精益六西格瑪在銑床工序生產(chǎn)效率提升中的應(yīng)用

馬敬偉（天津普林電路股份有限公司，天津 300250）

精益六西格瑪在銑床工序生產(chǎn)效率提升中的應(yīng)用

Paper Code: S-143

馬敬偉
（天津普林電路股份有限公司，天津 300250）

PCB生產(chǎn)流程冗長，品種繁多，層數(shù)要求不一，品種更換及產(chǎn)品運轉(zhuǎn)過程中易丟失產(chǎn)能，文章針對銑床工序，利用六西格瑪工具結(jié)合精益生產(chǎn)理論從時間損失、設(shè)備故障、性能稼動、人員配置等方面進行全面分析，制定方案，消除損失，工序整體實際產(chǎn)能提升7%左右。

六西格瑪；精益生產(chǎn)；產(chǎn)能

1 前言

隨著社會不斷發(fā)展進步，市場對PCB產(chǎn)品各方面需求逐步提高，多品種、小批量生產(chǎn)方式應(yīng)運而生，由于品種更換頻繁、運轉(zhuǎn)緩慢、設(shè)備故障、人員操作失誤等帶來的人工成本降低、設(shè)備稼動率減小、生產(chǎn)量減少、質(zhì)量水平降低、水電系統(tǒng)消耗增多，以及由此產(chǎn)生返工返修、多余庫存、在線積壓、加工周期延長等不必要負面影響，在一定程度上影響客戶滿意度。因此，生產(chǎn)效率提升事在必行。

6 sigma 管理來源于美國通用電氣公司（GE），是以顧客為中心、以質(zhì)量經(jīng)濟性為原則，以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，追求幾乎完美無瑕為目標的管理理念，其核心實施步驟為：確定問題（Define）、測量現(xiàn)狀（Measure）、分析問題（Analyze）、改進優(yōu)化（Improve）和保持效果（Control）。是一門科學(xué)研究的理論指導(dǎo)。

精益生產(chǎn)起源于日本豐田生產(chǎn)模式，主要思想在于：向快速調(diào)整的柔性化技術(shù)方向發(fā)展；消除浪費，縮短換型時間，提高效率。

精益六西格瑪整合兩種方法的優(yōu)點，是以科學(xué)研究與現(xiàn)場操作深層結(jié)合為基礎(chǔ)的一套新的系統(tǒng)的分析方法。本文以六西格瑪D.M.A.I.C.解決問題的方法論為主，結(jié)合精益生產(chǎn)綜合設(shè)備效率（OEE）的計算方式實施快速改善。

2 確定銑床產(chǎn)能問題（Define）

本階段尋找系統(tǒng)中需要解決的項目。

由于市場需求，機加工工藝產(chǎn)品不斷增加，在工廠產(chǎn)能達到32000 ㎡的愿景下，更多產(chǎn)品已由沖成型工藝改為銑成型工藝，銑床產(chǎn)量需求不斷增加，已成為系統(tǒng)瓶頸。

3 測量銑床產(chǎn)能現(xiàn)狀（Measure）

本階段針對目標項目全面收集數(shù)據(jù)，確認問題和機會并量化。

以銑床標準產(chǎn)能為目標改善實際產(chǎn)能，利用時間損失分析表統(tǒng)計方式測量操作時間，如表1。

表1 銑床工序時間損失分析表

（1）根據(jù)工廠開班/停產(chǎn)工作計劃將總體時間劃分為計劃時間和非計劃時間；

（2）根據(jù)設(shè)備是否運轉(zhuǎn)將計劃時間劃分為停產(chǎn)時間和運轉(zhuǎn)時間：

①設(shè)備停止運轉(zhuǎn)：按照計劃進行的設(shè)備停產(chǎn)，如：設(shè)備保養(yǎng)、維護，更換不同工號時相關(guān)準備工作，在計劃范圍內(nèi)造成的停產(chǎn)稱為計劃停產(chǎn)；設(shè)備/配件突然故障造成的停產(chǎn)，如：吸塵故障，探測故障以及斷刀等，在未計劃時間內(nèi)造成的停產(chǎn)稱為未計劃停產(chǎn)。

②設(shè)備正常運轉(zhuǎn)：批量出產(chǎn)前，為其所做的各項準備工作，如：產(chǎn)品尺寸測量，加工實驗板，新程式銑模板以及銑首枚等，稱為技術(shù)性時間；批量出產(chǎn)時，為更換品種、更換同一品種的不同工單等做的準備工作，如：換活，上下活，程式更改及等待刀具圖紙等，沒有停機造成的設(shè)備等待稱為等待時間，也包括用餐和寬放時間；除去時間損失分析表統(tǒng)計時間和用于實際出產(chǎn)時間以外的無法統(tǒng)計時間稱為技術(shù)性損失時間。

（3）工廠停產(chǎn)放假時間稱為非計劃時間；

（4）根據(jù)時間損失分析表對銑床標準產(chǎn)能分析統(tǒng)計，如圖1。

標準產(chǎn)能=未計劃停產(chǎn)時間產(chǎn)能+計劃停產(chǎn)時間產(chǎn)能+技術(shù)性時間產(chǎn)能+等待時間產(chǎn)能+純生產(chǎn)時間產(chǎn)能+實際出產(chǎn)+技術(shù)損失產(chǎn)能，共計45614m2。

4 分析問題（Analyze）及相應(yīng)問題的改善優(yōu)化（Improve）

問題分析階段對目標項目全面分析數(shù)據(jù)。本項目針對銑床工序總體時間損失分別進行時間稼動率損失、設(shè)備稼動率損失及性能稼動率損失分析，確定關(guān)鍵要因。

改善優(yōu)化階段是顯示效果的關(guān)鍵步驟，針對關(guān)鍵要因提出相應(yīng)建議和對策，制定改進方案，付出實踐并驗證效果。

4.1 時間稼動改善4.1.1 分析問題

時間稼動率是運轉(zhuǎn)時間占總時間比率，基于以上測量階段時間損失分析表數(shù)據(jù)得出以下時間稼動率損失帕累托圖，如圖1，換活和探測異常損失時間較長，需要重點改善。

圖1 時間稼動率損失帕累托圖

4.1.2 改善措施

（1）換活即品種更換，指銑不同工號產(chǎn)品時需更換不同程序、刀具，重新打底板、首枚，此換型過程耗費時間較長，改善空間很大。現(xiàn)針對銑床工序所有員工班次、換活時間及換活次數(shù)進行統(tǒng)計，利用Minitab軟件畫出以下白夜班操作員換活時間長短的多變異圖，如圖4，對白夜班換活時間差距較大人員進行跟蹤、調(diào)查、改善。

觀察分析換活時間長的操作人員的操作動作，從中找到問題點：

①外準備配錯鉆頭，造成重復(fù)打底（打底前操作員復(fù)合鉆頭）；

②打底前未核對產(chǎn)品數(shù)量，打底后發(fā)現(xiàn)數(shù)量不符（加工前過數(shù)）；

③打底后找不到孔（貼膠帶）；

④用小刀加工的產(chǎn)品，3疊板加工時未調(diào)整Z值，上電后銷釘露出板，而大于2 mm時需要重新打底；

⑤打底時未調(diào)整Z值，將定位孔打壞，需要重新打底；

⑥打底時（4個頭）未調(diào)整H值，造成紙隔板跑電或主軸過載；

⑦編輯程序錯誤，造成打底后，銑位置與定位間的位置錯誤（培訓(xùn)）；

⑧由銑床工藝保證技師按照標準操作流程，對換活時間長的操作人員進行一對一講解和訓(xùn)練；

⑨完成培訓(xùn)的效果。

（2）探測異常損失時間改善：

①對線體所有銑床進行刀具長度進行測試，銑刀長度設(shè)定20±0.3 mm；

②與設(shè)備人員合作共同將機床探測范圍設(shè)定統(tǒng)一；

③與二廠人員溝通保證刀尖到刀環(huán)距離在20±0.2 mm范圍內(nèi)。

4.1.3 改善結(jié)果

換活時間減少2870分鐘/月，產(chǎn)能提升152 m2/月。如圖2。探測異常損失時間減少5325分鐘/月，產(chǎn)能提升282 m2/月，如圖3。

圖2 換活時間改善示意圖

圖3 探測異常改善示意圖

4.2 設(shè)備稼動改善

4.2.1 分析問題

設(shè)備稼動率是設(shè)備故障時間占總時間比率，如圖6，設(shè)備主軸故障、伺服器故障、壓腳故障、電磁閥故障等諸多方面損失時間較長，需全面改善。

圖4 設(shè)備故障損失帕累托圖

4.2.2 改善措施

（1）對設(shè)備管理區(qū)域進行重新分配，由專職主管管理銑床設(shè)備。

（2）培訓(xùn)設(shè)備值班人員熟悉銑床主軸更換的要點，實現(xiàn)損壞即更換，降低主軸損壞維修時間；

（3）創(chuàng)新維修方式：原有冷卻站損壞后設(shè)備停機待修復(fù)后設(shè)備恢復(fù)運轉(zhuǎn)，現(xiàn)有方式為1臺冷卻站損壞后采取1托2的方式保證機臺運轉(zhuǎn)。

4.2.3 改善結(jié)果

設(shè)備故障減少7545分/月，降幅近70%，產(chǎn)能提升398 m2/月。

4.3 性能運轉(zhuǎn)改善

4.3.1 分析問題

性能運轉(zhuǎn)率是生產(chǎn)時間占總體時間比率，上下活等人時間、銑首枚時間、換活等人時間較長，需要重點改善。

4.3.2 改善措施（表2）

表2 性能運轉(zhuǎn)率損失時間改善措施

4.3.3 改善結(jié)果

結(jié)合以上3種方法，將換活損失時間和首枚損失時間消除，降幅達30%左右，產(chǎn)能提升764 m2/月。

5 保持效果（Control）

此階段是避免突然回到舊的習(xí)慣和程序上來而進行效果的跟蹤改進，驗證其是否長期有效，鞏固改進結(jié)果，完成新過程的標準化、文件化。由以上改善結(jié)果制定標準方案，有效指導(dǎo)工序出產(chǎn)，總體產(chǎn)能提升2698 m2/月；OEE水平提升7%。

6 結(jié)語

運用六西格瑪與精益生產(chǎn)的理論知識，結(jié)合銑床車間的生產(chǎn)情況，逐步分析影響生產(chǎn)產(chǎn)能的各項因素，推進各項提升產(chǎn)能措施的實施，最終有效提升銑床工序產(chǎn)能7%。

通過參與銑床產(chǎn)能提升項目，收獲頗多：

（1）改善過程要不斷持續(xù)進行，每個目標工序改善后制定的方案可能會成為其他工序制約因素，需要再次運用制約理論尋找新的制約點，立項改善。

（2）高效執(zhí)行力是保持效果的關(guān)鍵因素之一， 實施方案時要充分溝通，保質(zhì)保量執(zhí)行。

（3）正在結(jié)合六西格瑪與精益生產(chǎn)的知識，參與到解決其他工序的產(chǎn)能等項目中。

[1]唐曉芬. 六西格瑪核心教程 —黑帶讀本中國標準出版社,2006年.

馬敬偉，生產(chǎn)部崗位管理專管職位,負責(zé)工序產(chǎn)能核算及效率提升工作。

The application of lean six sigma in milling production efficiency improvement

MA Jing-wei

Long processes, wide varieties, different layers are common in PCB productions. It is easier to lose actual capacity during changing varieties and carrying the products. In the article , we will take the milling process for example, Utilize six sigma and lean production to analyze the loss of time, equipment troubles, performance tests, personal allocations and so on, then set standard and eliminate loss. Ultimately, the actual capacity has been improved around 7%.

Six Sigma; Lean Production; Capacity

TN41

A

1009-0096（2015）03-0229-05