精益六西格玛在表面处理行业中的应用

杨改航

（太原航空仪表有限公司，山西 太原 030006）

精益六西格玛在表面处理行业中的应用

杨改航

（太原航空仪表有限公司，山西 太原 030006）

某批经电镀镉、铬酸盐彩色钝化及浸漆的管体在装配时被发现尾端色调不一致，遭客户拒收。借助六西格玛管理方法，对该案例进行了分析。提出了改善措施，如建立样件制度，调整镀镉和铬酸盐钝化的工艺参数，缩短电镀与浸漆的间隔时间，固化浸漆工艺。为表面处理行业的产品质量真正达到六个西格玛的水平提供参考。

六西格玛；精益管理；电镀镉；彩色钝化；色差

Author’s address: Taiyuan Aviation Instrument Company Limited, Taiyuan 030006, China

1 前言

六西格玛是一种先进的生产技术管理理念及方法，其“过程决定结果”的宗旨，正成为全球生产行业的楷模与践行规范。表面处理是一个凭借着化学及电化学原理等抽象理论指导的特殊生产行业，一直被生产过程的难以可显及控制所困扰，存在着生产加工凭经验，过程控制靠实践，最终检验难判断等诸多问题，使得加工好的产品难以满足客户的要求，而造成大量不必要的返工报废及客户抱怨。如何推行六西格玛管理，将其精髓及理念深植于表面处理工业，促进表面处理行业快速茁壮成长，是摆在每位表面处理工作者面前的一大突出问题。

六西格玛是典型的定量决策系统。与传统方法相比，它更强调数据的作用，运用统计手段和各种技术去发现过程问题的本质规律，从根本上消除问题。这使得生产流程的所有变量得到提示和量化，比较和改善就成了顺理成章的事。基于对过程本质的深刻理解，六西格玛用“D–M–A–I–C”的方法体系对过程进行改进，即分5个阶段：定义(Define)、测量(Measure)、分析(Analyze)、改善(Improve)与控制(Control)。

随着企业的飞速发展，如何能使运作经营成本最低，是每个企业追逐的目标。笔者所在公司也在积极地探索着这条道路，从起初的全面质量管理(TQM)到现在的精益六西格玛，公司的管理水平进步很大，取得的成果也非常可观。

首先，精益六西格玛“以顾客的需求为出发点，按顾客需求的时间和数量在规定的时间内完成产品的加工”为宗旨，使得企业由原来以技术加工为导向的生产型企业向未来的以市场顾客需求为导向的服务性企业进行转变，从以前的“生产出来再销售”模式向“拿着订单为客户生产”模式变革。对于表面处理行业而言，如何能生产出顾客满意的产品实为关键。因为只有客户得到了称心满意的服务之后，才愿意出资与企业建立长期共赢合作。

接下来就是要积极有效地沟通，收集顾客的需求，然后将其转化成可测量、可控制的技术指标和措施。现围绕着某型产品在交付时出现顾客不满意的问题及整个问题的解决过程，谈谈六西格玛是如何在表面处理行业中运用开展的。

2 案例分析

表面处理行业本身就是一种加工服务型行业，因而加工质量的好坏与客户需求直接相关。现以某客户需求转换的案例加以分析。

2. 1 第一阶段──定义、测量

2. 1. 1 问题陈述

某型管体在电镀镉后铬酸盐彩色钝化、浸漆并入库，在装配中心组装时，顾客发现同批提交的某型产品尾端管体色调不一致，且差异较大，对此很不满意，拒收已装配好的产品，并怀疑整个加工流程存在问题。

2. 1. 2 沟通收集

技术人员第一时间就从客户的不满之中了解到客户的需求，并多次与客户进行面对面的沟通，说明表面处理行业中色调的差异本身就存在，也很难避免。但是为了向客户提供满意的产品，表面处理技术人员还是将客户需求进行分析转换，力争客户满意。

2. 2 第二阶段──分析

技术人员会同有关人员召开现场会分析后认定出现色调不一致的原因有以下两点。

第一、装配车间从库房领用了不同批次不同时间(分别为2008年10月25日和2009年4月23日)表面处理加工的管体进行总装后提交。虽然表面处理加工同批次的颜色一致，但将不同批次表面处理加工的管体放在一起就产生了色调不一致的现象。

第二、不同加工批次的零件出现色调不一致的现象经试验验证后认定是电镀镉过程所造成的，具体产生原因如下：

(1) 管体电镀后(190 ± 10) °C除氢并出光，接着彩色钝化。由于管体电镀镉镀层在高温条件下会变色并出现镀层外观不均匀的现象，出光操作(时间3 ～ 5 s)有时很难保证单只连接管表面光洁、无缺陷。因而为了保证外观，对于外观差的连接管先进行手工砂光。由于人为砂光不均匀、不到位，因此颜色不一致。

(2) 零件从电镀完毕到浸漆之间的时间间隔不一致，有的批次间隔时间偏长，因而导致颜色不一致。

(3) 此管体一年才加工一两批，之间间隔太长，工人仅凭直觉和经验进行表面处理加工，检验也没有固定标准，所以出现了连接管到总装时才发现颜色不一致的现象。

2. 3 第三阶段──控制、改善

出现此类问题后相关技术人员非常重视，多次开会进行专项质量分析，在得出结论后指派专人对问题进行试验验证、数据收集、机理分析，本着“客户需求就是目标，质量就是生命”的原则，积极想办法、求验证，最终针对这一问题的原因制定出了一套较为可行的加工流程及改善措施。

第一、建立样件制度，使得操作者和检验员对每个批次的颜色状况做到心中有数，对本批产品的表面处理加工做到有据可依。

虽然GB/T 9800–1988《电镀锌和电镀镉层的铬酸盐转化膜》中明确指出“电镀工作者很难保证提供色调准确的铬酸盐转化膜，如果需要准确的色调，可将漂白的铬酸盐膜染色，但耐蚀性能只与漂白的转化膜类似”，但是有了对上批色调状况的了解，可以尽量将色调做成近似，从而避免颜色上的较大差异。

第二、针对电镀过程中尾管低端容易烧焦发毛、高温除氢过程产生连接管局部不一致的现象，首先通过控制电镀工序来保证，如电镀操作还不能保证，则通过控制手工砂光、出光、钝化的操作来保证色调。具体控制措施如下：

(1) 将电镀电流由原来的 2 ～ 3 A/dm2调整到1.5 A/dm2(工艺范围为1 ～ 3 A/dm2)，时间由原来的30 ～45 min调整到60 ～ 75 min，并采取阴极保护来防止电流过大，从而避免尾管低端烧焦发毛。

(2) 将钝化液的主盐浓度调整至下限，将pH控制在1.5 ～ 1.8(一般为1.2 ～ 1.8)，钝化时间控制在7 ～ 9 s。

(3) 在实际操作中，尽量通过延长出光时间来控制，若出光确实难以保证而需要砂光时，应在主管工艺员的指导下进行砂光。为了降低砂光造成镀层减薄的风险，需要砂光的连接管必须将镀层的厚度由原来的8 μm提高到12 μm。为了避免砂光后会出现色调变亮的现象，可通过控制钝化溶液的浓度和时间来调整控制(事实证明可行)。

第三、明确规定电镀到浸漆间的时间段，将其规定在一周内。电镀完的连接管应立即转入喷漆工序，并在一周内完成浸漆，从而避免电镀层在恶劣环境下发生轻微腐蚀而变色。

第四、固化管体浸漆工艺，加强过程控制。浸漆前应对管体进行清洁处理，吹干后立即浸漆。为保证管体漆膜均匀完整，防止烘烤过程中钝化膜层变色，浸漆的参数必须严格控制，具体措施为：漆液的黏度范围由14 ～ 21 s缩窄为17 ～ 19 s，空气中的流平时间为30 min、流平环境温度为15 ～ 35 °C。

3 结语

随着科技的不断发展，企业的运营模式也在逐渐改变。在日趋激烈的竞争环境下，企业只有紧紧地抓住市场的需求，按照客户需求进行精益节约式生产，才能在整个市场中站稳、做强。表面处理行业本身就是一种来料加工式的服务性行业，客户提交半成品的同时，传达了自己的需求声音；在拿走产品的同时也会对加工服务质量提出建议。只有及时吸纳客户的不同声音，并将他们的声音及时纳入后续加工服务中，根据客户需求提供节约式灵活快捷服务，表面处理行业才能满足各行各业的需求，并得到长足的发展。

Application of lean six sigma to surface treatment industry //

YANG Gai-hang

A batch of Cd-plated tubular parts subjected to iridescent chromating and dip painting was rejected by the customer due to color difference at the end of the tubes. This case was analyzed based on 6σ management method. Some improvement measures were given, such as establishing standard sample system, adjusting technological parameters of Cd electroplating and chromating, shortening the interval between electroplating and dip painting, and fixing the dip painting process. It provides a reference for surface finishing industry to achieve 6σ level of product quality.

six sigma; lean management; cadmium plating; iridescent passivation; color difference

TQ153.17; TG178

B

1004 – 227X (2012) 08 – 0014 – 03

2012–02–10

2012–03–07

杨改航（1980–），男，陕西咸阳人，本科学历，工程师，主要从事不锈钢、铝合金及其他新兴材料表面处理工艺的研发与工艺管理，2010年获得精益六西格玛黑带资格证书，从业8年，多次获得工艺研究及QC相关奖项。

作者联系方式：(E-mail) yangruqing@163.com。

[ 编辑：温靖邦 ]