六西格玛DMAIC流程在制造企业的应用——JCYM BR2锁扣案例

◆杨　博/文



六西格玛DMAIC流程在制造企业的应用——JCYM BR2锁扣案例

◆杨博/文

继摩托罗拉、通用电气推行六西格玛管理取得巨大成功之后，六西格玛为全世界的企业所关注。上海延锋江森座椅机械部件有限公司（以下简称JCYM）的六西格玛推广工作，也得到了公司管理层的大力支持。本文将重点介绍六西格玛的DMAIC流程在JCYM成功应用的一个案例——BR2锁扣产品销子脱落问题改善。

一、界定阶段

后靠背锁扣是将汽车后靠背固定在骨架上的连接件，BR2锁扣作为JCYM的一款主力锁扣，主要客户有福特、铃木、尼桑、特斯拉等。

从BR2锁扣产品试制至2014 年2月，BR2锁扣在装配过程中出现销子脱落，造成锁扣不解锁，甚至锁扣解体，导致产品功能性的缺失, 平均脱落比例为15%，占所有不良比例的86.1%。针对这一问题，JCYM传动件单元迅速成立六西格玛团队进行项目攻关。

二、测量阶段

（1）明确衡量指标

团队从生产流程的各个环节入手，结合销子脱落现象，将销子的推出力定义为衡量销子脱落的关键指标。后续所有环节，均以销子推出力为研究方法和项目输出，确定的具体指标为：销子推出力需不低于100牛顿。

（2）测量系统分析

团队对销子推出力的现状进行了测量系统分析，确保后续收集到的数据更加精确，从而减少因测量系统误差而带来的影响。由于推出力属于破坏性试验，采用量具研究的嵌套方差分析，测量系统波动小于30%，且分辨率大于5，说明测量系统符合要求。

（3）确定改善目标

团队对销子推出力的现状进行了过程控制研究和过程能力分析，过程控制无异常，但过程能力的PPK值仅为0.4，更进一步锁定改善点——提高销子推出力的过程能力，即提高销子推出力的PPK值。

三、分析阶段

（1）锁定关键工位

团队结合产品结构和加工工艺，研究生产环节中各个工位对销子推出力的影响，从而锁定关键工位是OP10销子外壳压铆工位和OP40压铆工位。

（2）细化改善方向

由于OP10和OP40这两个工位对销子的加工方向相反，团队对两个工位加工后的销子推出力进行了抽样检验，并运用双样本T检验，从而确定OP10工位对销子推出力存在正面影响，而OP40工位对销子推出力存在负面影响。团队的改善方向细化为提高OP10工位的销子推出力，同时减小OP40工位的反向影响。

图1　潜在因子鱼骨图

（3）潜在影响因子收集

团队锁定关键的OP10工位和OP40工位，从人、机、料、法四个维度进行头脑风暴，对可能起到影响的潜在因子进行收集，四个维度共收集到15个潜在因子（如图1）。

（4）标准化作业因素

在团队成员收集到的15个潜在因子中，“设备误操作”“员工未按照作业指导书操作”等6个潜在因子属于不符合标准化作业。团队成员在确认标准化作业的执行情况后，排除了上述6个潜在因子的影响。

（5）量化因子分析

针对其余9个可量化衡量的潜在因子，团队成员根据潜在因子的特性，对连续型数据因子和离散型数据因子，分别进行一般线性模型、T检验和回归分析（如表1所示），以及根据各种方法得到检验P值。

经过分析阶段，团队成员对所有潜在因子进行逐一验证，筛选出对销子推出力存在显著性影响的三个关键因子：OP10压铆工装角度、OP40压铆工装压铆面积、销子端面工艺圆角（如表2所示）。

表1　可量化潜在因子分析表

表2　因子表

四、改善阶段

团队成员确定关键因子后，进行DOE试验，寻找出三种因子的最佳组合方案。

（1）因子水平设定

结合三种因子所存在的具体状态，分别对三种因子进行水平设定。OP10压铆工装角度设置“36°、45°、60°”三个水平状态，OP40压铆工装压铆面积设置“大、小”两个水平状态（以工装R 角6.25mm和R角6.75mm作为区分），销子端面工艺圆角设置“有、无”两个水平状态。

图2　主效应及交互作用图

（2）试验设计及分析

团队成员根据三种因子的水平设定，进行一般全因子设计，并得出三种因子的主效应和交互作用（如图2）。其中，OP40压铆工装压铆面积小，销子推出力大；销子端面无工艺圆角，销子推出力大；但是OP10压铆工装角度在试验区间呈现近似二次函数的曲线，并与另外两个因子存在交互影响，需要进行响应曲面分析。

（3）响应曲面分析

团队成员对OP10压铆工装角度进行响应优化，拟合出最佳角度为48.89°，考虑到机加工难度和成本，将最佳角度定义为50°。

（4）因子最优组合

经过上述试验设计，三种因子的最优组合方案确定为：OP10压铆工装角度为50°，OP40压铆工装截面积小（工装R角6.75mm），销子端面取消工艺圆角。

（5）改善效果

团队成员将三种关键因子的最优组合应用于生产后，销子推出力的过程能力PPK值上升至1.73，销子脱落现象未再出现，年节约材料报废成本及人工成本61万元。

五、控制阶段

销子推出力改善后，团队成员对销子推出力进行了控制统计，并与改善前的销子推出力进行了对比。经过过程统计，团队发现改善后销子推出力能够稳定地达到400牛顿，因此，团队进一步对销子推出力进行了内控，要求其大于400牛顿。

六、小结

本项目的成功，使团队成员对原材料的工艺特性、产品结构、内部生产流程有了更加深刻的认知，为后续工作的展开积累了宝贵的经验；在活动中，团队成员集思广益、齐心协力，共同完成了项目，增强了团队凝聚力；在DMAIC流程的指引下，团队成员对六西格玛的改善流程有了更加清晰、更加全面的认识，实现了理论与实际更好的结合。