某稱重設(shè)備系統(tǒng)有限公司是中國(guó)衡器行業(yè)衡器制造集團(tuán),其產(chǎn)品范圍覆蓋了全世界五大洲與稱重有關(guān)的各行各業(yè),稱重范圍從0.1微克到10000噸,包括工業(yè)衡器、商用衡器、稱重系統(tǒng)、天平和實(shí)驗(yàn)室儀器等,列全世界同行之首。公司成立以來,研制生產(chǎn)出高精度稱重傳感器、稱重顯示儀和各類電子衡器,不斷開發(fā)擴(kuò)大國(guó)內(nèi)外市場(chǎng),現(xiàn)已成為國(guó)內(nèi)最大的衡器研制基地。公司很早便開始推行六西格瑪管理,六西格瑪成為改進(jìn)過程、降低缺陷、提高業(yè)績(jī)、培訓(xùn)員工、保證公司長(zhǎng)期高速增長(zhǎng)的強(qiáng)勁的企業(yè)文化:質(zhì)量管理機(jī)構(gòu)承擔(dān)公司六西格瑪活動(dòng)的培訓(xùn)和項(xiàng)目指導(dǎo)工作,“提高GD傳感器的一次合格率”就是公司推行六西格瑪?shù)膶?shí)例之一。
界定階段
(1)項(xiàng)目背景
稱重傳感器是一種將重量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的敏感元件,主要由彈性體,應(yīng)變片,PCB板及電纜線組成。傳感器的精度直接決定了稱重系統(tǒng)的精度。GD傳感器(一種搖柱式稱重傳感器)是新產(chǎn)品,主要用于汽車衡,軌道衡等產(chǎn)品。
GD傳感器投入生產(chǎn)已有半年,但生產(chǎn)線的平均合格率一直不高,開始只有93%,其中有24只由于焊接以后無法返工,只能報(bào)廢,造成直接損失6.72萬元,按此水平進(jìn)行生產(chǎn),預(yù)計(jì)一年后由報(bào)廢而產(chǎn)生的直接損失將達(dá)16.6萬元。
產(chǎn)品生產(chǎn)的合格率低導(dǎo)致生產(chǎn)效率下降。
生產(chǎn)定單不能按正常的生產(chǎn)周期完成而影響及時(shí)交貨。
多次返工造成產(chǎn)品性能不穩(wěn)定,即使通過測(cè)試和檢驗(yàn),依然存在質(zhì)量隱患。
CD傳感器有一部分是內(nèi)部配給大衡事業(yè)部使用的,質(zhì)量問題會(huì)降低大型衡器的一次合格率,增加內(nèi)部故障成本。(天行健咨詢一家專注于精益生產(chǎn)管理,六西格瑪管理培訓(xùn)咨詢與項(xiàng)目輔導(dǎo)的管理咨詢公司)
大衡產(chǎn)品質(zhì)量問題引起過多的維修,花費(fèi)過多的人力、物力和財(cái)力。
有一部分GD傳感器銷往集團(tuán)的其他國(guó)外分公司,質(zhì)量不穩(wěn)定影響公司聲譽(yù)。
(2)劣質(zhì)成本分析
以GD傳感器六西格瑪項(xiàng)目開始前全年的銷售及內(nèi)部使用情況為例(表1-1),



(3)項(xiàng)目目標(biāo)
當(dāng)前:2.91σ。
改進(jìn)后:3.6σ。
當(dāng)前:1.67%。
改進(jìn)后:0.3%。
減少直接報(bào)廢。
降低內(nèi)部返工返修及客戶服務(wù)維修費(fèi)用。
(4)項(xiàng)目小組組成。
項(xiàng)目負(fù)責(zé)人:1人。
小組成員:8人。
測(cè)量階段


分析階段
(1)主要缺陷類型分析(圖1-2)

造成傳感器返工的主要缺陷類型有:靈敏度超差、線性超差、半導(dǎo)體片歪、絕緣性能超差和其他原因。其中靈敏度超差和線性超差占92%,是主要返工原因。半導(dǎo)體片歪和絕緣性能超差占6%,是由于操作人員違反操作規(guī)程造成,加強(qiáng)工藝而規(guī)程的培訓(xùn)即可避免。靈敏度和線性是傳感器的主要質(zhì)量特性。在制造過程中,由不同檢驗(yàn)員使用專用儀器進(jìn)行測(cè)量,因此人員和操作的一致性對(duì)質(zhì)量特性的控制至關(guān)重要。(天行健咨詢一家專注于精益生產(chǎn)管理,六西格瑪管理培訓(xùn)咨詢與項(xiàng)目輔導(dǎo)的管理咨詢公司)
(2)用Minitab軟件對(duì)靈敏度的測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行R&R分析(圖1-3)



對(duì)靈敏度測(cè)量系統(tǒng)的分析結(jié)果表明:重復(fù)性與再現(xiàn)性容差百分率(%R&R)高達(dá)67.1%,因此測(cè)量系統(tǒng)誤差導(dǎo)致結(jié)果不真實(shí),是造成質(zhì)量特性不穩(wěn)定的主要原因。進(jìn)一步分析還表明測(cè)量系統(tǒng)的人為因素影響明顯:被測(cè)傳感器放置的方法、位置因人而異,嚴(yán)重影響了測(cè)量結(jié)果的重復(fù)性與再現(xiàn)性,需對(duì)該測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)。
(3)用因果圖對(duì)造成線性超差的原因進(jìn)行分析(圖1-4)

(4)為確定線性超差的主要原因,進(jìn)行DOE試驗(yàn)分析(表1-2、表1-3 )



按極差排序,對(duì)非線性的影響程度最大的是因子A,其次是因子B,而因子C與D影響很小。這說明膜片是否退火是造成傳感器非線性的最重要的原因,而膜片退火主要是消除應(yīng)力,因此可以得出如下結(jié)論:膜片的應(yīng)力是造成非線性返工的主要原因。
改進(jìn)階段
(1)為減少靈敏度測(cè)量系統(tǒng)的誤差,制作了一副專用測(cè)試夾具(圖1-5)

使用此夾具,可防止側(cè)試時(shí)傳感器位I的轉(zhuǎn)動(dòng);
消除測(cè)試對(duì)位過程中的人為因素;
防止傳感器前后左右晃動(dòng),影響測(cè)試精度;
經(jīng)驗(yàn)證,改進(jìn)后的系統(tǒng)R&R誤差和改進(jìn)前相比顯著下降:容差百分率從67.1%降低到26.51%,效果顯著。
(2)膜片的改進(jìn)
(3)改進(jìn)后的效果(西格瑪水平計(jì)算,表1-4)




整個(gè)GD傳感器生產(chǎn)過程:DPMO二877+4582+871=6330, 西格瑪水平:3.96σ,報(bào)廢率為0,均超過項(xiàng)目當(dāng)初預(yù)期的目標(biāo)。
控制階段