在智能卡个人化工艺中使用DMAIC方法提高打印质量稳定性的应用

叶俊

摘要：本文主要阐述了个人化工艺打印参数的优化过程中MSA、交互作用图、假设检验、ANOVA、DOE等工具在智能卡制造公司的运用，并借助MINITAB软件的帮助，成功地实践了六西格玛DMAIC过程，找到了最佳的打印参数，进而提高了产品合格率并为公司带来经济效益。通过本文的研究也进一步证明了质量管理改进工具和方法在智能卡制造业的应用是行之有效的。

关键词：智能卡；个人化；DMAIC；六西格玛

引言

六西格玛最早应用在制造业，继摩托罗拉、德州仪器、霍尼维尔、通用电气等先驱之后，几乎所有的财富500强的制造型企业都陆续开始实施六西格玛管理战略。六西格玛管理不仅仅是一种质量管理方法，而且是一种管理哲学，是提高企业核心竞争力的战略选择，是一种将顾客满意与企业经营业绩改进结合起来的先进管理方法[1]。

如今，国内智能卡产业已经形成芯片设计、芯片制造、模块封装、智能卡制作开发的完整产业链。企业已经具有一定的综合实力，且目前正在努力改进产品质量，降低产品价格，增加市场份额。在智能卡制造中推行六西格玛控制方法，消除浪费、提高品质，无疑是提升企业竞争优势的一剂良药。

本文结合实际案例，介绍了DMAIC方法的实施步骤和主要工具，并通过项目的成功实施验证六西格玛对智能卡制造业是行之有效、经济可靠的质量改进管理工具和方法。

一、六西格玛管理理论概述

杰克·韦尔奇曾说过：“六西格玛管理是通用电气公司历史上最重要、最有价值、最盈利的事业”。六西格玛是一套系统的、集成的业务改进方法体系，是旨在持续改进企业业务流程，实现顾客满意的管理方法。唯有以顾客为中心的六西格玛管理，才能实现顾客完全满意和忠诚，企业才会得到相应回报[2]。

它通过对现有过程进行定义（Define）、度量（Measure）、分析（Analyze）、改进（Improve）、控制（Control），简称DMAIC流程，消除过程缺陷和无价值作业，从而提高质量和服务、降低成本、缩短周期时间，达到顾客完全满意，增强企业竞争力[3]。

二、六西格玛在智能卡制造业中的应用

通过对A公司智能卡个人工艺进行DMAIC方法的实施，通过定义、度量、分析、改进和控制等阶段的分析，确定和控制影响打印质量的显著银子，从而提高智能卡个人化工艺的合格率。

1.公司简介

A公司是位于上海的一家中外合资企业，注册资本人民币5000万元，是全球最大的智能卡制造公司之一，也是亚洲第一大制卡厂商。公司的资金、技术实力强，生产规模庞大，品牌知名度高。

智能卡的个人化工艺，是指相关部门根据系统设计要求，将系统应用信息及持卡人个人信息写入或制作于卡上，使具有普遍通用意义的白卡变为具有个人特殊意义的可用卡的过程。然而在卡片个人化的工艺中由于打印参数设置不合适打印质量不稳定，使得合格率偏低，造成产量始终无法突破。

本文就工艺中出现打印质量不稳定的问题，进行了DMAIC分析，寻求提高智能卡个人化工艺的合格率，进而提高企业的生产效率。

2. 六西格玛DMAIC在智能卡制造业的实施

（1）定义阶段

通过收集所有的个人化工艺缺陷数据，分析造成缺陷的主要原因，发现造成个人化工艺合格率低的主要原因是打印参数不合适，从而造成打印质量不稳定。

本文运用有效、合理的工艺质量控制，确定合适的打印参数，提高个人化工艺的打印质量稳定性。将个人化工艺合格率从原来的99.73%提高到99.85%。

（2）测量阶段

条码扫描枪的一致性分析

扫描枪用于条形码读取，通常在个人化打印结束时会使用扫描枪对条形码打印效果进行检验。具体测量方法为：取10张个人化结束后需要进行条形码扫描的智能卡产品，给其编号1至10，做条码扫描枪一致性测试。在线安排检验员用A、B两把扫描枪同时做检验，要求同样的顺序测试2次。

采用Fleiss Kappa方法对扫描枪A/B的属性一致性进行分析。计算结果Kappa值等于1，说明A/B扫描枪的测试结果与标准一致。扫描枪检验结果可以信赖。

（3）分析阶段

个人化工艺打印参数是由“打印速度”、“电流强度”和“电流频率”组成的，在三者参数适当的情况下，打印效果可以达到客户的要求。

首先，验证“电流强度”“打印速度”和“电流频率”与“打印质量”有相关性。然后，建立交互作用图观察各打印参数之间的交互作用（如图1所示）。

根据“电流强度”“打印速度”和“电流频率”与“打印质量”的相关性分析得出： “打印速度”与“打印合格率”有负相关性。“电流强度”和“电流频率” 与“打印合格率”有相关性。将在后续的改进阶段寻找显著因子。

（4）改进阶段

1）确定因子显著性

在分析阶段已经分析出，打印速度、电流强度和电流频率三个因子之间存在相关性。考虑使用DOE对这三个因子的参数进行优化。在优化前，我们先使用ANOVA方差分析来确定因子的显著性。使用MINITAB的计算结果如表1。

2）确定最佳打印参数

从以上ANOVA分析可以看出：“打印速度”的P值为0.00<0.05，因此“打印速度”是显著因子。“打印速度”“电流强度”与“电流频率”之间交互作用的P值都大于0.05，因此他们相互之间的交互作用不显著。而打印速度1000和1500对合格率没有太大差异。也就说速度参数定义为1000到1500之间，就可以得到需要得到的打印质量。

公司设备打印速度的可调范围在1000～1500ms。但是，打印速度调节过低会影响设备的产量，所以在限制速度的同时要顾及设备产量。本公司对个人化设备的产能要求在每小时2500张卡以上。根据每种速度的平均UPH的跟踪发现，如果打印速度在1350ms以上，可以保证设备的UPH在2500张卡。所以，速度参数区间为（1350 ms，1500 ms）。

3）确定最佳打印参数后的效果验证

（5）控制阶段

抽取实施改进后一个月个人化工艺的平均合格率，观察其稳定性。

从合格率数据来看（如图2所示），个人化工艺的平均合格率在99.87%，已经达到本文的目标值99.85%。

三、结论

在智能卡个人化工艺中使用DMAIC方法提高打印质量稳定性的实际案例中，对精益六西格玛的多种技术和方法进行了实践。通过确定和控制影响打印质量的显著因子，提高了打印质量的稳定性，从而提高了智能卡个人化工艺的合格率，最终提高了生产效率并给企业带来经济效益。进一步证明了精益六西格玛对智能卡制造业是行之有效，经济可靠的质量改进管理工具和方法。

参考文献

[1]魏中龙主编.中国企业的六西格0玛管理之道。北京：经济管理出版社，2005

[2]何祯，施亮星，生静.六西格玛质量计划与连续质量改进。工艺工程，2001，4

[3]马林，何祯.六西格玛管理（第二版）。北京：中国人民大学出版社，2007endprint