六西格瑪DMAIC流程在制造企業(yè)的應(yīng)用——JCYM BR2鎖扣案例

◆楊　博/文

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六西格瑪DMAIC流程在制造企業(yè)的應(yīng)用——JCYM BR2鎖扣案例

◆楊博/文

繼摩托羅拉、通用電氣推行六西格瑪管理取得巨大成功之后，六西格瑪為全世界的企業(yè)所關(guān)注。上海延鋒江森座椅機(jī)械部件有限公司（以下簡稱JCYM）的六西格瑪推廣工作，也得到了公司管理層的大力支持。本文將重點(diǎn)介紹六西格瑪?shù)腄MAIC流程在JCYM成功應(yīng)用的一個(gè)案例——BR2鎖扣產(chǎn)品銷子脫落問題改善。

一、界定階段

后靠背鎖扣是將汽車后靠背固定在骨架上的連接件，BR2鎖扣作為JCYM的一款主力鎖扣，主要客戶有福特、鈴木、尼桑、特斯拉等。

從BR2鎖扣產(chǎn)品試制至2014 年2月，BR2鎖扣在裝配過程中出現(xiàn)銷子脫落，造成鎖扣不解鎖，甚至鎖扣解體，導(dǎo)致產(chǎn)品功能性的缺失, 平均脫落比例為15%，占所有不良比例的86.1%。針對(duì)這一問題，JCYM傳動(dòng)件單元迅速成立六西格瑪團(tuán)隊(duì)進(jìn)行項(xiàng)目攻關(guān)。

二、測量階段

（1）明確衡量指標(biāo)

團(tuán)隊(duì)從生產(chǎn)流程的各個(gè)環(huán)節(jié)入手，結(jié)合銷子脫落現(xiàn)象，將銷子的推出力定義為衡量銷子脫落的關(guān)鍵指標(biāo)。后續(xù)所有環(huán)節(jié)，均以銷子推出力為研究方法和項(xiàng)目輸出，確定的具體指標(biāo)為：銷子推出力需不低于100牛頓。

（2）測量系統(tǒng)分析

團(tuán)隊(duì)對(duì)銷子推出力的現(xiàn)狀進(jìn)行了測量系統(tǒng)分析，確保后續(xù)收集到的數(shù)據(jù)更加精確，從而減少因測量系統(tǒng)誤差而帶來的影響。由于推出力屬于破壞性試驗(yàn)，采用量具研究的嵌套方差分析，測量系統(tǒng)波動(dòng)小于30%，且分辨率大于5，說明測量系統(tǒng)符合要求。

（3）確定改善目標(biāo)

團(tuán)隊(duì)對(duì)銷子推出力的現(xiàn)狀進(jìn)行了過程控制研究和過程能力分析，過程控制無異常，但過程能力的PPK值僅為0.4，更進(jìn)一步鎖定改善點(diǎn)——提高銷子推出力的過程能力，即提高銷子推出力的PPK值。

三、分析階段

（1）鎖定關(guān)鍵工位

團(tuán)隊(duì)結(jié)合產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和加工工藝，研究生產(chǎn)環(huán)節(jié)中各個(gè)工位對(duì)銷子推出力的影響，從而鎖定關(guān)鍵工位是OP10銷子外殼壓鉚工位和OP40壓鉚工位。

（2）細(xì)化改善方向

由于OP10和OP40這兩個(gè)工位對(duì)銷子的加工方向相反，團(tuán)隊(duì)對(duì)兩個(gè)工位加工后的銷子推出力進(jìn)行了抽樣檢驗(yàn)，并運(yùn)用雙樣本T檢驗(yàn)，從而確定OP10工位對(duì)銷子推出力存在正面影響，而OP40工位對(duì)銷子推出力存在負(fù)面影響。團(tuán)隊(duì)的改善方向細(xì)化為提高OP10工位的銷子推出力，同時(shí)減小OP40工位的反向影響。

圖1　潛在因子魚骨圖

（3）潛在影響因子收集

團(tuán)隊(duì)鎖定關(guān)鍵的OP10工位和OP40工位，從人、機(jī)、料、法四個(gè)維度進(jìn)行頭腦風(fēng)暴，對(duì)可能起到影響的潛在因子進(jìn)行收集，四個(gè)維度共收集到15個(gè)潛在因子（如圖1）。

（4）標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)因素

在團(tuán)隊(duì)成員收集到的15個(gè)潛在因子中，“設(shè)備誤操作”“員工未按照作業(yè)指導(dǎo)書操作”等6個(gè)潛在因子屬于不符合標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)。團(tuán)隊(duì)成員在確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)的執(zhí)行情況后，排除了上述6個(gè)潛在因子的影響。

（5）量化因子分析

針對(duì)其余9個(gè)可量化衡量的潛在因子，團(tuán)隊(duì)成員根據(jù)潛在因子的特性，對(duì)連續(xù)型數(shù)據(jù)因子和離散型數(shù)據(jù)因子，分別進(jìn)行一般線性模型、T檢驗(yàn)和回歸分析（如表1所示），以及根據(jù)各種方法得到檢驗(yàn)P值。

經(jīng)過分析階段，團(tuán)隊(duì)成員對(duì)所有潛在因子進(jìn)行逐一驗(yàn)證，篩選出對(duì)銷子推出力存在顯著性影響的三個(gè)關(guān)鍵因子：OP10壓鉚工裝角度、OP40壓鉚工裝壓鉚面積、銷子端面工藝圓角（如表2所示）。

表1　可量化潛在因子分析表

表2　因子表

四、改善階段

團(tuán)隊(duì)成員確定關(guān)鍵因子后，進(jìn)行DOE試驗(yàn)，尋找出三種因子的最佳組合方案。

（1）因子水平設(shè)定

結(jié)合三種因子所存在的具體狀態(tài)，分別對(duì)三種因子進(jìn)行水平設(shè)定。OP10壓鉚工裝角度設(shè)置“36°、45°、60°”三個(gè)水平狀態(tài)，OP40壓鉚工裝壓鉚面積設(shè)置“大、小”兩個(gè)水平狀態(tài)（以工裝R 角6.25mm和R角6.75mm作為區(qū)分），銷子端面工藝圓角設(shè)置“有、無”兩個(gè)水平狀態(tài)。

圖2　主效應(yīng)及交互作用圖

（2）試驗(yàn)設(shè)計(jì)及分析

團(tuán)隊(duì)成員根據(jù)三種因子的水平設(shè)定，進(jìn)行一般全因子設(shè)計(jì)，并得出三種因子的主效應(yīng)和交互作用（如圖2）。其中，OP40壓鉚工裝壓鉚面積小，銷子推出力大；銷子端面無工藝圓角，銷子推出力大；但是OP10壓鉚工裝角度在試驗(yàn)區(qū)間呈現(xiàn)近似二次函數(shù)的曲線，并與另外兩個(gè)因子存在交互影響，需要進(jìn)行響應(yīng)曲面分析。

（3）響應(yīng)曲面分析

團(tuán)隊(duì)成員對(duì)OP10壓鉚工裝角度進(jìn)行響應(yīng)優(yōu)化，擬合出最佳角度為48.89°，考慮到機(jī)加工難度和成本，將最佳角度定義為50°。

（4）因子最優(yōu)組合

經(jīng)過上述試驗(yàn)設(shè)計(jì)，三種因子的最優(yōu)組合方案確定為：OP10壓鉚工裝角度為50°，OP40壓鉚工裝截面積小（工裝R角6.75mm），銷子端面取消工藝圓角。

（5）改善效果

團(tuán)隊(duì)成員將三種關(guān)鍵因子的最優(yōu)組合應(yīng)用于生產(chǎn)后，銷子推出力的過程能力PPK值上升至1.73，銷子脫落現(xiàn)象未再出現(xiàn)，年節(jié)約材料報(bào)廢成本及人工成本61萬元。

五、控制階段

銷子推出力改善后，團(tuán)隊(duì)成員對(duì)銷子推出力進(jìn)行了控制統(tǒng)計(jì)，并與改善前的銷子推出力進(jìn)行了對(duì)比。經(jīng)過過程統(tǒng)計(jì)，團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)改善后銷子推出力能夠穩(wěn)定地達(dá)到400牛頓，因此，團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步對(duì)銷子推出力進(jìn)行了內(nèi)控，要求其大于400牛頓。

六、小結(jié)

本項(xiàng)目的成功，使團(tuán)隊(duì)成員對(duì)原材料的工藝特性、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、內(nèi)部生產(chǎn)流程有了更加深刻的認(rèn)知，為后續(xù)工作的展開積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)；在活動(dòng)中，團(tuán)隊(duì)成員集思廣益、齊心協(xié)力，共同完成了項(xiàng)目，增強(qiáng)了團(tuán)隊(duì)凝聚力；在DMAIC流程的指引下，團(tuán)隊(duì)成員對(duì)六西格瑪?shù)母纳屏鞒逃辛烁忧逦?、更加全面的認(rèn)識(shí)，實(shí)現(xiàn)了理論與實(shí)際更好的結(jié)合。