精益六西格瑪在副箱氣缸改進(jìn)中的應(yīng)用

胡金辰

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精益六西格瑪在副箱氣缸改進(jìn)中的應(yīng)用

胡金辰

（陜西法士特齒輪有限責(zé)任公司，陜西 西安 710119）

介紹變速器副箱氣缸使用時(shí)漏氣故障，通過(guò)對(duì)氣缸加工、裝配、設(shè)計(jì)，運(yùn)用六西格瑪方法進(jìn)行調(diào)查分析，確定失效原因，制定改進(jìn)方案，并將改進(jìn)方案應(yīng)用在實(shí)際生產(chǎn)中，跟蹤售后數(shù)據(jù)，改進(jìn)效果顯著，故根據(jù)車型設(shè)計(jì)匹配、加工控制是降低氣缸漏氣故障的關(guān)鍵。

副箱氣缸；六西格瑪管理；DMAIC模式

前言

六西格瑪管理體現(xiàn)了企業(yè)對(duì)更高管理水平和精益生產(chǎn)的追求，是一種機(jī)基于統(tǒng)計(jì)學(xué)技術(shù)流程和產(chǎn)品質(zhì)量改進(jìn)方法。六西格瑪管理特點(diǎn)：六西格瑪管理是以客戶為中心，關(guān)注客戶需求；注重?cái)?shù)據(jù)和事實(shí)，使管理成為了一種真正意義上的基于科學(xué)管理，以項(xiàng)目作為驅(qū)動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品和流程質(zhì)量的突破性改進(jìn)，遵循DMAIC的改進(jìn)方式，強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)合作和管理隊(duì)伍建設(shè)。六西格瑪管理模式：就是六西格瑪?shù)母倪M(jìn)方式，即定義（define）、測(cè)量（measure）分析（analyze）、改進(jìn)（improve）和控制（control）的簡(jiǎn)稱，即是對(duì)這五個(gè)流程進(jìn)行改進(jìn)的方法，使得設(shè)計(jì)、制造、服務(wù)等各流程得到改進(jìn)提高。

1 定義（define）

定義是六西格瑪?shù)牡谝粋€(gè)步驟，也被認(rèn)為最關(guān)鍵的步驟，關(guān)系到項(xiàng)目成敗，要明確我在做什么？為誰(shuí)做？客戶需要什么？怎么降低成本？如何提高效益等？在定義階段需要進(jìn)行市場(chǎng)調(diào)查，運(yùn)用柏拉圖分析，對(duì)顧客差異性和發(fā)展性進(jìn)行分析，準(zhǔn)確掌握顧客需求，進(jìn)行質(zhì)量功能展開(kāi)，從符合性質(zhì)量轉(zhuǎn)變?yōu)檫m應(yīng)性質(zhì)量，以極大限度滿足顧客需求。

1.1 問(wèn)題描述

某檔系列變速器總成質(zhì)量反饋率為 0.8%,副箱氣缸故障排名第一， 副箱氣缸主要作用的是利用氣路系統(tǒng)副箱同步器進(jìn)行高低檔轉(zhuǎn)換，進(jìn)一步分析，某檔變速箱的掛檔困難或者掛檔異響故障現(xiàn)象，有84%是通過(guò)更換副箱氣缸和對(duì)副箱氣缸進(jìn)行返修，因此我們決定解決通過(guò)解決副箱氣缸故障從而降低掛檔困難及異響的故障。經(jīng)六西格瑪項(xiàng)目組討論將解決副箱氣缸故障作為此次六西格瑪項(xiàng)目分析研究度對(duì)象。

1.2 項(xiàng)目目標(biāo)、范圍

確定項(xiàng)目核心CTQ為大幅降低某檔位副箱氣缸故障率，Y(副箱氣缸質(zhì)量反饋率)：變速器保修期內(nèi)副箱氣缸在用戶使用過(guò)程中出現(xiàn)的故障反饋量與三包期內(nèi)保有量的比率。項(xiàng)目范圍從總成供應(yīng)商到終端用戶。

圖1

圖2

1.3 財(cái)務(wù)收益

有形收益：財(cái)務(wù)收益約8萬(wàn)元；無(wú)形收益：提高變速器總成產(chǎn)品質(zhì)量，提高顧客滿意度，同時(shí)提高公司知名度，進(jìn)一步提高市場(chǎng)占有率，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)間協(xié)作，提高成員項(xiàng)目實(shí)施技能。公式=維修成本*(當(dāng)前反饋率-預(yù)計(jì)目標(biāo))*用量 =1000* (0.45%-0.25%)*40000=8（萬(wàn)元）

2 測(cè)量（measure）

作為六西格瑪?shù)诙€(gè)步驟的測(cè)量階段，主要任務(wù)就是收集數(shù)據(jù)和梳理數(shù)據(jù)，以確認(rèn)問(wèn)題和機(jī)會(huì)并進(jìn)行量化，以及為可能出現(xiàn)的問(wèn)題提供查找線索，主要有三個(gè)測(cè)量方面，輸出流程結(jié)束的結(jié)果、跟蹤流程中可測(cè)量事物、輸入進(jìn)行嚴(yán)格測(cè)量，防止不好的輸入和壞的輸出。通過(guò)流程圖、流程能力分析、正態(tài)分析等工具的使用進(jìn)一步找出造成問(wèn)題原因提供線索，測(cè)量系統(tǒng)分析將會(huì)驗(yàn)證重復(fù)性和再現(xiàn)性，以保證用于分析的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。

2.1 Y分析及描述

對(duì)失效件舊件按照50%以上比例返回，進(jìn)行失效模式分析，并對(duì)Y進(jìn)行再確認(rèn)，發(fā)現(xiàn)氣缸拉傷、漏氣是主要問(wèn)題，也是關(guān)注重點(diǎn)。

變速箱高低檔轉(zhuǎn)換困難、異響，撥叉軸和氣缸體的表面影響整個(gè)潤(rùn)滑系統(tǒng)，我們對(duì)失效件拆解分析發(fā)現(xiàn)失效件的氣缸都存在以下兩點(diǎn)現(xiàn)象： Y1a —撥叉軸拉傷；Y1b —?dú)飧左w拉傷。

氣缸漏氣、變速箱掛檔不走車、高低檔轉(zhuǎn)換困難，O型圈為保證變速箱副箱氣缸密封性的關(guān)鍵部件，我們對(duì)失效件拆解分析發(fā)現(xiàn)失效件的密封圈都存在以下兩點(diǎn)現(xiàn)象： Y2a —密封圈磨損；Y2b —密封圈材質(zhì)存在弊端。

2.2 MSA

通過(guò)上述的原因分析，得出以下五個(gè)因子為關(guān)鍵因子：氣缸體大內(nèi)孔同軸度 、氣缸體的外止口對(duì)小孔同軸度、氣缸體小內(nèi)孔的粗糙度、氣缸體大內(nèi)孔尺寸、副箱氣缸結(jié)構(gòu)缺陷

我們對(duì)氣缸體大對(duì)小內(nèi)孔同軸度、氣缸體的外止口對(duì)小孔的跳動(dòng)、氣缸體小內(nèi)孔的粗糙度、氣缸體大內(nèi)孔尺寸這四個(gè)因子，確定使用三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x，粗糙度儀，氣動(dòng)量?jī)x對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集。美國(guó)?？怂箍等鶚?biāo)測(cè)量機(jī)、英國(guó)粗糙度輪廓儀屬于高精尖端的測(cè)量?jī)x器，因此，我們針對(duì)氣動(dòng)量?jī)x進(jìn)行測(cè)量系統(tǒng)分析。

圖3

圖4

經(jīng)過(guò)分析，判定針對(duì)這四個(gè)關(guān)鍵因子使用的測(cè)量系統(tǒng)符合要求。因此，我們針對(duì)這四個(gè)因子，將用上述判定后的測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集。

3 分析（analyze）

分析階段是六西格瑪流程中難度最大的階段，分析方法有流程分析和數(shù)據(jù)分析，主要流程步驟流程分析—魚刺圖—收集數(shù)據(jù)—圖形分析—假設(shè)檢驗(yàn)—回歸分析。運(yùn)用頭腦風(fēng)暴系統(tǒng)分析流程所有可能因素優(yōu)先排序，用數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)來(lái)分析未知因素的貢獻(xiàn)率，并估算改進(jìn)成本，以達(dá)到量化項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效果。

3.1 數(shù)據(jù)分析

根據(jù)我們之前對(duì)測(cè)量系統(tǒng)的分析及判定，確定用于測(cè)量關(guān)鍵因子的測(cè)量系統(tǒng)符合要求。

之后，我們根據(jù)要求進(jìn)行了用于分析過(guò)程能力的數(shù)據(jù)收集，現(xiàn)我們對(duì)重要度最高的四個(gè)因子氣缸體大內(nèi)孔同軸度、氣缸體的外止口對(duì)小孔的跳動(dòng)、氣缸體小內(nèi)孔的粗糙度、氣缸體大內(nèi)孔尺寸的控制圖、過(guò)程能力分析，PPK=1.09>1.0，也處于可控范圍。

圖5

圖6

3.2 要因總結(jié)

根據(jù)CPK邏輯圖的顯示，看到4個(gè)因子的CPK均大于1.0，沒(méi)有需要改善的項(xiàng)目，針對(duì)最后一個(gè)關(guān)鍵因子，即副箱氣缸與總成匹配時(shí)受長(zhǎng)期負(fù)載影響進(jìn)行分析。通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)副箱氣缸故障件均存在不同程度的偏磨現(xiàn)象，對(duì)變速箱副箱氣缸與變速箱總成裝配關(guān)系的進(jìn)一步分析，發(fā)現(xiàn)副箱氣缸與總成匹配時(shí)受長(zhǎng)期負(fù)載影響，產(chǎn)生偏磨是影響變速箱副箱氣缸故障的唯一因子。

4 改進(jìn)（improve）

通過(guò)前三個(gè)階段工作，已經(jīng)定義清楚要解決的問(wèn)題，并找到該問(wèn)題的根本原因，明確了問(wèn)題的改進(jìn)方向，改進(jìn)階段的任務(wù)就是針對(duì)根本原因找到最佳的解決辦法，并驗(yàn)證該辦法的有效性。需要完成，確定解決方案、評(píng)價(jià)解決方案、完成改進(jìn)方案的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和改進(jìn)方案的有效性驗(yàn)證，其主要工具是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、精益生產(chǎn)和簡(jiǎn)明流程。

4.1 改進(jìn)措施

圖7

為了增加我們公司副箱氣缸的耐磨性，提高副箱氣缸的使用壽命，我們從結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了改進(jìn)，在易發(fā)生磨損的部位增加了材料為聚四氟乙烯的潤(rùn)滑軸承。圖示如圖7。

4.2 改進(jìn)方案確認(rèn)

該結(jié)構(gòu)增加了我公司副箱氣缸的耐磨性，減小了副箱氣缸因長(zhǎng)期偏磨造成密封圈磨損和拉傷，并且這種新結(jié)構(gòu)的副箱氣缸已經(jīng)通過(guò)了30萬(wàn)次產(chǎn)品壽命試驗(yàn)。

5 控制（control）

控制階段是六西格瑪項(xiàng)目實(shí)施的最后階段 也是保持和延續(xù)改進(jìn)效果、確保措施有效的關(guān)鍵閉環(huán)的階段，監(jiān)控項(xiàng)目狀況，運(yùn)用工具保證改善的項(xiàng)目結(jié)果一直保持下去。

5.1 控制方案

更改圖紙變速箱總成副箱氣缸均使用帶自潤(rùn)滑聚四氟乙烯軸承的結(jié)構(gòu)的比圖紙編號(hào)2016XXXX。

5.2 財(cái)務(wù)收益

按照財(cái)務(wù)收益公式計(jì)算，完成改進(jìn)目標(biāo)，節(jié)約成本9.6萬(wàn)元。

[1] 何幀,王岳剛,王麗林.六西格瑪管理及其實(shí)施[J].2007.26（6）.

Application of lean six sigma for Range Cylinder Improvement

Hu Jinchen

( Shaanxi fast gear co. LTD, Shaanxi Xi'an 710119 )

Introduce the air leakage failure model on range cylinder during working condition, using six sigma method to investigate and analyze the cylinder machining, assembly, design, identified the root cause,established improvement measures, and implemented the measures in actual production, follow up the customer warranty claim data, improvement is efficiency, therefore, the vehicles matching design, process control for cylinder machining is the key to reduce the range cylinder air leakage failure rate.

Range cylinder;The six sigma management;DMAIC model

A

1671-7988(2018)18-235-03

U463.212

A

1671-7988(2018)18-235-03

CLC NO.: U463.212

胡金辰，就職于陜西法士特齒輪有限責(zé)任公司。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2018.18.081