曾煜

(長安福特汽車有限公司，重慶 400021)

0 引言

質(zhì)量是一組特性滿足要求的能力，是持續(xù)的過程穩(wěn)定和顧客滿意，在汽車行業(yè)尤為重要。六西格瑪管理(Six Sigma Management)是20世紀(jì)80年代末首先在美國摩托羅拉公司發(fā)展起來的一種新型管理方式，20世紀(jì)90年代通用公司開始采用，逐步推廣到各個汽車生產(chǎn)企業(yè)。推行六西格瑪管理就是通過設(shè)計和監(jiān)控過程，將可能的失誤減少到最低限度，從而使企業(yè)可以做到質(zhì)量與效率最高，成本最低，過程的周期最短，利潤最大，全方位地使顧客滿意。因此，六西格瑪管理是一種近乎完美的管理策略[1]。六西格瑪?shù)闹饕P(guān)注點是顧客關(guān)心程度、關(guān)注過程、基于數(shù)據(jù)和事實、系統(tǒng)性改進(jìn)提高，通過靠攏目標(biāo)值、減少變差、降低敏感度來管理變差。

變差是輸入、過程和輸出中的變化，西格瑪(σ)也是衡量輸出的變差指標(biāo)，也是“標(biāo)準(zhǔn)差”。通過減少變差來提高過程能力。

汽車生產(chǎn)企業(yè)以顧客為導(dǎo)向，為滿足顧客的需求而服務(wù)，顧客聲音(Voice of Customer，VOC)至關(guān)重要，將顧客聲音轉(zhuǎn)化為過程聲音(Voice of Process，VOP)，通過過程控制來達(dá)到顧客滿意。過程聲音(VOP)和顧客聲音(VOC)的關(guān)系如圖1所示。

圖1 過程聲音和顧客聲音關(guān)系

可知，±2σ、95%的輸出在規(guī)范限內(nèi)，或者說每20個產(chǎn)品中就有1件有缺陷；±3σ、99.73%的輸出在規(guī)范限內(nèi)，或者說每400個產(chǎn)品中有1件有缺陷；±4σ、99.993 7%的輸出在規(guī)范限內(nèi)，或者說每100萬個產(chǎn)品中有6 210件有缺陷；±6σ、99.999 999 8%的輸出在規(guī)范限內(nèi)，或者說每100萬個產(chǎn)品中只有3.4件有缺陷。因此六西格瑪成為汽車制造企業(yè)過程管理的最有效方法之一[2]。

六西格瑪是解決系統(tǒng)性原因(普通原因)而非單體差異性原因(特殊原因)導(dǎo)致的問題的工具和方法， 通過定義(Define)、測量(Measure)、分析(Analyze)、改進(jìn)(Improve)、控制(Control)5個步驟對系統(tǒng)性問題進(jìn)行梳理和解決，如圖2所示。

圖2 六西格瑪方法

1 六西格瑪?shù)膽?yīng)用

文中針對某車型前霧燈脫落問題詳細(xì)闡述六西格瑪?shù)膶嶋H應(yīng)用，運(yùn)用DMAIC步驟，使用魚骨圖、假設(shè)檢驗等工具分析關(guān)鍵因子，采取相應(yīng)改進(jìn)方式，并對改進(jìn)方式進(jìn)行長期監(jiān)控，以檢查改進(jìn)方式是否有效，問題是否得到完全解決。

1.1 定義階段

定義階段的主要內(nèi)容是收集顧客聲音(VOC)，對顧客聲音(VOC)進(jìn)行初步分析，轉(zhuǎn)化為問題陳述，再將問題陳述轉(zhuǎn)化為可量化的過程關(guān)鍵特性(Critical-to-Quality，CTQ)，根據(jù)過程關(guān)鍵特性(CTQ)明確缺陷的定義、調(diào)查分析因子的范圍和問題解決目標(biāo)，為下一階段做好準(zhǔn)備。

1.1.1 顧客聲音轉(zhuǎn)化為問題陳述

顧客聲音(VOC)是市場上某車型前霧燈出現(xiàn)敲擊異響問題，經(jīng)過初步調(diào)查分析確定產(chǎn)生異響的原因是由于前霧燈中隔熱片從固定底座中脫落，導(dǎo)致隔熱片敲擊底座產(chǎn)生異響。因此，將顧客聲音(VOC)轉(zhuǎn)化為問題陳述：前霧燈隔熱片脫落。

1.1.2 問題陳述轉(zhuǎn)化為過程關(guān)鍵特性

在制造過程中控制前霧燈隔熱片脫落問題是通過將隔熱片卡緊固定在底座凸臺上，當(dāng)隔熱片卡口與底座凸臺X向間隙等于0，則表明隔熱片與底座凸臺卡緊，不會出現(xiàn)脫落問題。因此，將問題陳述轉(zhuǎn)化為可量化的過程關(guān)鍵特性(CTQ)：前霧燈隔熱片卡口與底座凸臺X向配合間隙為0。

1.1.3 明確缺陷定義

當(dāng)隔熱片卡口與底座凸臺X向配合間隙大于0，則會出現(xiàn)脫落問題。因此，可以明確缺陷定義Y是：隔熱片卡口與底座凸臺X向配合間隙大于0。

1.1.4 明確分析因子范圍

導(dǎo)致隔熱片卡口與底座凸臺X向配合間隙大于0的因子，從“人機(jī)料法環(huán)測”6個方面進(jìn)行魚骨圖分析，如圖3所示。

圖3 隔熱片脫落因果分析

從魚骨圖分析可以初步確定可能因子主要集中在“料”中，材料方面的3個因子作為分析的可能因子來詳細(xì)調(diào)查。

1.1.5 明確問題解決目標(biāo)

2017年10月至2018年5月，廠內(nèi)終檢工位發(fā)現(xiàn)共計310件前霧燈隔熱片卡口與底座凸臺間隙大于0，平均PPM(Part Per Million，每一百萬個產(chǎn)品中的不良率)=2 833.09，每月檢驗不合格品PPM見圖4。為了徹底解決該問題，將目標(biāo)設(shè)定為PPM=0。

圖4 PPM時間序列

1.2 測量階段

測量是對具體事物賦予數(shù)字或數(shù)值，以表達(dá)它們與對應(yīng)特性間的關(guān)系。賦予值的過程叫測量過程。測量系統(tǒng)是測量設(shè)備或量具、標(biāo)準(zhǔn)、操作、方法、夾具、軟件、人員、環(huán)境及假設(shè)的集合，并用于量化被測單元或評估被測特性，也就是獲得測量結(jié)果的整個過程。測量系統(tǒng)分析(Mesurment Systems Analysis，MSA)是定量和定性地評價分析用于獲得觀測數(shù)據(jù)的測量系統(tǒng)包括其工具和過程，分析出測量結(jié)果呈現(xiàn)的由測量系統(tǒng)所導(dǎo)致的變差，定性評價測量系統(tǒng)是否可以接受。執(zhí)行測量系統(tǒng)分析的目的是為了確保收集的數(shù)據(jù)能真實有效反映整個過程[2]。

針對缺陷定義Y，采用0.1 mm塞尺對隔熱片卡口與底座凸臺X向配合間隙進(jìn)行測量系統(tǒng)分析(MSA)，由于該測量系統(tǒng)屬于計數(shù)型數(shù)據(jù)，因此采用一致性分析。對50件隔熱片卡口與底座凸臺X向配合間隙進(jìn)行測量，采集測量數(shù)據(jù)，導(dǎo)入Minitab軟件，進(jìn)行一致性分析，輸出結(jié)果，如圖5所示。

圖5 MSA分析結(jié)果

從Minitab軟件計算結(jié)果得出：每個檢驗員與標(biāo)準(zhǔn)Kappa=0.8，大于標(biāo)準(zhǔn)值0.7，即說明該測量系統(tǒng)滿足要求。

1.3 分析階段

分析階段是運(yùn)用過程分析方法和工具對可能的關(guān)鍵因子進(jìn)行詳細(xì)驗證，識別變差，判斷這些是否是關(guān)鍵因子。

在定義階段已經(jīng)通過魚骨圖分析初步確定了3個可能的關(guān)鍵因子，接下來將對這3個因子進(jìn)行詳細(xì)分析。

1.3.1 底座凸臺X向位置度

底座凸臺X向位置度采用假設(shè)檢驗方法來進(jìn)行驗證。對底座凸臺X向位置度進(jìn)行雙樣本假設(shè)檢驗，假設(shè)H0：NG底座凸臺X向位置度=OK底座凸臺X向位置度。分別采集NG底座凸臺X向位置度數(shù)據(jù)和OK底座凸臺X向位置度數(shù)據(jù)各30組，將數(shù)據(jù)輸入Minitab進(jìn)行雙樣本假設(shè)檢驗，輸出結(jié)果，如圖6所示。

從Minitab軟件計算得出P=0.022，小于標(biāo)準(zhǔn)值0.05，拒絕H0假設(shè)，即表示底座凸臺X向位置度是關(guān)鍵因子。

圖6 凸臺位置度雙樣本假設(shè)檢驗分析結(jié)果

1.3.2 隔熱片卡口X向位置度

對隔熱片卡口X向位置度進(jìn)行雙樣本假設(shè)檢驗，假設(shè)H0：NG隔熱片卡口X向位置度=OK隔熱片卡口X向位置度。分別采集NG隔熱片卡口X向位置度數(shù)據(jù)和OK隔熱片卡口X向位置度數(shù)據(jù)各30組，將數(shù)據(jù)輸入Minitab進(jìn)行雙樣本假設(shè)檢驗，輸出結(jié)果，如圖7所示。

圖7 隔熱片卡口位置度雙樣本假設(shè)檢驗分析結(jié)果

從Minitab軟件計算結(jié)果P=0.786，大于標(biāo)準(zhǔn)值0.05，H0假設(shè)成立，即隔熱片卡口X向位置度不是關(guān)鍵因子。

1.3.3 底座凸臺寬度

隨機(jī)抽樣采集底座凸臺寬度30組數(shù)據(jù)，用于計算底座凸臺寬度制造過程能力Ppk。采集后數(shù)據(jù)輸入Minitab進(jìn)行過程能力分析，輸出結(jié)果如圖8所示。

圖8 凸臺寬度制造過程能力分析結(jié)果

從Minitab軟件計算結(jié)果Ppk=1.55>標(biāo)準(zhǔn)值1.33，滿足制造過程能力要求，即底座凸臺寬度不是關(guān)鍵因子。

1.4 改進(jìn)階段

根據(jù)分析階段的驗證，確定了對問題不利貢獻(xiàn)的關(guān)鍵因子，確定改進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)，利用頭腦風(fēng)暴找到關(guān)鍵因子的可能改進(jìn)方案，有效評估備選方案并選擇最佳方案，然后進(jìn)行過程改進(jìn)，分析過程能力以驗證改進(jìn)成效。

針對該問題的關(guān)鍵因子是底座凸臺X向位置度，模具注塑成型通過調(diào)整注塑工藝參數(shù)來調(diào)整凸臺位置，靠近設(shè)計中值，可以有效解決該問題。采集調(diào)整注塑工藝參數(shù)后的底座凸臺位置度數(shù)據(jù)30組，輸入Minitab計算過程能力，如圖9所示。

圖9 改善后凸臺位置度制造過程能力分析結(jié)果

計算結(jié)果Ppk=2.01>標(biāo)準(zhǔn)值1.33，改進(jìn)后過程能力滿足要求。

對改進(jìn)后方案進(jìn)行驗證，通過生產(chǎn)30件改進(jìn)后底座凸臺和隔熱片，裝配后檢驗隔熱片與底座凸臺X向間隙全部等于0，說明改進(jìn)方案有效。

1.5 控制階段

控制是一種通過消除缺陷機(jī)會或用反饋系統(tǒng)監(jiān)控過程改進(jìn)，以達(dá)到持續(xù)改進(jìn)的方法。建立一個有效的策略，確保改進(jìn)成果得到持續(xù)保持。

針對改進(jìn)階段實施的有效改進(jìn)方案，通過模具定期維護(hù)保養(yǎng)計劃和模具點檢計劃確保改進(jìn)方案有效，并監(jiān)控每批次5件測量數(shù)據(jù)，日常監(jiān)控Xbar-R圖如圖10所示。

2018年9月1日對底座凸臺注塑參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，收集底座凸臺改進(jìn)后3個月隔熱板脫落檢驗記錄，改善后PPM=0，達(dá)到目標(biāo)，如圖11所示。

圖10 監(jiān)控Xbar-R圖

圖11 PPM時間序列

2 結(jié)論

針對某車型汽車霧燈異響問題，結(jié)合六西格瑪管理理論，采取DMAIC步驟分析解決問題。其中定義階段至關(guān)重要，良好的定義可以對問題解決起到事倍功半的效果，將顧客聲音轉(zhuǎn)化為可量化過程關(guān)鍵特性，再轉(zhuǎn)化為缺陷定義，逐步將定性描述轉(zhuǎn)化為定量數(shù)據(jù)，將問題可量化、可操作。分析階段采用魚骨圖、假設(shè)檢驗等工具分析關(guān)鍵因子，采取相應(yīng)改進(jìn)方式，降低問題PPM，改進(jìn)供應(yīng)商產(chǎn)品生產(chǎn)制造過程。

六西格瑪在質(zhì)量管理中的應(yīng)用可以有效提升產(chǎn)品質(zhì)量水平，從實際案例應(yīng)用深入研究六西格瑪在汽車質(zhì)量問題解決和改進(jìn)的方法、步驟，為六西格瑪在質(zhì)量管理過程中的應(yīng)用提供參考。