陈航

[摘要]：通过六西格玛管理方法DMAIC，通过数据积累和统计分析，找出了影响汽车零部件装配流水线成品报废率的主要因素，使用相关分析工具如帕累托图、鱼刺图和统计抽样等，对关键因素进行对比分析，找到解决问题的有效途径，通过这些途径方法解决了问题，降低了生产流水线的成品报废率，增加了企业的经济效益。

[关键词]：六西格玛 DMAIC 生产制造 报废率

一、前言

六西格玛又称6σ，在统计学中称为标准差，用来表示数据的分散程度。六西格玛管理法是一种统计评估法，核心是追求零缺陷生产，防范产品责任风险，降低成本，提高生产率和市场占有率，提高顾客满意度和忠诚度。

六西格玛概念作为品质管理概念，最早是由摩托罗拉公司的比尔·史密斯于1986年提出，其目的是设计一个目标：在生产过程中降低产品及流程的缺陷次数，防止产品变异，提升品质。 真正流行并发展起来，是在通用电气公司的实践，在杰克·韦尔奇于20世纪90年代发展起来的六西格玛管理是在总结了全面质量管理的成功经验，提炼了其中流程管理技巧的精华和最行之有效的方法，成为一种提高企业业绩与竞争力的管理模式。该管理法在摩托罗拉、通用电气、戴尔、惠普、西门子、索尼、东芝、华硕等众多跨国企业的实践证明是卓有成效的。

随着实践的经验积累，它已经从单纯的一个流程优化概念，衍生成为一种管理哲学思想。它不仅仅是一个衡量业务流程能力的标准，不仅仅是一套业务流程不断优化的方法，进而成为一种应对动态的竞争环境，提升企业竞争力，取得长期成功的企业战略。

二、六西格玛在生产制造中的应用

从2009年开始，中国的乘用车市场出现井喷的状况。某德国汽车零部件供应商生产的汽车安全系统产品A，为了提高该产品的在其市场的占有率，从国外引进了新的装配流水线，以提高产能以及生产新产品。公司迫切希望提高装配流水线的生产效率，以适应国内汽车市场不断提升的需求。而通过降低产品的报废率正是解决问题的首要途径。

为什么我们要选用六西格玛管理工具呢？因为它的主要目标和功能包括了：defect reduction（减少缺陷）、yield improvement（提高产量）、improved customer satisfaction（提高客户满意度）、higher net income（较高的净利润），而这些目标，这切合了所需解决的问题。

为了达到六西格玛，首先要制定标准，在管理中随时跟踪考核操作与标准的偏差，不断改进，最终达到六西格玛。现己形成一套使每个环节不断改进的简单的流程模式：界定、测量、分析、改进、控制。

下面我们就通过DMAIC改进方法对产品A的报废率进行改进。

（一）Define

界定：确定需要改进的目标及其进度，企业高层领导就是确定企业的策略目标，中层营运目标可能是提高制造部门的生产量，项目层的目标可能是减少次品和提高效率。

从2008年六月装配流水线开始正式量产到2008年底的7个月中，平均报废率为1.6%。我们发现从一开始非常高的报废率逐渐稳定，但相对于还不是很高的产量来说，这个报废率还是很高的。所以，我们以友公司相似的流水线作为参照，将目标设定为，到09年7月报废率降低到0.4%。

（二）Measure

测量：以灵活有效的衡量标准测量和权衡现存的系统与数据，了解现有质量水平。

通过对2008年6月到12月这7个月的报废率数据的搜集和统计，发现有超过90%的报废金额是由3个加工站点引起的，把这些数据绘制成了帕累托图（如图1），这样就能清晰直观的抓住影响报废率的关键因素。我们选择了其中影响最大的三个，这三个因素影响累计百分比达到了91%，也就是所基本包含了该问题的主要因素和次要因素这两方面。只 要解决了这三个因素，报废率就能大幅降低。

TOP1：最终功能测试81%

TOP2：压装钢珠6%

TOP3：电磁阀类型检查4%

（三）Analyze

分析：利用统计学工具对整个系统进行分析，找到影响质量的少数几个关键因素。

分析因素1：最终功能测试

首先列出所有在最终功能测试失效的相关影响因素（如表1），其中发现泵功能失效是其中所占比例最大的，也是我们最先需要解决的问题。

在泵功能失效影响中，包括了泵测试失效和泵压力保持测试失效两部分。

通过分析产品原理图发现，原本应该增加压力的回路中的压力值没有达到测试规范中所要求的数值；同时需要减少压力的回路中的压力值也没有达到所需减少的数值。由此，可以大致判断问题是压力阀和吸液阀的可能性比较大。

通过失效分析实验室的切割检验发现，在压力阀和主体的连接的密封面上有细缝，导致了泄漏，这就是导致泵压力保持测试失效的主要原因。

以上两个主要的失效都同时指向了一个原因点，就是压力阀。那就很有可能就是压力阀问题，引发了上述失效。我们的研究方向就集中到了與压力阀相关的工艺、设备因素。经过检测压力阀工艺中压装深度和同心度，找出了根本原因。在压力阀的压装工具边缘发现了挤压顶角的磨损，使的压力阀压入的深度比之前要浅，形变量也变小，这就是导致压装深度变浅的原因。而导致压力阀同心度变差的原因，通过测量了了压装设备上的压装工具的工作压力，发现是由于预压顶杆的压力变小，不能将压力阀预先顶到压装位置所致。

分析因素2：压装钢珠

这个问题的原因比较明显，在分析了其原理图后就发现它的压装机构比较复杂，容易在其内部发生钢珠的卡死，导致失效。而且在使用了一段时间后，其内部比较容易产生磨损，而增加卡死的几率，三个部件中任何一个卡住钢珠都会发生失效。这个问题发生的频率也正不断的上升，解决起来十分棘手。

分析因素3：电磁阀类型检查

电磁阀类型检查是设备对电磁阀表面标记的识别码进行识别，每一种电磁阀都有不同的识别码。量产的产品型号中共有十数种不同的电磁阀，也意味着有十数种不同的识别码。型号不同的识别码上的图形分布在电磁阀上的不同位置。许多失效件的表面已经生锈，锈斑如果出现在识别码读取区域，那将严重影响电磁阀的识别率，产生识别码的误读和识别出错。所以对于电磁阀生锈建立了原因分析的鱼刺图（如图2）。

从图中，我们从人员、材料、方法和环境四个方面入手，列举出了若干个影响因素，从中找出了对电磁阀生锈影响最大的三项：电磁阀的保存期限；仓库的温度和湿度；在仓库和生产线之间运输的环境。归纳总结后可以得出这样的结论：电磁阀的生锈对于环境的湿度是尤其敏感的。

（四）Improve

改进：运用项目管理和其他管理工具，针对关键因素确立最佳改进方案。

最终功能测试失效改进：

1、压装深度过浅

当装配流水线设备引进到国内后，压装工具也同时进行了国产化，工具的制作材料和国外同类型的生产线使用的有所不同，所以对于它的磨损情况还不是十分清楚。在接下去的生产过程中，生产人员将密切观察工具的磨损情况，一旦发现，立即更换，并将更换时间记录下来。

2、压装同心度差

经过对压装设备机械图纸的分析，引起预压顶杆压力变小的原因，主要是顶杆后侧的压力弹簧由于使用时间较长，产生了疲劳，压力降低。同观察压装工具的情况一样，除了密切观察压力值外，还要记录每天的压力实际值。

3、压装钢珠失效改进

当意识到原有设备的缺陷后，相关工程师一起讨论改进方案，讨论结果认为，在原有基础上对机械结构进行修改的投入，不如重新设计新的工具。在通知了原设计师后，共同决定了新的设计方案。主要改进就是把原来复杂的纯机械结构简单化，并外加气源辅助钢珠移动。这样改进后，大大降低了机械故障的发生率，失效情况大为改观，钢珠报废率降到了原来的30%左右。

4、电磁阀类型检查失效改进

经调查发现电磁阀从供应商处到公司的时候是真空包装，一旦包装拆开，两三天就有可能生锈。所以这个问题需要从两点入手：一就是控制生产区和仓库的产品库存量；二是把生产后未用完的电磁阀临时存放在干燥柜里。控制原材料的库存量，不仅能减少电磁阀在公司的放置时间，还能降低仓库的空间，可谓一举两得。把生产计划结束后的余料放在温度和湿度可控的干燥柜中，可以最大限度的延長电磁阀的使用寿命，报废也降到了原先的40%左右。

经过了对三项主要失效的改进后，报废率降到了0.4%以下，完成了既定的目标。

（五）Control

控制：监控新的系统流程，采取措施以维持改进的结果，以期整个流程充分发挥功效。

项目的主要目标虽然完成了，但这对公司、相关员工是一个持续改进的任务，还有很多的问题需要进一步地解决。比如在压装压力阀失效和压装同心度失效的改进后，根据工具磨损和弹簧疲劳后的更换记录，制定了相应的改进措施，对照国外的经验数据，决定在原来的半年更换修改为3个月强制更换，确保能把事后控制变成事前控制。

三、结论

在这个项目的实践中，总结了六西格玛的具体实施的7个步骤：（1）找问题。（2）研究现时生产方法，收集现时生产方法的数据，并作整理。（3）找出原因。（4）计划及制定解决方法。（5）检查效果。（6）把有效方法制度化。（7）总结 成效并发展新目标。

可能在未来的日常生产中还会出现许多至今还未发现、发生的问题和因素。但是我们相信通过六西格玛解决问题的方法，不断重复分析和解决问题，一定能很好地完成将来的任务。

参考文献：

[1]刘冬红，谭大勇，张军明，姜贵森，崔颖仙.六西格玛管理方法在化纤生产中的应用[J].石油工业技术监督，2006（9）.

[2]黄品国.六西格玛管理在中国企业中的应用[J].上海电机学院学报，2006（6）.

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[4]陈志祥，梁廷军.6SIGMA在制造流程改善中的实例研究[J].管理学报，2005（6）.