精益六西格瑪對焊接機箱工序合格率的提高

王 祥

（中航工業(yè)第六三一研究所，陜西 西安 710068）

1 精益六西格瑪概述

為應對日益復雜的市場變化與競爭壓力，越來越多的國內(nèi)外企業(yè)都開始嘗試采用精益六西格瑪管理方法來提高企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量，提高企業(yè)競爭力和市場占有率。精益生產(chǎn)關注價值流，關注價值流上各個點的價值，追求不斷流動、拉動式生產(chǎn)；六西格瑪（6σ）管理以顧客為中心，用數(shù)據(jù)說話，以近乎零缺陷為目標，運用DMAIC 的嚴格程序來控制，使生產(chǎn)的流程能力達到最優(yōu)。精益六西格瑪將精益思想與六西格瑪結合，是一種基于流程管理的持續(xù)改進方法，它以企業(yè)經(jīng)營戰(zhàn)略為導向，以企業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)為基礎，以價值流分析為對象，追求企業(yè)產(chǎn)品和服務的盡善盡美，從而將精益生產(chǎn)和六西格瑪管理有機結合，通過DMAIC流程改善方法來解決企業(yè)生產(chǎn)和服務活動中出現(xiàn)的問題，在提高生產(chǎn)系統(tǒng)運行效率和減少生產(chǎn)過程浪費的同時為顧客提供滿意的產(chǎn)品和服務［1－5］。

2 項目實施

2.1 問題概述

某所是陜西地區(qū)從事機載、彈載計算機和航空軟件研制的專業(yè)科研機構，是航空工業(yè)系統(tǒng)唯一的計算機應用技術專業(yè)研究所。近半年來，某研究所焊接機箱合格率僅為80%，其中6061材料的焊接機箱引起的不合格占95%，因開裂引起6061材料的焊接機箱的不合格達72.7%以上，嚴重影響產(chǎn)品質(zhì)量和交付進度。因此，研究所決定采用精益六西格瑪質(zhì)量管理方法改進焊接機箱合格率。力求通過項目改善將焊接機箱的DPMO從138 100降低到27 600。

2.2 定義測量

在定義與測量階段，項目組成員首先繪制了6061焊接機箱的生產(chǎn)流程圖，然后運用群策群力方法從機箱生產(chǎn)的“人、機、料、法、環(huán)、測”六個方面依據(jù)機箱生產(chǎn)流程逐步討論分析了影響機箱不合格的具體因素，分析結果見下頁圖1。最終項目組成員普遍認為：上下條尺寸X1、出爐到校正的時間X2、夾具類型X3、氣淬壓力（釬焊真空度）X4、校正操作者是否有過定位X5是最有可能影響機箱不合格的五大因素。

之后項目組采用100%檢驗的測量方法對6061機箱進行了全樣本檢測，并對每一因素進行了數(shù)據(jù)收集。測量規(guī)定箱體局部任意地方開裂均為產(chǎn)品不合格，通過在生產(chǎn)流程過程中機箱的放大鏡目視檢測，對各過程開裂情況做詳細統(tǒng)計，項目組獲得了一批（共29 臺）機箱的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。通過對機箱數(shù)據(jù)重復性與再現(xiàn)性的檢驗發(fā)現(xiàn)，機箱數(shù)據(jù)重復性與再現(xiàn)性均達到100%，表明測量系統(tǒng)可信。

圖1 機箱開裂因果圖

2.3 分析階段

通過將所得五因素的數(shù)據(jù)分別與釬焊合格率進行二元邏輯回歸得到如表1數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)顯示機箱上下條尺寸與機箱開裂直接相關，其他因素與機箱開裂沒相關。因此先排除其他因素影響，選擇對該項因素進行深一步分析。

表1 缺陷因素統(tǒng)計與決策結果匯總表

通過比較機箱開裂的散點圖（如圖2）可以看出機箱開裂的機會隨上條尺寸的減小而降低，上調(diào)尺寸越接近9.7 mm 時，機箱開裂的概率就越小。因此要把機箱開裂缺陷率控制在20%以下，上條尺寸必須控制在9.8mm 以下。

圖2 上條尺寸與機箱開裂關系散點圖

2.4 改進與控制階段

以測量數(shù)據(jù)為基礎，項目組根據(jù)機箱開裂規(guī)律采取了如下改進與控制措施（見表2）：在上條尺寸上，更改設計圖紙，將上條尺寸由10mm 更改為9.4mm 并采取了檢驗每個上條尺寸的控制措施。在加工前對每一個原件進行檢測，只有符合要求的原件才能進入到加工釬焊程序。同時將釬焊與校正歸為一個加工單位，機箱出爐后立即校正，縮短加工周期。

表2 關鍵因素改善方式

2.5 改善效果反饋

通過對流程與工藝改善后產(chǎn)品質(zhì)量的跟蹤檢測，項目組得到了如圖3所示的產(chǎn)品質(zhì)量在項目進行各個階段的質(zhì)量時間序列圖。其中0代表產(chǎn)品合格，1則代表產(chǎn)品不合格。由圖4可知進入改善與控制階段后，產(chǎn)品質(zhì)量得到顯著改善。在產(chǎn)品的缺陷率上，機箱不合格的DPMO（每百萬產(chǎn)品的缺陷率）從138 100降低到8 400，實際改善94%，減少返工返修49.8%；減少報廢1%；帶來增產(chǎn)5%。

圖3 產(chǎn)品質(zhì)量時間序列圖

圖4 產(chǎn)品缺陷改善情況

3 結語

顧客對于產(chǎn)品精度與生產(chǎn)穩(wěn)定性、快速性的高要求讓精益六西格瑪方法在航空航天制造領域顯得尤為重要。某所實踐表明，精益六西格瑪方法在提高焊接機箱真空釬焊工序合格率的過程中能夠有效發(fā)揮作用。需要指出的是，不同環(huán)境與情況下，影響焊接機箱真空釬焊合格率的因素不同，需要根據(jù)真實的數(shù)據(jù)分析結果來具體尋找原因，進行改進。

［1］邁克爾.L.喬治.精益六西格瑪［M］.方海平，魏青江，譯.北京：機械工業(yè)出版社，2003.

［2］詹姆斯·沃邁克，丹尼爾·瓊斯，丹尼爾·魯斯.改變世界的機器［M］.沈希瑾，譯.北京：商務印書館，1999.

［3］胡楠.六西格瑪在中國企業(yè)的實施——質(zhì)量與流程能力的雙重提升［M］.北京：北京大學出版社，2003.

［4］周延虎.精益六西格瑪集成應用的若干問題研究［D］.天津：天津大學，2007：87－89.

［5］何楨，周延虎，高雪峰.精益六西格瑪及其實施研究［J］.西安電子科技大學學報，2006，16（1）：13－17.