六西格瑪管理在航空發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量控制中的應(yīng)用

趙立寧 陳養(yǎng)兵 王 歡

（中國(guó)航發(fā)沈陽(yáng)黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)有限責(zé)任公司，遼寧 沈陽(yáng) 110043）

0 前言

六西格瑪管理工具是20世紀(jì)80年代由摩托羅拉公司所發(fā)起應(yīng)用的一種質(zhì)量管理與改進(jìn)方法，通過(guò)長(zhǎng)期的發(fā)展與完善，六西格瑪管理工具已經(jīng)在多個(gè)行業(yè)的生產(chǎn)管理中得到了較為廣泛的應(yīng)用并取得了良好的應(yīng)用效果。六西格瑪管理工具是一種極為靈活的綜合性管理方法，其通過(guò)對(duì)生產(chǎn)流程中所出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行數(shù)據(jù)建模分析并采取對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)的方式來(lái)提高生產(chǎn)過(guò)程中的質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本。

1 六西格瑪管理工具的特點(diǎn)

六西格瑪管理方法是一種建立在以往管理理念基礎(chǔ)上的一種實(shí)踐活動(dòng)，其屬于一種靈活的綜合性系統(tǒng)管理方法，六西格瑪管理方法應(yīng)用過(guò)程中通過(guò)對(duì)生產(chǎn)中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄、分析，并在統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上持續(xù)對(duì)生產(chǎn)流程進(jìn)行管理優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)對(duì)于產(chǎn)品生產(chǎn)的最優(yōu)化管理。六西格瑪管理方法主要分為DMAIC方法和DFSS方法兩大形式，DMAIC方法是對(duì)現(xiàn)有流程進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)的一種管理方法，而DFSS方法則是對(duì)新產(chǎn)品、新流程進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)的一種方法。在DMAIC方法的應(yīng)用中主要分為定義、測(cè)量、分析、改進(jìn)和控制五大關(guān)鍵階段。在定義階段，需要確定生產(chǎn)過(guò)程中需要改進(jìn)的環(huán)節(jié)或是過(guò)程。在測(cè)量階段，在對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中現(xiàn)有生產(chǎn)質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量分析進(jìn)而確定過(guò)程基線(xiàn)希望達(dá)到的目標(biāo)，并對(duì)測(cè)量系統(tǒng)的有效性做出相應(yīng)的評(píng)價(jià)。在分析階段，對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)過(guò)程中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并確定生產(chǎn)過(guò)程中的關(guān)鍵性影響因素。改進(jìn)階段，尋求優(yōu)化和改進(jìn)措施降低生產(chǎn)過(guò)程的缺陷或是波動(dòng)。控制階段，對(duì)改進(jìn)后的生產(chǎn)流程進(jìn)行程序化控制并采取積極有效的措施與檢測(cè)方法來(lái)保持過(guò)程改進(jìn)成果。

2 六西格瑪管理工具在航空發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)質(zhì)量管理中的應(yīng)用

六西格瑪管理工具在生產(chǎn)管理中有著良好的應(yīng)用，下文將以某實(shí)例就六西格瑪管理工具在航空發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)制造中的質(zhì)量管理進(jìn)行分析介紹，從六西格瑪管理工具的定義、測(cè)量、分析、改進(jìn)、控制五大階段入手就如何做好六西格瑪管理工具在航空發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)質(zhì)量管理中的應(yīng)用進(jìn)行分析介紹。

2.1 六西格瑪管理工具的定義階段

航空發(fā)動(dòng)機(jī)零部件生產(chǎn)階段在某一工段遭遇一個(gè)問(wèn)題：在對(duì)某內(nèi)徑為φ48+0.018mm孔進(jìn)行加工時(shí)，在完成了前期粗加工后將使用內(nèi)圓磨進(jìn)行最后工序的加工。在實(shí)際的加工中，除了需要控制好內(nèi)孔的加工直徑外還需要保證所加工內(nèi)孔與基準(zhǔn)A之間的跳動(dòng)控制在0.02mm以?xún)?nèi)，通過(guò)對(duì)所加工出來(lái)的內(nèi)孔進(jìn)行測(cè)量后發(fā)現(xiàn)，有近4成的零部件無(wú)法滿(mǎn)足要求，且大多數(shù)是由于內(nèi)孔與基準(zhǔn)之間的跳動(dòng)超差所致，大部分零件的內(nèi)孔滿(mǎn)足相關(guān)精度要求，為提高航空發(fā)動(dòng)機(jī)的加工質(zhì)量需要就跳動(dòng)超差問(wèn)題進(jìn)行分析，使用六西格瑪管理工具來(lái)做好原因分析與改進(jìn)控制，提高加工質(zhì)量。

2.2 六西格瑪管理工具的測(cè)量階段

六西格瑪管理方法的應(yīng)用是建立在大量的數(shù)據(jù)測(cè)量、分析的基礎(chǔ)上。六西格瑪管理工具應(yīng)用時(shí)，通過(guò)對(duì)內(nèi)孔加工后的內(nèi)孔相對(duì)于基準(zhǔn)A的實(shí)際跳動(dòng)值與各影響因素進(jìn)行記錄分析，要了解現(xiàn)在過(guò)程能力、控制狀況、運(yùn)用Minitab軟件繪制出圖形后結(jié)合圖形就參數(shù)進(jìn)行定型和定量的分析。在這一階段為確保測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性需要就各測(cè)量結(jié)果進(jìn)行反復(fù)測(cè)量。

2.3 六西格瑪管理工具的分析階段

在這一階段其主要目的是在大量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上找出影響航空發(fā)動(dòng)機(jī)零部件加工質(zhì)量的影響因素。在應(yīng)用六西格瑪管理工具時(shí)，通過(guò)找出具有與輸出相關(guān)的輸入并就兩者之間的相互關(guān)系進(jìn)行分析，并借助于假設(shè)檢驗(yàn)、回歸分析用以驗(yàn)證輸入與輸出之間關(guān)系的存在以及兩者之間關(guān)系的大小，通過(guò)找出影響輸出的少數(shù)關(guān)鍵輸入，從而為航空發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)質(zhì)量的提升提供改進(jìn)的方向。借助于因果圖來(lái)對(duì)相關(guān)影響因素進(jìn)行分析，通過(guò)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行分析可以初步確定4個(gè)主要的影響因素：磨削參數(shù)、定位基準(zhǔn)面、夾具以及磨床自身精度。在確定影響因素方向的基礎(chǔ)上，需要對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證，通過(guò)修改機(jī)床加工作業(yè)時(shí)的磨削參數(shù)、修正定位基準(zhǔn)面、更換夾具或是裝夾方式以及對(duì)機(jī)床精度進(jìn)行檢測(cè)等的方式來(lái)記錄在不同加工狀態(tài)下所生產(chǎn)的零部件的相關(guān)精度數(shù)據(jù)，為后期分析做好準(zhǔn)備。

2.4 六西格瑪管理工具中的改進(jìn)

六西格瑪管理方法強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)，即各種結(jié)果都需要以數(shù)據(jù)為依托進(jìn)行證實(shí)，并以此為基礎(chǔ)來(lái)設(shè)計(jì)改進(jìn)方案。對(duì)影響因素建立起定性分析，利用盒線(xiàn)圖查看輸入與輸出之間關(guān)系的存在性，并進(jìn)行相應(yīng)的定性分析。借助于Minitab軟件所輸出的圖形可以發(fā)現(xiàn)夾具定位結(jié)構(gòu)對(duì)加工特性值分布有著較大的影響，基準(zhǔn)面調(diào)整也會(huì)對(duì)工件的加工特性值造成較為明顯的分布差異，此外，磨削參數(shù)以及機(jī)床定位精度也顯示出較為明顯的差異。因此，上述4個(gè)影響因素都會(huì)對(duì)工件的加工質(zhì)量產(chǎn)生影響。對(duì)于各因素的定量分析則可以借助于One-Way-ANOVA這一工具，通過(guò)對(duì)P值的判定，確定上述影響因素中何種因素的占比較大，通過(guò)分析后發(fā)現(xiàn)，夾具因素所造成的P＜0.05，這意味著不同的夾具對(duì)工件加工后的跳動(dòng)值都會(huì)產(chǎn)生影響，可以判定出夾具為主要影響因素。在改進(jìn)方案中，應(yīng)當(dāng)結(jié)合數(shù)控設(shè)備的特點(diǎn)固化磨削參數(shù)，消除人為因素對(duì)其所造成的影響，通過(guò)對(duì)不同磨削用量的組合分析對(duì)比確定最優(yōu)化的磨削參數(shù)。在基準(zhǔn)面的選取上，最大限度地確保定位基準(zhǔn)面的平面度，減小變形對(duì)定位基準(zhǔn)的影響。持續(xù)改進(jìn)加工工裝，合理選取適宜的裝夾方法與裝夾量，確保裝夾效果，將裝夾定位更改為3點(diǎn)定位，利用固定壓板壓緊的整體壓緊方式均衡施加于工件上的壓緊力，用以減少壓緊力過(guò)大所帶來(lái)的變形量，提高加工質(zhì)量。

2.5 六西格瑪管理工具中的控制

在使用六西格瑪管理工具完成了對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)零部件加工質(zhì)量的改進(jìn)后需要做好后期的質(zhì)量控制，用以確保零部件加工質(zhì)量的穩(wěn)定性。根據(jù)六西格瑪管理工具的控制結(jié)果修改零部件加工相關(guān)作業(yè)文件，建立起SPC重點(diǎn)控制，控制加工質(zhì)量。

結(jié)語(yǔ)

六西格瑪管理中的DMAIC方法其主要是借助于相關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)加工流程中的各影響因素進(jìn)行分析找出影響加工質(zhì)量的關(guān)鍵性因素，并尋求對(duì)關(guān)鍵因素的最佳改進(jìn)和控制方案，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)于生產(chǎn)質(zhì)量的控制。六西格瑪管理方法是系統(tǒng)性、結(jié)構(gòu)化的解決方法，本文在分析六西格瑪管理方法特點(diǎn)的基礎(chǔ)上對(duì)六西格瑪管理工具的應(yīng)用流程及應(yīng)用方法進(jìn)行了分析介紹。