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)計學中稱為標準差,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)品責任風險,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: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思想。它不僅僅是一個衡量業(yè)務(wù)流程能力的標準,不僅僅是一套業(yè)務(wù)流程不斷優(yōu)化的方法,進而成為一種應(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,這切合了所需解決的問題。
為了達到六西格瑪,首先要制定標準,在管理中隨時跟蹤考核操作與標準的偏差,不斷改進,最終達到六西格瑪?,F(xiàn)己形成一套使每個環(huán)節(jié)不斷改進的簡單的流程模式:界定、測量、分析、改進、控制。
下面我們就通過DMAIC改進方法對產(chǎn)品A的報廢率進行改進。
(一)Define
界定:確定需要改進的目標及其進度,企業(yè)高層領(lǐng)導(dǎo)就是確定企業(yè)的策略目標,中層營運目標可能是提高制造部門的生產(chǎn)量,項目層的目標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準測量和權(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)計學工具對整個系統(tǒng)進行分析,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)備對電磁閥表面標記的識別碼進行識別,每一種電磁閥都有不同的識別碼。量產(chǎn)的產(chǎn)品型號中共有十數(shù)種不同的電磁閥,也意味著有十數(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: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方案。
最終功能測試失效改進:
1、壓裝深度過淺
當裝配流水線設(shè)備引進到國內(nèi)后,壓裝工具也同時進行了國產(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
當意識到原有設(shè)備的缺陷后,相關(guān)工程師一起討論改進方案,討論結(jié)果認為,在原有基礎(chǔ)上對機械結(jié)構(gòu)進行修改的投入,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。主要改進就是把原來復(fù)雜的純機械結(jié)構(gòu)簡單化,并外加氣源輔助鋼珠移動。這樣改進后,大大降低了機械故障的發(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
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。控制原材料的庫存量,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后,報廢率降到了0.4%以下,完成了既定的目標。
(五)Control
控制:監(jiān)控新的系統(tǒng)流程,采取措施以維持改進的結(jié)果,以期整個流程充分發(fā)揮功效。
項目的主要目標雖然完成了,但這對公司、相關(guān)員工是一個持續(xù)改進的任務(wù),還有很多的問題需要進一步地解決。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。
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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