六西格瑪DMAIC流程在制造企業的應用——JCYM BR2鎖扣案例

◆楊　博/文

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六西格瑪DMAIC流程在制造企業的應用——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所關注。上海延鋒江森座椅機械部件有限公司（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。本文將重點介紹六西格瑪的DMAIC流程在JCYM成功應用的一個案例——BR2鎖扣產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鎖扣產品試制至2014 年2月，BR2鎖扣在裝配過程中出現銷子脫落，造成鎖扣不解鎖，甚至鎖扣解體，導致產品功能性的缺失, 平均脫落比例為15%，占所有不良比例的86.1%。針對這一問題，JCYM傳動件單元迅速成立六西格瑪團隊進行項目攻關。

二、測量階段

（1）明確衡量指標

團隊從生產流程的各個環節入手，結合銷子脫落現象，將銷子的推出力定義為衡量銷子脫落的關鍵指標。后續所有環節，均以銷子推出力為研究方法和項目輸出，確定的具體指標為：銷子推出力需不低于100牛頓。

（2）測量系統分析

團隊對銷子推出力的現狀進行了測量系統分析，確保后續收集到的數據更加精確，從而減少因測量系統誤差而帶來的影響。由于推出力屬于破壞性試驗，采用量具研究的嵌套方差分析，測量系統波動小于30%，且分辨率大于5，說明測量系統符合要求。

（3）確定改善目標

團隊對銷子推出力的現狀進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，更進一步鎖定改善點——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）鎖定關鍵工位

團隊結合產品結構和加工工藝，研究生產環節中各個工位對銷子推出力的影響，從而鎖定關鍵工位是OP10銷子外殼壓鉚工位和OP40壓鉚工位。

（2）細化改善方向

由于OP10和OP40這兩個工位對銷子的加工方向相反，團隊對兩個工位加工后的銷子推出力進行了抽樣檢驗，并運用雙樣本T檢驗，從而確定OP10工位對銷子推出力存在正面影響，而OP40工位對銷子推出力存在負面影響。團隊的改善方向細化為提高OP10工位的銷子推出力，同時減小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

團隊鎖定關鍵的OP10工位和OP40工位，從人、機、料、法四個維度進行頭腦風暴，對可能起到影響的潛在因子進行收集，四個維度共收集到15個潛在因子（如圖1）。

（4）標準化作業因素

在團隊成員收集到的15個潛在因子中，“設備誤操作”“員工未按照作業指導書操作”等6個潛在因子屬于不符合標準化作業。團隊成員在確認標準化作業的執行情況后，排除了上述6個潛在因子的影響。

（5）量化因子分析

針對其余9個可量化衡量的潛在因子，團隊成員根據潛在因子的特性，對連續型數據因子和離散型數據因子，分別進行一般線性模型、T檢驗和回歸分析（如表1所示），以及根據各種方法得到檢驗P值。

經過分析階段，團隊成員對所有潛在因子進行逐一驗證，篩選出對銷子推出力存在顯著性影響的三個關鍵因子：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

團隊成員確定關鍵因子后，進行DOE試驗，尋找出三種因子的最佳組合方案。

（1）因子水平設定

結合三種因子所存在的具體狀態，分別對三種因子進行水平設定。OP10壓鉚工裝角度設置“36°、45°、60°”三個水平狀態，OP40壓鉚工裝壓鉚面積設置“大、小”兩個水平狀態（以工裝R 角6.25mm和R角6.75mm作為區分），銷子端面工藝圓角設置“有、無”兩個水平狀態。

圖2　主效應及交互作用圖

（2）試驗設計及分析

團隊成員根據三種因子的水平設定，進行一般全因子設計，并得出三種因子的主效應和交互作用（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區間呈現近似二次函數的曲線，并與另外兩個因子存在交互影響，需要進行響應曲面分析。

（3）響應曲面分析

團隊成員對OP10壓鉚工裝角度進行響應優化，擬合出最佳角度為48.89°，考慮到機加工難度和成本，將最佳角度定義為50°。

（4）因子最優組合

經過上述試驗設計，三種因子的最優組合方案確定為：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

團隊成員將三種關鍵因子的最優組合應用于生產后，銷子推出力的過程能力PPK值上升至1.73，銷子脫落現象未再出現，年節約材料報廢成本及人工成本61萬元。

五、控制階段

銷子推出力改善后，團隊成員對銷子推出力進行了控制統計，并與改善前的銷子推出力進行了對比。經過過程統計，團隊發現改善后銷子推出力能夠穩定地達到400牛頓，因此，團隊進一步對銷子推出力進行了內控，要求其大于400牛頓。

六、小結

本項目的成功，使團隊成員對原材料的工藝特性、產品結構、內部生產流程有了更加深刻的認知，為后續工作的展開積累了寶貴的經驗；在活動中，團隊成員集思廣益、齊心協力，共同完成了項目，增強了團隊凝聚力；在DMAIC流程的指引下，團隊成員對六西格瑪的改善流程有了更加清晰、更加全面的認識，實現了理論與實際更好的結合。