基于六西格瑪DMAIC方法的D公司產品質量改進研究＊

楊 欣

（河南工學院管理學院，河南 新鄉 453000）

0 引言

六西格瑪管理作為一種全新的管理方式，充分展示了量化科學管理的理念。如果要達到六西格瑪的質量水平，第一要制定明確的標準，第二要在日后的工作中隨時跟蹤考核實際操作與標準之間的差異，持續改進，只有這樣才能達到六西格瑪水平[1]。目前，已經形成了一套使各個環節不斷改進的流程：定義、測量、分析、改進、控制。

D公司運用六西格瑪管理理念和DMAIC改進模式，對汽車線束產品制造過程中發生的主要不良品進行研究。其中使用測量系統分析、過程能力分析、統計過程控制、Minitab軟件等工具，揭示了D公司目前所應用到的質量管理理論和管理方法，強調了DMAIC在質量管理中的應用和效果。

1 項目定義階段

D公司不良品大部分來源于三車間全自動下線機的下線工序，比例超過了不良品總數的一半以上，如此大范圍不良品的產生不僅會使產品的質量成本增加，還會影響后期工序的完成質量和完成進度。因此，降低三車間不良品數、減少質量損失為中心的質量改進是現階段D公司質量改進的主要目標。三車間第二季度的總產量為8718043根，不良品主要來源于以下項目，A項：批量不良；B項：欠料及物料不良；C項：下線尺寸偏長；D項：模具設備損壞；E項：生產計劃變化；F項：檢驗設備不良；H項：員工缺勤；I項：待料待工；J項：誤操作引起的不良。不良品率如下表1所示。

表1 下線工序不良品統計

三車間第二季度的總產量為8718043根，根據表1中的數據可以計算出下線工序不良率為0.17%，而C項（下線尺寸偏長）的不良率就占到了0.08%；則此次質量改進需要通過對D公司三車間下線工序中的下線尺寸進行測量、分析和改進，爭取C項（下線尺寸偏長）不良品率的下降。因此，確定了C項不良品率由0.08%降低到0.05%以內的質量改進目標。

2 項目測量階段

由于調教過程只要設定參數之后，設備可以自動調教至相應位置，設備精度完全可以滿足需要，而且日常校對的時候都會檢查設備精度，因此自動設備的測量能力完全可以信任，此過程省略。

3 項目分析階段

做出下線尺寸的首件設定值偏大的假設，為了判斷這樣的假設是否真實，有必要根據實際的生產數據對其進行假設檢驗。因此，隨機抽取三車間第二季度的下線尺寸數據，記錄在不同公差范圍要求的情況下首件設定值與公差中心值之差，并分析實際設定值偏大的情況是否顯著。記錄的數據運用Minitab軟件對差值是否等于零進行假設檢驗，選擇單樣本的T檢驗：原假設H0為差值為零，備擇假設H1為差值不為零，檢驗結果如表2所示：

表2 單樣本的T檢驗表

從假設檢驗中可以得出P值=0.000＜0.05，故拒絕原假設H0，接受備擇假設H1，即以95%的置信水平認為以導線首件設定值偏大是顯著的。這與員工心理作用和障礙有關，下一步應針對如何選擇導線的首件設定值，用科學的方法和標準化的程序來防止員工“多余”的心理作用。在測量階段計算出的尺寸相對偏移系數K=+0.69，因此，只有降低偏移系數K到零或者更小才能使改善導線尺寸值偏大的現狀[2]。

4 項目改進階段

改進階段主要任務是根據分析階段的分析結果，將相關因子逐一進行改善。首先制定針對根本原因的潛在解決方案，然后進行方案的選擇。這里主要做好以下工作：1）對于自變量因子X進行分析，確定X之間的互相關系；2）制定改善后的新流程；3）完成新的改善流程；4）全面推行改善后的新流程；5）對于完善后的XY數據進行確認，以判定改善的有效性，在這個階段，使用過程能力分析法[3]。

導線尺寸偏長的改善關鍵點在于下線尺寸的首件設定上，因此，需要通過降低首件設定尺寸值來實現對尺寸不良的改善，而降低到什么程度才能既保證尺寸要求又很大程度上減少導線的浪費呢？為了快速找出合適尺寸也為了操作方便，所以選擇從下線工序的三個特殊的尺寸入手進行評測，即公差下限、公差中心和公差上限，設定四個方案，仍然選擇前述測量系統進行數據收集，即兩臺型號KH-601的全自動自動下線機，下線尺寸要求為：850 mm，公差范圍：0 mm～8 mm。通過收集數據，檢測每個方案的過程能力，先排除不符合過程能力要求的方案，然后根據實際情況，在余下的滿足過程能力要求方案里選擇一個最佳方案作為最終的改善方案。

1）方案一。尺寸要求：850 mm，首件設定：851 mm，公差范圍：0 mm～8 mm。運用Minitab軟件對方案一進行過程能力分析，如圖1所示：

圖1 方案一的過程能力分析

從方案一的過程能力分析圖中能夠比較明顯地看出：所有導線尺寸雖然都合格，但Cpk=0.85＜1.33，顯然過程能力不足，存在質量風險，所以按照公差下限值+1 mm設定首件尺寸不符合生產質量要求，因此方案一不選。

2）方案二。尺寸要求：850 mm，首件設定854 mm，公差范圍：0 mm～8 mm。運用Minitab軟件對方案二進行過程能力分析，如圖2所示。

圖2 方案二的過程能力分析

3）方案三。尺寸要求：850 mm，首件設定856 mm，公差范圍：0 mm～8 mm。運用Minitab軟件對方案三進行過程能力分析，如圖3所示。

從方案三的過程能力分析中可以看出：所有尺寸都合格，Cpk=3.59＞1.33，顯示過程能力很充足，無任何質量風險，所以首件尺寸設定值公差中心設定是可行的，同樣也存在很大程度的浪費[4]。

在上述四個方案中，方案一由于不滿足過程能力的要求所以不予考慮，則在剩下的三個方案中進行選擇，為了使方案選擇更合理準確，按照過程能力滿足程度、導線浪費程度、員工接受程度的標準進行方案的評價選擇，具體評價如表3所示。

表3 方案評價

根據評價結果可以得出，方案二得分最高，因此，下線工序首件設定尺寸改善選擇方案二，即按照公差中心設定，這樣設定既能夠有效地減少導線的浪費，又很容易讓員工接受，一定程度上改善員工“多余”的心理作用。

5 項目控制階段

對今后的生產過程控制，要在生產線上設定數據收集方案，并用P控制圖監控下線尺寸，對任何異常點的出現加以報警。

6 結論

本文針對D公司汽車線束的生產過程，分析發現D公司三車間的不良品大部分來源于全自動下線機的下線工序，比例超過了不良品總數的一半以上，如此大范圍不良品的產生不僅會使產品的質量成本增加，還會影響后期工序的完成質量和完成進度。因此，降低三車間不良品數，減少質量損失為中心的質量改進是現階段D公司主要目標。公司成立了精益六西格瑪專案小組，應用精益生產和六西格瑪管理理論的DMAIC方法進行數據收集分析，能夠快速、準確地找到關鍵顯著因子，并能利用Minitab分析工具對數據結果進行分析，經實驗驗證從而找到解決問題的辦法。在此次研究中除了下線尺寸偏長外還有很多影響產品合格率的因素需要進一步改善，由于時間有限僅做初步改善，改善永無止境，每一次的改善都將為企業的生存發展和競爭力的提高增加一個砝碼，希望D公司可以針對其他質量問題繼續改進，為內部顧客和外部顧客提供滿意的產品。