基于六西格玛理论的汽车零部件制造过程能力探析

张洪清

天津摩登炫彩科技有限公司 天津 301606

六西格玛理论属于一种管理策略，该理论可建设由定义、测量、分析、改进、控制组成的项目环，以此结合6S 管理法实现流程的不断改进。过程能力指的是制造过程质量满足技术标准的能力，可用于过程加工内在一致性衡量，通过将六西格玛理论引入汽车零部件制造过程能力研究，即可为质量管理提供新路径。

1 汽车零部件制造过程能力研究

1.1 研究思路

在汽车零部件制造过程能力研究中，采用十二步骤法这一六西格玛理论的应用方法，具体涉及质量特性优选、绩效标准定义、分析测量系统、过程能力建立、改进目标建立、波动来源寻找、关键少数筛选、变量关系发现、营运规范建设、测量系统验证、过程能力确定、过程控制实施。在定义阶段，需关注顾客及其需求，并寻找顾客的满意和忠诚，逐步实现关键质量特性的识别，这一过程需采用SIPOC 模型；在测量阶段，需要以事实和数据驱动管理，通过分析数据、开展评估，获得问题和改进机会的定量化认识，具体可采用DMAIC 方法；在分析阶段，需关注过程输出特性，本文研究的过程能力本质上属于过程输出特性满足规定标准或要求的能力，同时明确过程输出特性的要求、抽样方法选择，并合理应用统计工具，即可完成过程能力分析；在改进阶段，需明确项目指标的改进途径，为明确项目指标受到的各方面因素影响，可针对性开展试验，以此获得含有最大信息量的数据；在控制阶段，需关注文件化改进过程、过程管理计划建设、过程测量的持续性开展三个因素，以此维持改进成果[1]。

1.2 实证研究

以怠速气体控制阀的关键功能零件球轴承作为研究对象，开展汽车零部件制造过程能力实证研究，该零件直接影响怠速气体控制阀的性能，开展潜在失效模式及影响分析可以发现，该球轴承存在达到10 的失效严重度。在定义阶段，需首先明确目标，即推广基于过程控制的质量持续改进，以此明确小组成员和项目进度和球轴承加工的过程流程图，可发现磨内圈半径为关键过程；在测量阶段，需选择过程流程图中的关键过程，包括轴向间隙和内外圆直径，随之进行绩效标准定义并开展测量系统分析，可得到7．44%的量具的再现性和重复性对总误差的贡献率，以及92．56%的零件间波动总误差比例，由此可确定测量系统是可以接受的，为开展进一步判断，需多取测量值。深入分析可以发现，零价差异引起了大部分波动，且零件间的差异较大，同时可确定零件与操作者之间存在显著交互作用；在分析阶段，采用长期过程能力的数据收集方法并开展正态检验，最终的过程能力计算采用Minitab，可得到0．79 的CPK 值，当前制造过程能力由此得以描绘。基于行业要求，制造初始阶段、过程稳定后应分别存在1．68 的PPK 值和1．32 的CPK 值，同时存在12012．78 的全样本期望PPM 值，这意味着一定尺寸上百万个零件的不合格率在1．20%以上。进一步寻找波动来源，采用头脑风暴法、绘制因果图，可发现材料标准、系统压力、环境温度、磨削时间、测量仪、员工素质均可能导致内径尺寸过程能力低下；在改善阶段，需首先进行关键少数筛选，结合历史经验和数据，可确定关键少数因素为磨削时间和磨床系统压力。进一步分析变量关系，可发现在系统压力为14MPa、磨削时间为8s 时，可得到较小的平均值偏倚且级差最小，该最佳结果对应存在6．3469 的内径尺寸和0．0012 的级差，最终可设定系统压力为14±0．2MPa，时间控制在8±0．2s；在控制阶段，需进行测量系统验证，并确定过程能力，可得到1．32 的样本过程能力结果，较原有过程能力提升显著。在最终的过程控制实施中，需进行现场数据监测记录的改善、数控磨床气动量仪的定期检查、现场操作指导书的更换、员工定期质量培训的强化、记录频次的增加、控制计划的更加准确实施，以此实现汽车零部件制造过程能力持续提升，满足汽车零部件制造企业的长期可持续发展需要[2]。

1.3 汽车零部件制造质量管理路径

为保证汽车零部件制造过程能力研究成果能够更好应用于实际生产，基于六西格玛理论的汽车零部件制造管理也需要得到重视，这一管理可围绕六西格玛管理导入、客户需求的理解和满足、现有流程优化、学习型组织建设四方面入手。以学习型组织建设为例，汽车零部件制造企业需要强调全员学习、全过程学习、团队学习、终身学习，以此打造学习型组织，为于六西格玛理论的应用和汽车零部件制造过程能力持续提升奠定基础[3]。在具体实践中，可基于六西格玛管理建设用数据说话的氛围，工程技术人员和质量管理人员需应用六西格玛改进工具不断优化零部件制造过程，并持续完善相应机制，形成技术攻关、六西格玛改进、QC 小组活动三位一体的质量改进体系。对于汽车零部件制造过程能力课题，可由外聘专家和内部工程人员共同进行攻关，也可以在具体实践中由工程技术人员和工序管理人员组建项目团队，以此开展六西格玛改进探索，QC 小组活动所能够发挥的积极作用也需要得到重视，进一步优化汽车零部件制造质量管理。

2 结语

综上所述，六西格玛理论可较好用于汽车零部件制造过程能力研究。在此基础上，本文涉及的研究思路、实证研究等内容，则提供了可行性较高的六西格玛理论应用路径。为更好开展汽车零部件制造质量管理，行业人才的培养、正交试验的针对性开展、长期过程能力研究的深入同样需要得到重视。