閥類型檢查是設(shè)備對電磁閥表面標(biāo)記的識別碼進(jìn)行識別，每一種電磁閥都有不同的識別碼。量產(chǎn)的產(chǎn)品型號中共有十?dāng)?shù)種不同的電磁閥，也意味著有十?dāng)?shù)種不同的識別碼。型號不同的識別碼上的圖形分布在電磁閥上的不同位置。許多失效件的表面已經(jīng)生銹，銹斑如果出現(xiàn)在識別碼讀取區(qū)域，那將嚴(yán)重影響電磁閥的識別率，產(chǎn)生識別碼的誤讀和識別出錯。所以對于電磁閥生銹建立了原因分析的魚刺圖（如圖2）。

從圖中，我們從人員、材料、方法和環(huán)境四個方面入手，列舉出了若干個影響因素，從中找出了對電磁閥生銹影響最大的三項：電磁閥的保存期限；倉庫的溫度和濕度；在倉庫和生產(chǎn)線之間運輸?shù)沫h(huán)境。歸納總結(jié)后可以得出這樣的結(jié)論：電磁閥的生銹對于環(huán)境的濕度是尤其敏感的。

（四）Improve

改進(jìn)：運用項目管理和其他管理工具，針對關(guān)鍵因素確立最佳改進(jìn)方案。

最終功能測試失效改進(jìn)：

1、壓裝深度過淺

當(dāng)裝配流水線設(shè)備引進(jìn)到國內(nèi)后，壓裝工具也同時進(jìn)行了國產(chǎn)化，工具的制作材料和國外同類型的生產(chǎn)線使用的有所不同，所以對于它的磨損情況還不是十分清楚。在接下去的生產(chǎn)過程中，生產(chǎn)人員將密切觀察工具的磨損情況，一旦發(fā)現(xiàn)，立即更換，并將更換時間記錄下來。

2、壓裝同心度差

經(jīng)過對壓裝設(shè)備機(jī)械圖紙的分析，引起預(yù)壓頂桿壓力變小的原因，主要是頂桿后側(cè)的壓力彈簧由于使用時間較長，產(chǎn)生了疲勞，壓力降低。同觀察壓裝工具的情況一樣，除了密切觀察壓力值外，還要記錄每天的壓力實際值。

3、壓裝鋼珠失效改進(jìn)

當(dāng)意識到原有設(shè)備的缺陷后，相關(guān)工程師一起討論改進(jìn)方案，討論結(jié)果認(rèn)為，在原有基礎(chǔ)上對機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行修改的投入，不如重新設(shè)計新的工具。在通知了原設(shè)計師后，共同決定了新的設(shè)計方案。主要改進(jìn)就是把原來復(fù)雜的純機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單化，并外加氣源輔助鋼珠移動。這樣改進(jìn)后，大大降低了機(jī)械故障的發(fā)生率，失效情況大為改觀，鋼珠報廢率降到了原來的30%左右。

4、電磁閥類型檢查失效改進(jìn)

經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)電磁閥從供應(yīng)商處到公司的時候是真空包裝，一旦包裝拆開，兩三天就有可能生銹。所以這個問題需要從兩點入手：一就是控制生產(chǎn)區(qū)和倉庫的產(chǎn)品庫存量；二是把生產(chǎn)后未用完的電磁閥臨時存放在干燥柜里?？刂圃牧系膸齑媪?，不僅能減少電磁閥在公司的放置時間，還能降低倉庫的空間，可謂一舉兩得。把生產(chǎn)計劃結(jié)束后的余料放在溫度和濕度可控的干燥柜中，可以最大限度的延長電磁閥的使用壽命，報廢也降到了原先的40%左右。

經(jīng)過了對三項主要失效的改進(jìn)后，報廢率降到了0.4%以下，完成了既定的目標(biāo)。

（五）Control

控制：監(jiān)控新的系統(tǒng)流程，采取措施以維持改進(jìn)的結(jié)果，以期整個流程充分發(fā)揮功效。

項目的主要目標(biāo)雖然完成了，但這對公司、相關(guān)員工是一個持續(xù)改進(jìn)的任務(wù)，還有很多的問題需要進(jìn)一步地解決。比如在壓裝壓力閥失效和壓裝同心度失效的改進(jìn)后，根據(jù)工具磨損和彈簧疲勞后的更換記錄，制定了相應(yīng)的改進(jìn)措施，對照國外的經(jīng)驗數(shù)據(jù)，決定在原來的半年更換修改為3個月強(qiáng)制更換，確保能把事后控制變成事前控制。

三、結(jié)論

在這個項目的實踐中，總結(jié)了六西格瑪?shù)木唧w實施的7個步驟：（1）找問題。（2）研究現(xiàn)時生產(chǎn)方法，收集現(xiàn)時生產(chǎn)方法的數(shù)據(jù)，并作整理。（3）找出原因。（4）計劃及制定解決方法。（5）檢查效果。（6）把有效方法制度化。（7）總結(jié) 成效并發(fā)展新目標(biāo)。

可能在未來的日常生產(chǎn)中還會出現(xiàn)許多至今還未發(fā)現(xiàn)、發(fā)生的問題和因素。但是我們相信通過六西格瑪解決問題的方法，不斷重復(fù)分析和解決問題，一定能很好地完成將來的任務(wù)。

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