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六西格瑪培訓
張馳專欄
如何運用六西格瑪技術進行圓刀平整度測量分析

發布時間:2021-10-22  來源:張馳   點擊:


隨著社會的不斷發展,消費者對產品質量的日益重視,質量要求的不斷提高,產品更新換代的日益加快,都對質量管理工作產生了極大的促進作用。質量管理工具也日益多樣化、專業化,如何在合理的情況下使用適用的質量管理工具顯得尤為重要。某公司XX項目量產以來,圓形刀桿刀片平整度問題一直困擾著內部、客戶和供應商,該平整度測量系統精度高、機構復雜,操作難度較高,極易因操作熟練度、人員培訓度、定位方式、裝夾具磨損等情況,影響測量結果。
 
通過學習六西格瑪知識,可以應用六西格瑪測量階段的主要方法和工具對圓刀平整度的測量系統進行分析與研究,評估測量系統的穩定性和過程能力,發掘測量系統的改進空間。
 
六西格瑪是將設計技術與六西格瑪管理加以集成應用,既繼承了六西格瑪的系統思維方法(DMAIC),又有別于一般六西格瑪的繁瑣。表1所示為DMAIC過程活動要點。
 
六西格瑪測量系統分析(MSA)
 
DMAIC是一套基于數據的過程績效改進方法,項目工作的每個階段都離不開數據,都需要對數據進行分析和基于數據做出決策,而數據是測量的結果,因此,由人、量具、測量方法和測量對象及相互作用構成的測量系統是改進過程中必須考慮的關鍵過程影響因素之一。
 
測量階段就是收集數據,通過對數據的分析和評估,對測量系統和現有的過程能力進行分析,揭示過程的改進空間,識別實現項目目標的可能途徑和改進方向。一個理想的測量系統在每次使用時均能產生"正確"的測量結果。能產生這樣的測量結果的測量系統被稱為具有如下的統計特性:零方差、零偏倚和對所測的任何產品被錯誤分析的可能性為零。測量數據的統計特性,是測量系統質量的決定因素。
 
在分析圓刀平整度的過程中,需要通過收集大量的平整度測量數據來完善和優化產品良率,提高生產效率。測量數據是圓刀平整度的測試結果。為了保證圓刀平整度測試結果的質量,在開始對圓刀平整度進行大量測量之前,必須對測量系統做出評價,對測量系統存在的問題進行分析和糾正。
 
結合六西格瑪中測量系統分析知識的應用,運用統計學的方法來分析測量系統中的各個波動源,以及它們對平整度測量結果的影響,最后得出該測量系統是否合乎改進過程要求的明確判斷。
 
Minitab軟件
 
Minitab軟件是現代質量管理統計的領先者,全球六西格瑪實施的共同語言,以無可比擬的強大功能和簡易的可視化操作深受廣大質量學者和統計專家的青睞。通過運用Minitab,可以極大提升數據分析效率和準確性,節省了大量的分析時間。
 
圓刀平整度測量系統分析
 
1、關鍵質量特性(CTQ)數據收集計劃
 
通過六西格瑪定義階段(Define)對客戶聲音(VOC)、內部聲音(VOB)進行逐級展開,得到圓刀相對高度、相對高度波動大小這兩項參數作為關鍵質量特性(CTQ),如表2所示。并據此制定數據收集計劃,如表3所示,用于測量系統分析和過程能力分析。
 
2、CTQ測量系統分析
 
每個測量系統都受一系列子系統的影響,如測量人員、測量手法、量具、測量環境等。通過對這些子系統的作用和相互作用的研究,分析變異來源,減小波動,提升測量系統的整體性能。CTQ收集完成后,隨機選取10個零件,并安排認證過的A/B/C三個測量員進行隨機測量,三個測量員各對每個零件重復測量三次,最后總共得到90組測量數據,如表4所示。運用Minitab軟件工具對收集的90組數據進行雙因子方差分析,確認圓刀平整度測量系統是否可以滿足使用要求,如圖1、圖2所示。

 
從圖2的Minitab分析結果可以看出,該測量系統的方差貢獻率=5.58%<10%,調查百分比=23.62%<30%,可區分度ndc=5≥5,均滿足測量系統的要求。說明該測量系統較為穩定,能滿足當前測量要求。
 
3、CTQ過程穩定性和過程能力分析
 
六西格瑪測量階段除了研究要研究測量系統的可靠性之外,還需要進一步對過程的穩定性和過程能力進行分析,以明確后續的改善方向和重點。SPC控制圖的應用以及Cpk能力值的測定,都是為了更好地進一步洞悉過程波動來源,控制變異,減少波動。
 
按要求收集一段時間的圓刀平整度數據125組,分組后進行分布檢驗,正態性檢驗后P值均大于5%,確認數據服從正態分布。基于以上數據,運用Minitab進行過程穩定性和能力分析,如圖3、圖4所示。

 
由圖3、圖4可以看出,圓刀平整度過程整體受控,過程穩定性較好,無異常點出現;過程能力較為低下,Cpk僅為1.06,低于1.33。所以圓刀平整度整體西格瑪水平偏低,不合格率高,長期不合格數將達到29000DPPM。
 
通過以上分析方法,可以對圓刀平整度測量系統、過程穩定性、過程能力進行分析和評估,判斷當前的測量系統是否可信賴,并針對不符合、待改善之處提供建議、指明方向,提升產品整體質量。

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