基于六西格瑪理論的汽車零部件制造過程能力探析

張洪清

天津摩登炫彩科技有限公司 天津 301606

六西格瑪理論屬于一種管理策略，該理論可建設(shè)由定義、測量、分析、改進、控制組成的項目環(huán)，以此結(jié)合6S 管理法實現(xiàn)流程的不斷改進。過程能力指的是制造過程質(zhì)量滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的能力，可用于過程加工內(nèi)在一致性衡量，通過將六西格瑪理論引入汽車零部件制造過程能力研究，即可為質(zhì)量管理提供新路徑。

1 汽車零部件制造過程能力研究

1.1 研究思路

在汽車零部件制造過程能力研究中，采用十二步驟法這一六西格瑪理論的應(yīng)用方法，具體涉及質(zhì)量特性優(yōu)選、績效標(biāo)準(zhǔn)定義、分析測量系統(tǒng)、過程能力建立、改進目標(biāo)建立、波動來源尋找、關(guān)鍵少數(shù)篩選、變量關(guān)系發(fā)現(xiàn)、營運規(guī)范建設(shè)、測量系統(tǒng)驗證、過程能力確定、過程控制實施。在定義階段，需關(guān)注顧客及其需求，并尋找顧客的滿意和忠誠，逐步實現(xiàn)關(guān)鍵質(zhì)量特性的識別，這一過程需采用SIPOC 模型；在測量階段，需要以事實和數(shù)據(jù)驅(qū)動管理，通過分析數(shù)據(jù)、開展評估，獲得問題和改進機會的定量化認(rèn)識，具體可采用DMAIC 方法；在分析階段，需關(guān)注過程輸出特性，本文研究的過程能力本質(zhì)上屬于過程輸出特性滿足規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)或要求的能力，同時明確過程輸出特性的要求、抽樣方法選擇，并合理應(yīng)用統(tǒng)計工具，即可完成過程能力分析；在改進階段，需明確項目指標(biāo)的改進途徑，為明確項目指標(biāo)受到的各方面因素影響，可針對性開展試驗，以此獲得含有最大信息量的數(shù)據(jù)；在控制階段，需關(guān)注文件化改進過程、過程管理計劃建設(shè)、過程測量的持續(xù)性開展三個因素，以此維持改進成果[1]。

1.2 實證研究

以怠速氣體控制閥的關(guān)鍵功能零件球軸承作為研究對象，開展汽車零部件制造過程能力實證研究，該零件直接影響怠速氣體控制閥的性能，開展?jié)撛谑Ｊ郊坝绊懛治隹梢园l(fā)現(xiàn)，該球軸承存在達到10 的失效嚴(yán)重度。在定義階段，需首先明確目標(biāo)，即推廣基于過程控制的質(zhì)量持續(xù)改進，以此明確小組成員和項目進度和球軸承加工的過程流程圖，可發(fā)現(xiàn)磨內(nèi)圈半徑為關(guān)鍵過程；在測量階段，需選擇過程流程圖中的關(guān)鍵過程，包括軸向間隙和內(nèi)外圓直徑，隨之進行績效標(biāo)準(zhǔn)定義并開展測量系統(tǒng)分析，可得到7．44%的量具的再現(xiàn)性和重復(fù)性對總誤差的貢獻率，以及92．56%的零件間波動總誤差比例，由此可確定測量系統(tǒng)是可以接受的，為開展進一步判斷，需多取測量值。深入分析可以發(fā)現(xiàn)，零價差異引起了大部分波動，且零件間的差異較大，同時可確定零件與操作者之間存在顯著交互作用；在分析階段，采用長期過程能力的數(shù)據(jù)收集方法并開展正態(tài)檢驗，最終的過程能力計算采用Minitab，可得到0．79 的CPK 值，當(dāng)前制造過程能力由此得以描繪。基于行業(yè)要求，制造初始階段、過程穩(wěn)定后應(yīng)分別存在1．68 的PPK 值和1．32 的CPK 值，同時存在12012．78 的全樣本期望PPM 值，這意味著一定尺寸上百萬個零件的不合格率在1．20%以上。進一步尋找波動來源，采用頭腦風(fēng)暴法、繪制因果圖，可發(fā)現(xiàn)材料標(biāo)準(zhǔn)、系統(tǒng)壓力、環(huán)境溫度、磨削時間、測量儀、員工素質(zhì)均可能導(dǎo)致內(nèi)徑尺寸過程能力低下；在改善階段，需首先進行關(guān)鍵少數(shù)篩選，結(jié)合歷史經(jīng)驗和數(shù)據(jù)，可確定關(guān)鍵少數(shù)因素為磨削時間和磨床系統(tǒng)壓力。進一步分析變量關(guān)系，可發(fā)現(xiàn)在系統(tǒng)壓力為14MPa、磨削時間為8s 時，可得到較小的平均值偏倚且級差最小，該最佳結(jié)果對應(yīng)存在6．3469 的內(nèi)徑尺寸和0．0012 的級差，最終可設(shè)定系統(tǒng)壓力為14±0．2MPa，時間控制在8±0．2s；在控制階段，需進行測量系統(tǒng)驗證，并確定過程能力，可得到1．32 的樣本過程能力結(jié)果，較原有過程能力提升顯著。在最終的過程控制實施中，需進行現(xiàn)場數(shù)據(jù)監(jiān)測記錄的改善、數(shù)控磨床氣動量儀的定期檢查、現(xiàn)場操作指導(dǎo)書的更換、員工定期質(zhì)量培訓(xùn)的強化、記錄頻次的增加、控制計劃的更加準(zhǔn)確實施，以此實現(xiàn)汽車零部件制造過程能力持續(xù)提升，滿足汽車零部件制造企業(yè)的長期可持續(xù)發(fā)展需要[2]。

1.3 汽車零部件制造質(zhì)量管理路徑

為保證汽車零部件制造過程能力研究成果能夠更好應(yīng)用于實際生產(chǎn)，基于六西格瑪理論的汽車零部件制造管理也需要得到重視，這一管理可圍繞六西格瑪管理導(dǎo)入、客戶需求的理解和滿足、現(xiàn)有流程優(yōu)化、學(xué)習(xí)型組織建設(shè)四方面入手。以學(xué)習(xí)型組織建設(shè)為例，汽車零部件制造企業(yè)需要強調(diào)全員學(xué)習(xí)、全過程學(xué)習(xí)、團隊學(xué)習(xí)、終身學(xué)習(xí)，以此打造學(xué)習(xí)型組織，為于六西格瑪理論的應(yīng)用和汽車零部件制造過程能力持續(xù)提升奠定基礎(chǔ)[3]。在具體實踐中，可基于六西格瑪管理建設(shè)用數(shù)據(jù)說話的氛圍，工程技術(shù)人員和質(zhì)量管理人員需應(yīng)用六西格瑪改進工具不斷優(yōu)化零部件制造過程，并持續(xù)完善相應(yīng)機制，形成技術(shù)攻關(guān)、六西格瑪改進、QC 小組活動三位一體的質(zhì)量改進體系。對于汽車零部件制造過程能力課題，可由外聘專家和內(nèi)部工程人員共同進行攻關(guān)，也可以在具體實踐中由工程技術(shù)人員和工序管理人員組建項目團隊，以此開展六西格瑪改進探索，QC 小組活動所能夠發(fā)揮的積極作用也需要得到重視，進一步優(yōu)化汽車零部件制造質(zhì)量管理。

2 結(jié)語

綜上所述，六西格瑪理論可較好用于汽車零部件制造過程能力研究。在此基礎(chǔ)上，本文涉及的研究思路、實證研究等內(nèi)容，則提供了可行性較高的六西格瑪理論應(yīng)用路徑。為更好開展汽車零部件制造質(zhì)量管理，行業(yè)人才的培養(yǎng)、正交試驗的針對性開展、長期過程能力研究的深入同樣需要得到重視。