DMAIC模型在降低節流閥體不良品率中的應用

王 磊 李 珊 連海山 黃 贊 黃志偉

（嶺南師范學院 機電工程研究所，湛江 524048）

質量既是企業賴以生存和發展的保證，也是開拓市場生命線、提升強企業市場中競爭力的決定性因素。在經濟全球化背景下，越來越多制造企業開始重視產品質量管理。6σ是一種改善企業質量流程管理的技術，以“零缺陷”的完美商業追求，帶動質量成本的大幅度降低，最終實現財務成效的提升與企業競爭力的突破。。在生產過程中，對需要改進的流程進行區分，找到高潛力改進機會，優先對其實施改進。如果不確定優先次序，就可能分散精力，影響6σ管理實施效果[1]。DMAIC模型是6σ管理中流程改善的重要工具，包括定義階段（Define），測量階段（Measure）、分析階段（Analyze）、改善階段（Improve）和控制階段（Control），主要側重對已有質量管理流程進行改善。

本文以一種節流閥產品質量改進項目為例，介紹6σ中的DMAIC持續改進模型具體實施過程，驗證了6σ方法在產品質量改進中的有效性。

1 項目背景

節流閥體產品是某公司出口核心產品，它的產品質量直接影響到公司聲譽和企業效益。本產品從調試至批量生產過程中，多次出現加工不穩定導致產品報廢等現象，不良品率居高不下。為了降低制造成本、提高企業效益并增加客戶滿意度，必須迅速解決生產過程中存在的問題。由于制造過程中不良品產生原因存在多樣性和復雜性特點，可運用6σ方法的DMAIC模型分析整個生產流程，達到提高節流閥體產品生產穩定性的目標。

2 DMAIC模型建立及的應用方案

2.1 定義階段

定義階段是DMAIC模型建立的第一步，也是實施6σ管理的基礎。對照6個月的生產數據記錄，節流閥體不良品率統計情況如表1所示：

表1 2016年上半年節流閥體加工一次下線合格率統計表

2.2 測量階段

測量階段是定義階段具體量化過程，為分析階段提供數據。經過調查上述不合格品狀態，發現絕大部分不合格產品都是集中在幾個加工部位產生的。對之分進行統計，如表2所示。

表2 不良品不合格項目統計表

2.3 分析階段

分析階段是對測量階段數據進行統計分析，找出生產過程中不良品主要類型和發生原因，參照各類不良品項目影響權重以及改善難易程度，確定不良品改善先后順序和具體方向，并提出有效的改善措施[2]。

根據表2可以得出，φ5mm軸桿孔失圓和節氣門孔徑失圓為主要改進對象，必須首先對其進行整改。經過節流閥體對生產過程進行分析，各個環節對不良品不合格項目原因分析如圖1所示。

圖1 不良品不合格項目原因分析樹狀圖

對照不良品不合格項目原因，逐項分析，進行要因驗證后，結果如表3所示。

經過現場分析驗證后，不良品出現有四個主要原因，即毛坯余量不均勻、加緊塊變形、防磕碰措施不到位以及刀柄自身精度與剛性較差。

2.4 改進階段

改進階段是DMAIC模型的核心階段，改進實際效果決定了產品質量管理工作成就[3]。在分析階段，找出質量問題的主要影響因素和發生原因，為接下來的關鍵因素制定改進方案提供依據，具體對策如表4所示。

針對不同主因，具體對策如下：

（1）針對加工余量不均勻主因，采取對策為消毛坯底孔，具體方案如圖1所示。

表3 不良品產生要因確認表

表4 主要原因及對策

圖1 毛坯整改前后對比圖

從實施效果檢查發現，至2016年7月10日期，取消φ5mm軸桿孔毛坯底孔，采取新方案加工φ5mm軸桿孔，整改后沒有再發現白皮現象，達到工藝要求。由此得出結論，對壓鑄件毛坯進行整改，達到對策目標。

（2）針對壓緊塊變形主因，要重新設計壓緊塊，具體方案如圖2所示。

圖2 壓緊塊重新設計前后對比圖

實施效果檢查發現，從2016年7月10日起，采用新壓緊塊，新壓緊塊壓板壓腳均加厚加粗，經現場對工件壓緊剛性及平衡力進行檢測，均達到工藝要求。由此得出結論，對壓緊塊重新設計整改，達到對策目標。

（3）針對主因防磕碰措施不完善主因，采取對策為給機床夾具、檢具易碰撞部位加裝防撞膠套，具方案如圖3所示。

圖3 加裝防撞膠套前后對比圖

實施效果檢查發現，從2016年7月8日起，對所有造成工件磕碰的機床夾具、檢具加裝防撞膠套后，對加工工件外觀進行全檢，碰傷現象已經基本杜絕。由此得出結論，防磕碰措施整改，達到對策目標。

（4）針對主因刀柄精度差主因，采取對策為更換高精度刀柄，將原來的BT25刀柄全部更換為BT40刀柄。實施效果檢查發現，從2016年7月4日起，采用升級后的新刀柄，且跳動均在0.001mm以內，刀具夾緊后無需校正，效果理想。對加工孔徑現場檢測后，達到工藝要求。由此得出結論，對刀柄進行升級更換整改，達到對策目標。

2.5 控制階段

改善小組可以建立起一系列控制措施，加強對改善措施過程管理，保證不良品管理持續進行。這個過程，不斷鞏固已有改進成果，避免回到舊生產流程，確保改善措施有效執行。具體措施有如下：

（1）更改相應工藝文件，制定相應操作說明書。

（2）增加現場數據測量頻率，使用統計過程控制圖來判斷過程穩定性，等穩定性達到一定程度后，再適度降低現場數據測量頻率。

（3）定期檢查刀具，量具和工裝夾具，并制定出合理檢查周期表。

（4）加強操作人員定期培訓。

2.6 改進效果評價

經過七月份連續一周生產統計，統計結果如表5所示。節流閥體的加工一次下線平均合格率為95.2%，與改進之前各個月份的合格率相比較大大提高，不良品率得到有效的控制。

表5 2整改后流閥體加工一次下線合格率統計表

3 結論

DMAIC模型應用于節流閥體機加工不良品管理過程中，首先要統計不良品相關數據，根據影響權重結合分布規律確定要因，然后提出具有針對性的整改措施，制定最優整改方案，并對改進結果進行反饋，不斷提高生產控制能力。并且DMAIC模型在實施過程中的五個階段是循環運用的，每一輪循環都能提高過程控制能力，形成一個良性的管理系統?？傊侠磉\用DMAIC模型，能有效地降低不良品率。