9月深圳某公司高層提出了六西格瑪管理培訓項目,並邀請天行健公司的顧問,組建了六西格瑪管理團隊,旨在解決產品存在的這樣那樣的質量問題,也為公司在日益激烈的市場競爭中贏得先機注入了強大的動力。
1、定義階段
①項目團隊組建
精益六西格瑪團隊成員的角色分配以及相應的融入項日的程度如表 1 ,通過這一設定,團隊成員可以清楚地知道如何合理地分配時間、精力,以及哪裡可以得到協助和支持。
表 1
②項目目標與預期收益
對於這款產品,儘可能地降低不合格品的產生以提高成品的合格率,從目前的平均92%提高到98%以上。這樣在財務上將有每年預期的收益為53000美元。簡單地講,六西格瑪管理的基本原則就是經濟性,最大可能地降低成本,節約資源減少風險,提高客戶滿意度,給股東、給社會創造價值。大家知道,浪費、報廢、返工、過度測試、客訴、退貨等不符合性成本的降低,都是精益六西格瑪重點關注的地方。
2、測量階段
項目定義後,進入測量階段。在該階段,測量系統必須先通過MSA,以驗證有效性。隨後,將重點檢測該產品的相關CTQ,收集其充足的數據用作分析。所以,整個測量階段將非常重要,真所謂「差之毫厘謬以千裡」,否則,整個項目將建立在錯誤的數據基礎上,就後果難堪了。
表 2
根據表 2 測量系統的分析來看,目前的測量系統%GageR&R=8. 24% < 10%,說明公司的檢測能力處於良好狀態,完全能滿足測量要求,可以進行下一步數據的收集,並儘可能確保數據的M確度和代表性。
3、分析階段
在準確完成了數據的測量和收集之後,下而將著重對其分析。如下圖 1 ,是我們最常見到的QC七大手法之一的魚骨分析圖,也就是人們常說的因果分析圖。在圖中,把有可能的影響因素歸結為六個方面,即人、機、料、法、環、測。前面,我們已經完成了測量系統分析,確認了測量系統的有效性,所以,該階段將對這些因素深度挖掘,以查明主要原因,以便在下個階段擬定糾正預防措施。
圖 1
通過對該款所有質量問題的產品在逐一梳理,再通過Pareto圖分析,如表 3。
表3
不難發現這款產品質量不合格主要分布在兩個方而:熔融指數超標和製件開裂,解決了這兩方而問題,就解決了80%的產況。不良問題。接下來看看,根據第二的開裂問題,把有開裂問題的製件進行全套的物理性能測試,經過大量的實驗測試發現,這些開裂的製件有80%的同時伴隨者熔融指數超標的問題,隨後安排了一次DOE實驗,進行了大量的平行對比測試,證實了熔融指數超標確實是製件開裂的主要原因。這樣,解決8H9D010這款產品的質量問題,最後就落到了解決其熔融指數超標的問題上了。那麼,首先看一下目前的過程能力如何,如下表 4 。
接下來項目團隊根據歷史數據,再結合各種變異源分析方法針對收集到的數據進行顯著性方面分析,以確認各個影響因素存在的顯著性如何,分析的結果如下圖 2 。
圖 2
4、改善階段
綜上分析,我們找到了問題的癥結及其所出現的環節。通過全方位的理解、測量與分析,接下來就要採取相應的解決方案和控制手段,開始真正意義上的推動改進,以獲取相應的財務收益。
①加工工藝條件。某生產製造公司的生產流程圖,如圖 3 所示。
圖 3
紅色區域為核心的生產工序,關鍵的工藝條件也是集成在本作業工段,原材料經過餵料器進入擠出機,在高溫高剪切的作用下,充分混合後,從擠出機的模頭處拉出麵條狀,再經過水槽冷卻後由切粒機切成粒子狀,形成最後的產品。某生產製造公司的擠出機,主要採用雙螺杆混煉工藝,目前來講,雙螺杆擠出機是混煉工業的主流。選擇了雙螺杆擠出機,再來看雙螺杆混煉的工藝的影響因素情況,如圖 4 。
圖 4
根據工廠多年積累的經驗以及就此次產品缺陷來看,主要研究工藝參數變化對最終產品熔融指數的因素,下面來依次通過提高螺杆轉速、提高餵料速度、提高壁筒溫度三方面進行分析,通過三個工藝參數的分析,確定了兩個關鍵因素,就是螺杆轉速和餵料速度,再設計一個2因子3水平的DOE正交試驗,最後找到了最佳工藝條件,螺杆轉速為800轉每分鐘,餵料速度為每小時450公斤。
②螺杆塊尺寸。商用的雙螺杆擠出機有兩種形式:同向嚙合、反向不嚙合。
反向不嚙合擠出的雙螺杆擠出機一般不用於擠出混煉,它們適合於反應人體積溶劑、單體等在聚合過程中脫去揮發成份。
同向嚙合雙螺杆擠出機能有效的將能量用於熔化塑料,這種設計提供了很好的混合效果,因此同向嚙合雙螺杆擠出機是擠出混煉中最常用的。而目前某生產製造公司的擠出機設備使用的也是這種同向齒合的螺杆設計,其螺杆塊如圖 5 。
圖 5
螺杆塊在實際的生產過程中隨著螺杆主軸高速旋轉,從而對物料產生巨大的剪切作用,以達到不同物料間充分混煉的效果。但相應的物料也對螺杆塊有著巨大的摩擦力,同時,物料在高速剪切作用下,本身的化學性得到了極大的釋放,也因此在侵蝕著螺杆塊,所以,隨著長時間的連續生產,螺杆塊也一直在磨損,當這種磨損達到一定程度後,物料受到的剪切作用就會降低。所以,接下來就需要對螺杆塊的磨損情況進行監控,精益六西格瑪團隊首先對現有的螺杆塊的管理流程進行了梳理,並與相關部門一起深入討論和研究,確實發現這其中存在些許的問題,諸如螺杆塊沒有尺寸上下限、沒有專人測量、沒有任何的記錄,接下來項目團隊對原有的流程進行了一些修改,如圖 6 所示:
圖 6
紅線區域為新增加管控的環節。然後,再由質量部門專人匯總每次測量的數量。以螺杆合格率的形式量化管理螺杆塊的合格情況,經過各部門的協作,螺杆塊的合格率山開始的67. 6%逐漸提高到99.6%,也因此,由於設備的問題異致產品生產過程中剪切力不夠的問題衡到了基本的解決。
經過以上的改進後,又進行了數周的數據跟蹤和相關的驗證,發現效果完全達到了預期的目標。
5、控制階段
控制階段是精益六西格瑪模式的一個很重要的階段,其土要任務對前幾個階段取得的改進成果進行保持,不再出現改善前的狀態,是對項目的前期措施的固化,目的是讓改善措施能夠長期有效。包括流程優化、產品圖檔修訂、制定標準操作程序以及相應的定時和不定時監督檢查等措施,關鍵在於執行和制度化,這樣才能使改善措施能夠長期有效地實施。
文章來源:天行健諮詢