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        提升高速背板連接器簧片彈高過程能力

        2022-08-31 00:30:08黃皓月朱貴派
        機電元件 2022年4期
        關(guān)鍵詞:措施設(shè)備分析

        陳 惠,黃皓月,朱貴派,趙 鵬,李 燚

        (四川華豐科技股份有限公司,四川綿陽,621000)

        1 引言

        華豐公司XX高速背板連接器是我國5G通訊設(shè)備中替代進口的關(guān)鍵重要核心器件。華豐公司在國家項目大力支持下,投入巨資自主開發(fā)了傳輸速率從10G到56G共40多個系列品種的高速連接器,解決了在國外對我國高端器件全面封鎖情況下的5G通訊設(shè)備關(guān)鍵部件國產(chǎn)化難題。

        高速背板連接器使用模塊化標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計,其核心零件是公母插合模塊,其母端模塊簧片彈高超規(guī)格會造成產(chǎn)品插入力過大或單腳(pin)分離力過小等隱性可靠性缺陷。在連接器成品檢驗環(huán)節(jié)不可攔截,導(dǎo)致產(chǎn)品在客戶處發(fā)生無法互配、損壞互配端、信號傳輸不良等功能性失效。初期試產(chǎn)階段簧片彈高CPK只有0.53,因此急需控制簧片彈高一致性,提升過程能力至CPK1.33以上。

        圖1 簧片彈高示意圖

        現(xiàn)狀調(diào)查:公司組建了由設(shè)計、質(zhì)量、工藝、模具、核心供應(yīng)商及客戶SQE共同參加的6sigma專題攻關(guān)項目組,項目小組實施收集3個月模塊簧片彈高IPQC數(shù)據(jù),分析結(jié)果彈高Cpk為0.53、Ppk為0.43,過程能力(Y)嚴(yán)重不足,與(VOB/VOC)目標(biāo)值1.33相距甚遠(yuǎn)。

        圖2 期初過程能力狀況圖

        2 不良原因分析、改進、驗證

        2.1 確定關(guān)鍵因子(X)

        第一步:項目組對彈高Y及其構(gòu)成小Y進行了定義,對檢驗彈高用的影像測量儀2.5次元和生產(chǎn)過程彈高在線全檢設(shè)備CCD測量系統(tǒng)進行了MSA分析,經(jīng)過改進、調(diào)整和再次MSA分析驗證后,確保制程在線檢測與質(zhì)量抽檢結(jié)果一致。

        接著使用Pareto圖對98只彈高不良品進行特征分析,分解找出關(guān)鍵問題—KPOVs,發(fā)現(xiàn)俯仰角是引起彈高不良的主要因子。

        第二步:項目組根據(jù)KPOV確定相關(guān)聯(lián)的關(guān)鍵流程SIPOC,詳細(xì)分析其輸入輸出,找到12個過程輸入因子。再使用C&E困果矩陣從重要程度&影響等級逐一打分,從中篩選出6個分值最高的輸入因子(站角寬度、裁切設(shè)備壓力、裁切模具壓料、調(diào)試方法、調(diào)整模具彈高、模具彈高調(diào)整)。

        圖3 輸出因子排列圖

        圖4 關(guān)鍵流程圖

        第三步:項目組繼續(xù)對因果矩陣中識別的6個關(guān)鍵過程輸入因子進行FMEA分析,篩選出5個X因子,分別是:站角寬度、裁切設(shè)備壓力、裁切設(shè)備壓料、調(diào)試方法、調(diào)整模具彈高。

        圖5 因果矩陣圖

        圖6 FMEA分析

        第四步:實施快贏措施。

        通過以上M階段的分析,項目組討論、制定并實施以下階段性快贏措施:

        表1 階段性快贏措施對照表

        針對X采取快贏措施后,改善了3個關(guān)鍵因子:頭部彎曲、長短PIN分開調(diào)整和彈高調(diào)整量分批次設(shè)定,用一個月時間將彈高控制在公差范圍內(nèi)。

        圖7 快贏措施后彈高時間箱線圖

        2.2 分析階段之關(guān)鍵因子分析

        針對4個重要關(guān)鍵因子對簧片彈高的影響,進一步根因分析,發(fā)現(xiàn)PIN站腳寬度過小,需要修改站腳尺寸和裁切模具,裁切壓力不足,需要提高裁切壓力。

        表2 測量階段篩選出的重要X

        圖8 分析階段計劃流程圖

        針對4個關(guān)鍵因子制定如下措施計劃進行驗證。

        圖9 計劃驗證

        2.3 關(guān)鍵因子X的統(tǒng)計分析驗證(實施計劃略)

        ①站角寬度&裁切模具壓斜(1T)假設(shè)檢驗(0.09mm調(diào)整為0.2mm)分析,發(fā)現(xiàn)0.09間隙/平板壓料與0.2間隙/鑲件壓料對彈高極差存在顯著差異。

        ②裁切設(shè)備壓力&調(diào)整模具彈高(平板壓料)假設(shè)檢驗(1T15T)分析,發(fā)現(xiàn)裁切設(shè)備壓力1T/一次調(diào)整與15T/兩次調(diào)整對彈高均值存在顯著差異。

        圖11 X之裁切壓力的統(tǒng)計分析

        假設(shè)分析結(jié)果:通過對站角寬度&裁切模具壓料和裁切設(shè)備壓力&調(diào)整模具彈高(平板壓料)進行假設(shè)檢驗,通過以上分析驗證結(jié)果可以得出:X1(站角寬度)、X2(裁切設(shè)備壓力)兩個因子對彈高有顯著影響。

        2.4 改善階段

        X1(站角寬度)、X2(裁切設(shè)備壓力)改善的DOE計劃

        1)DOE設(shè)計與數(shù)據(jù)整理分析得出:站腳寬度&裁切模具壓料,裁切設(shè)備壓力&調(diào)整模具彈高,交互作用對彈高無影響,可舍去交互因子。

        2)DOE因子圖分析得出:站腳寬度&裁切模具壓料,裁切設(shè)備壓力&調(diào)整模具彈高,交互作用對彈高無影響。

        圖13 DOE因子分析圖1

        圖14 DOE因子分析圖2

        3)DOE因子圖分析得出:通過DOE分析篩選出重要因子組合為:鑲件壓料/0.2間隙和15T/兩次調(diào)整。

        圖15 DOE因子分析圖3

        2.5 改善措施

        以上為期二個月的措施由項目組成員討論、確定,制定詳細(xì)的模具、設(shè)備改進實施方案,經(jīng)審批后分別由設(shè)計、工藝、模具分頭實施,質(zhì)量人員全程參與監(jiān)控,確保過程規(guī)范性,保證實施效果達成。

        表3 改善措施跟蹤表

        3 改善效果

        3.1 改善后的FMEA

        經(jīng)過二個月改善后再次進行FMEA分析,從下表可以看出風(fēng)險序列已得到有效改善。

        表4 改善后的FMEA

        3.2 改善后過程能力分析

        改善后三個月彈高數(shù)據(jù)連續(xù)監(jiān)測,從下表控制圖可以看出改善歷程。

        圖16 彈高控制圖

        結(jié)論:變異顯著縮小,分布中心向規(guī)范中心靠近;改善前:PP=0.83;Ppk=-0.73改善后:Cp=2.29;Ppk=1.63。

        3.3 項目改善成效

        通過本項目攻關(guān)改善高速背板連接器簧片彈高過程能力,使合格率整體提升25%,當(dāng)年累計減少廢損收益計210萬元,隨著產(chǎn)能迅速提升,后續(xù)每年均會產(chǎn)生收益800萬元以上。

        4 結(jié)束語

        1)項目管理&團隊建設(shè)方面:

        本次項目活動為跨部門、跨公司、跨地域的聯(lián)動協(xié)同項目,組織銜接和管理難度大,溝通、協(xié)調(diào)不順暢。策劃階段充分考慮協(xié)調(diào)、組織和管理可能存在的問題,明確制定應(yīng)對措施;應(yīng)用現(xiàn)代信息溝通手段,嚴(yán)格定期活動組織;按期分階段進行總結(jié)評審,及時調(diào)整、補充下階段動作要求和完善措施。所有小組成員積極完成工作任務(wù),動態(tài)更新工作進展,達到了預(yù)期的工作目標(biāo)與效果。

        2)6sigma方法、工具方面:

        通過本次項目活動,所有項目成員對6sigma相關(guān)內(nèi)容有了進一步的熟悉和了解,通過理論與實踐結(jié)合的方式對6sigma有了更深層次的認(rèn)識與理解。熟悉6sigma方法、能熟練運用相應(yīng)工具的人少,需要制定培訓(xùn)計劃,進行6sigma知識、方法和工具的培訓(xùn)。

        3)技術(shù)方面:

        全新產(chǎn)品及其帶來的技術(shù)挑戰(zhàn)預(yù)估不足,在DFMEA分析時風(fēng)險、原因分析和判斷沒有可以借鑒和參考的應(yīng)用案例。經(jīng)過該項目驗證后,“懸空裁切”等技術(shù)問題及對應(yīng)管控措施,應(yīng)納入設(shè)計和工藝規(guī)范中進行固化,后續(xù)作為基本規(guī)范來遵從。對于高精度產(chǎn)品加工,在模具設(shè)計、模具工藝、自動控制等方面的控制方法等建立了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),提升了管控水平。

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