按照精益六西格瑪?shù)耐黄颇J剑?xiàng)目通過D(定義)、M(測量)、A(分析)、I(改善)、C(控制)的模式進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)。
1、定義階段(即D階段)
首先對橢球底焊接中存在的關(guān)鍵問題進(jìn)行了分析。以往橢球底焊縫單位缺陷數(shù)一直徘徊在0.43個/張左右,存在的主要缺陷有:氣孔、夾雜和夾鎢。以往解決這類問題都是通過優(yōu)化工藝參數(shù)來控制產(chǎn)品的焊接質(zhì)量。而該機(jī)械廠的產(chǎn)品焊接工藝早已定型,其優(yōu)化空間十分狹小,為此決定另辟新徑,采用當(dāng)今最先進(jìn)的質(zhì)量管理工具——精益六西格瑪對橢球底的焊接缺陷進(jìn)行研究。
精益6σ管理的一大特點(diǎn)是要創(chuàng)建一流的基礎(chǔ)設(shè)施,確保項(xiàng)目開展過程中具有足夠的資源。為此組建了項(xiàng)目團(tuán)隊(duì),制定了團(tuán)隊(duì)章程和運(yùn)作方式,并請咨詢有關(guān)公司對項(xiàng)目黑帶和綠帶進(jìn)行了四期培訓(xùn)。
另外在車間內(nèi)部建立精益6σ學(xué)習(xí)培訓(xùn)制度,對車間職工進(jìn)行培訓(xùn),使項(xiàng)目的開展建立在職工對精益6σ有一定的認(rèn)識基礎(chǔ)之上。這些措施為項(xiàng)目的順利開展奠定了良好的基礎(chǔ)。
為了能充分挖掘出影響焊接質(zhì)量的關(guān)鍵因子,為改進(jìn)方向提供指導(dǎo),項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)詳細(xì)分析了橢球底的焊接流程,其子流程如圖1所示。

2、測量階段(即M階段)
由于本項(xiàng)目關(guān)注的是如何降低橢球底焊縫的單位缺陷數(shù),為確保項(xiàng)目順利開展,以及驗(yàn)證收集的樣本數(shù)據(jù)量是否充足,采用MiniTab中的U控制圖進(jìn)行了過程穩(wěn)定性分析,采用MiniTab 中的泊松分布進(jìn)行了過程能力分析。結(jié)果表明:整個產(chǎn)品焊接過程穩(wěn)定,但過程能力較低,很有必要進(jìn)行改善。通過MiniTab對其過程的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,確定了過程能力穩(wěn)定受控,并獲得了其歷史過程能力,進(jìn)一步證明改善的必要性。
3、分析階段(即A階段)
項(xiàng)目小組通過對歷史數(shù)據(jù)缺陷分布的位置和類別分別進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析,發(fā)現(xiàn)缺陷主要分布在:瓜瓣縱縫、叉型環(huán)與瓜瓣環(huán)縫、頂蓋與法蘭環(huán)縫、瓜瓣與錐段環(huán)縫、法蘭與瓜瓣環(huán)縫五個位置。產(chǎn)生的主要不良缺陷有:夾雜、氣孔、夾鎢。
對橢球底焊接的各工序又進(jìn)行了IPO圖分析,對輸入的可控因素和不可控因素進(jìn)行了分析。根據(jù)IPO圖,羅列影響Y值的X因子,采用因果矩陣分析整個焊接流程,全面挖掘影響焊接質(zhì)量的輸入因素,對挖掘出的因子又進(jìn)行了過程失效模式(FMEA)。
分析,進(jìn)一步篩選輸入因素X,最終查找出以下5個主要影響因素:
①X1焊接技能。
通過對各焊工的焊接技能采用缺陷比率的假設(shè)檢驗(yàn),發(fā)現(xiàn)操作者之間的技能水平有顯著差異。同時也能看出人員的技能水平排序。
②X2鎢極—對鎢極分焊縫位置。
國產(chǎn)鎢極和日產(chǎn)鎢極分別進(jìn)行雙樣本泊松假設(shè)檢驗(yàn),發(fā)現(xiàn)在瓜瓣縱縫、瓜瓣與錐段環(huán)縫上,使用國產(chǎn)鎢極和進(jìn)口鎢極兩者無顯著差異,故認(rèn)為在這兩條焊縫上鎢極不是關(guān)鍵因素。在叉型環(huán)與瓜瓣環(huán)縫、頂蓋與法蘭環(huán)縫、瓜瓣與法蘭環(huán)縫上,使用國產(chǎn)鎢極和日產(chǎn)鎢極,兩者有顯著差異,故認(rèn)為在這三條焊縫上鎢極是關(guān)鍵因素。
③X3間隙的調(diào)整。
通過假設(shè)檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)焊縫間隙的調(diào)整和均勻性無顯著差異,故認(rèn)為間隙的調(diào)整不是關(guān)鍵因素。
④X4焊接區(qū)打磨、工裝夾具的清理。
由于鋁合金的焊接對焊前的清理要求嚴(yán)格,故認(rèn)為是X4 明顯的關(guān)鍵因子。
⑤X5濕度。
通過對夏季和其他季節(jié)的焊接缺陷進(jìn)行假如檢驗(yàn),發(fā)現(xiàn)夏季與春、秋、冬三個季節(jié)有顯著差異,故認(rèn)為夏季濕度是關(guān)鍵因素。
4、改善階段(即I階段)
①針對X1焊接技能,改變原來只能對橢球底質(zhì)量采用一次焊接合格率的粗略評價管理模式,現(xiàn)根據(jù)人員的技能水平進(jìn)行精細(xì)分工,并界定焊接權(quán)限,制定了詳細(xì)的焊工定崗表,建立焊縫質(zhì)量個人評價體系,營造了人人參與過程控制的氛圍,對質(zhì)量的評價更加精細(xì)。
②X2鎢極。經(jīng)實(shí)際驗(yàn)證,在叉型環(huán)與瓜瓣環(huán)縫、頂蓋與法蘭環(huán)縫、瓜瓣與法蘭環(huán)縫焊接時使用進(jìn)口鎢極產(chǎn)生的夾鎢缺陷明顯低于使用國產(chǎn)鎢極。
③X4焊接區(qū)打磨、工裝夾具的清理。焊前對所用工裝進(jìn)行清理,避免因表面灰塵、油脂、銹等雜物進(jìn)入焊縫產(chǎn)生缺陷。對未去包鋁層的零件(如法蘭環(huán)縫)采用刮削方式,避免因表面氧化物對焊縫質(zhì)量的影響。
④X5濕度。在夏季(6、7、8、9月份)焊接區(qū)的濕度一直在65%~75%(設(shè)計(jì)要求小于75%),焊后的單位缺陷比率高達(dá)0.34個/張。將夏季焊接的環(huán)境濕度值調(diào)整到小于65%,但出于對能耗的考慮,不能將該值調(diào)整得過低。
5、控制階段(即C階段)
①為了能保證改善效果,對各關(guān)鍵因子的改善方案采取了控制措施。將修改后的《定員定崗表》分發(fā)到相關(guān)部門,由現(xiàn)場檢驗(yàn)、工藝人員監(jiān)督,軍代室和質(zhì)量部門抽查。對焊接人員建立個人質(zhì)量檔案及評價體系,并以看板的形式公布。
②叉型環(huán)與瓜瓣環(huán)縫、頂蓋與法蘭環(huán)縫、瓜瓣與法蘭環(huán)縫焊接時使用進(jìn)口鎢極,并由使用單位提供相關(guān)數(shù)據(jù),每年度對供方評價一次,將結(jié)果納入《合格供方目錄》。
③將對焊接區(qū)打磨、工裝夾具的清理納入工序控制,并經(jīng)確認(rèn)。
④將濕度控制納入工藝文件(夏季濕度小于65%)。
通過本項(xiàng)目的實(shí)施,從下圖可以明顯看出,改善前的平均缺陷比率為0.43個/張,改善后的平均缺陷比率為0.21個/張。缺陷的減少使得橢球底的返修費(fèi)用(能耗、物耗、人工成本)大大降低,當(dāng)前收益2萬余元,預(yù)期一年內(nèi)收益將超過25萬元。
