基于持續(xù)改善的進(jìn)氣歧管裝配流程質(zhì)量改進(jìn)研究

周南南*，鄧愛玲，倪佳莉，唐麗，王博

(青島科技大學(xué)，山東青島，266061)

基于持續(xù)改善的進(jìn)氣歧管裝配流程質(zhì)量改進(jìn)研究

周南南*，鄧愛玲，倪佳莉，唐麗，王博

(青島科技大學(xué)，山東青島，266061)

塑料進(jìn)氣歧管以其質(zhì)輕價(jià)廉、性能優(yōu)異等優(yōu)點(diǎn)正在逐步替代金屬進(jìn)氣歧管,其性能在今后的發(fā)展中必須不斷提高以適應(yīng)越來越苛刻的發(fā)動(dòng)機(jī)工作環(huán)境。本文擬對(duì)某企業(yè)生產(chǎn)進(jìn)氣歧管的流水線進(jìn)行質(zhì)量改進(jìn)。通過繪制次品原因的柱狀圖以及利用相關(guān)系數(shù)矩陣分析，得到熱插和冷插是影響進(jìn)氣歧管質(zhì)量的主要原因，對(duì)次品主要原因從5M1E角度分析，得出人這一要素占比重大，用持續(xù)改善、雙手操作及動(dòng)素分析、人機(jī)聯(lián)合操作等質(zhì)量方法和理論對(duì)問題進(jìn)行改善，最后通過p控制圖對(duì)改善效果進(jìn)行驗(yàn)證。其研究思路對(duì)其他同類制造型行業(yè)具有一定借鑒價(jià)值。

標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)；質(zhì)量改善；持續(xù)改善；進(jìn)氣歧管

引言

發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的心臟，是汽車動(dòng)力的源泉。發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)最重要的部件之一--進(jìn)氣歧管，決定著發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣效率和各缸的充氣均勻性，對(duì)整機(jī)性能有非常大的影響。目前全球轎車用汽油機(jī)75%都采用塑料進(jìn)氣歧管。但是，塑料進(jìn)氣歧管在設(shè)計(jì)、制造和性能上要求非常高、非?？量獭?/p>

本文主要分析某企業(yè)進(jìn)氣歧管不合格的原因，對(duì)其可能出現(xiàn)質(zhì)量問題的生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行詳細(xì)觀測(cè)與調(diào)研，利用所測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)其影響質(zhì)量問題的因素進(jìn)行全面分析，找出影響質(zhì)量的關(guān)鍵因素并對(duì)其進(jìn)行改善；針對(duì)導(dǎo)致質(zhì)量問題的關(guān)鍵因素利用持續(xù)改善理論對(duì)其進(jìn)行改善，分析其出現(xiàn)質(zhì)量問題的具體生產(chǎn)過程，建立標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)，對(duì)其生產(chǎn)進(jìn)行有效改善，并利用人機(jī)聯(lián)合操作進(jìn)行改善，提高人和機(jī)器的利用率，減少無效動(dòng)作，平衡雙手操作，從而達(dá)到提高效率和產(chǎn)品質(zhì)量的目的。

1 研究?jī)?nèi)容概述

1.1 研究背景

制造業(yè)是技術(shù)創(chuàng)新的基本源泉，是一國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的原動(dòng)力，如果沒有一個(gè)強(qiáng)大而極具創(chuàng)新性的制造業(yè)體系，任何一個(gè)經(jīng)濟(jì)體都不可能實(shí)現(xiàn)繁榮發(fā)展。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，制造產(chǎn)品的質(zhì)量問題一直都是行業(yè)內(nèi)焦點(diǎn)。汽車行業(yè)作為我國(guó)制造業(yè)的重要組成部分，長(zhǎng)期以來受廣大民眾關(guān)注。

發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的心臟，是汽車動(dòng)力的源泉，發(fā)動(dòng)機(jī)的好壞直接影響著汽車的性能。發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)最重要的部件之一--進(jìn)氣歧管，決定著發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣效率和各缸的充氣均勻性，對(duì)整機(jī)性能有非常大的影響。傳統(tǒng)的進(jìn)氣歧管是以鑄鐵或鑄鋁材料為主的，制件存在表面粗糙、充氣阻力大、質(zhì)量重等明顯的缺點(diǎn)。為了達(dá)到減輕質(zhì)量、降低油耗、提高汽車發(fā)動(dòng)機(jī)性能和降低排放等要求，塑料進(jìn)氣歧管應(yīng)運(yùn)而生。目前全球轎車用汽油機(jī)75%都采用塑料進(jìn)氣歧管。但是，塑料進(jìn)氣歧管在設(shè)計(jì)、制造和性能上要求非常高、非?？量?。

國(guó)內(nèi)塑料進(jìn)氣歧管的研發(fā)起步較晚，在生產(chǎn)和研發(fā)方面尚屬空白，在其領(lǐng)域的市場(chǎng)占有率還不到2%，主要依靠進(jìn)口國(guó)外先進(jìn)的技術(shù)。我國(guó)主要生產(chǎn)塑料進(jìn)氣歧管的制造型企業(yè)中，質(zhì)量問題屢見不鮮，遭到客戶投訴的案例也不曾少見。產(chǎn)品的質(zhì)量問題一直受到企業(yè)的高度關(guān)注，如何生產(chǎn)出高質(zhì)量產(chǎn)品，成了企業(yè)發(fā)展存亡的關(guān)鍵。因此，本小組專門針對(duì)企業(yè)進(jìn)氣歧管的質(zhì)量問題進(jìn)行調(diào)研，發(fā)現(xiàn)并找出關(guān)鍵質(zhì)量問題，對(duì)其生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行控制與改善。本文是一項(xiàng)具有一定難度和挑戰(zhàn)且有一定的價(jià)值與實(shí)際意義的研究。

1.2 研究目的

（1）本文主要研究目的是分析并找出企業(yè)不合格產(chǎn)品的原因，對(duì)其可能出現(xiàn)質(zhì)量問題的生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行詳細(xì)觀測(cè)與調(diào)研，利用所測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)其影響質(zhì)量問題的因素進(jìn)行全面分析，找出影響質(zhì)量的關(guān)鍵因素并對(duì)其進(jìn)行改善。

（2）本文針對(duì)發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題的關(guān)鍵因素利用持續(xù)改善理論對(duì)其進(jìn)行改善，分析其出現(xiàn)質(zhì)量問題的具體生產(chǎn)過程，建立標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)，對(duì)其生產(chǎn)進(jìn)行有效改善，并利用人機(jī)聯(lián)合操作進(jìn)行改善，提高人和機(jī)器的利用率，減少無效動(dòng)作，平衡雙手操作，從而達(dá)到提高效率和產(chǎn)品質(zhì)量的目的。

1.3 研究意義

（1）此研究是分析并找出企業(yè)存在的質(zhì)量問題，利用與質(zhì)量有關(guān)的方法和理論對(duì)其進(jìn)行研究，并做出改善后的標(biāo)準(zhǔn)操作方案，對(duì)其質(zhì)量問題進(jìn)行合理有效改善，從而提高其生產(chǎn)的質(zhì)量與效率。因此，此研究對(duì)改善企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量是十分有意義的。

（2）此研究不僅可以提高生產(chǎn)進(jìn)氣歧管企業(yè)的質(zhì)量，同時(shí)其研究思路和方法對(duì)其他同類型生產(chǎn)線的質(zhì)量改善擁有借鑒意義，進(jìn)而推動(dòng)我國(guó)制造型企業(yè)更好更快的發(fā)展。

（3）通過去該企業(yè)實(shí)際調(diào)研，了解了企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)情況、發(fā)展概況與實(shí)際生產(chǎn)流程；在實(shí)際生產(chǎn)過程中企業(yè)是如何將書本上的方法理論具體運(yùn)用到企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)過程中的；知道企業(yè)的工作環(huán)境及崗位，對(duì)我們個(gè)人來說，是一次難得的寶貴機(jī)會(huì)，受益匪淺。

1.4 本文的創(chuàng)新點(diǎn)

（1）本文針對(duì)某汽車配件其企業(yè)實(shí)際情況，采取持續(xù)改善、雙手操作及動(dòng)素分析、人機(jī)聯(lián)合操作等質(zhì)量方法和理論，對(duì)其裝配生產(chǎn)流水線進(jìn)行改善。此將研究理論結(jié)合企業(yè)現(xiàn)實(shí)，研究具有針對(duì)性和實(shí)用性。

（2）本文將IE的標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)、雙手操作及人機(jī)聯(lián)合操作實(shí)際應(yīng)用于企業(yè)的生產(chǎn)改善，提高其生產(chǎn)質(zhì)量與效率，對(duì)于企業(yè)裝配環(huán)節(jié)流水線的優(yōu)化及質(zhì)量的改善具有一定指導(dǎo)作用。

2 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及進(jìn)氣歧管生產(chǎn)流程現(xiàn)狀

2.1 企業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

該企業(yè)在產(chǎn)品質(zhì)量控制方面是嚴(yán)格遵守 ISO/TS 16949：2000和ISO9000的文件標(biāo)準(zhǔn)，其總體結(jié)構(gòu)如圖1所示：

圖1 ISO/TS16949:2002總體構(gòu)成圖

公司根據(jù)ISO/TS16949的基本框架，制定出相應(yīng)的質(zhì)量控制方案。對(duì)于過程質(zhì)量的控制，該企業(yè)主要是采用的是 PDCA循環(huán)的方法。當(dāng)出現(xiàn)質(zhì)量問題時(shí)，該企業(yè)首先通過人、機(jī)、料、法、環(huán)五個(gè)方面來分析是哪里出了問題，再用因果圖、排列圖等工具分析生產(chǎn)過程所出現(xiàn)的問題，找到出現(xiàn)質(zhì)量的關(guān)鍵因素，根據(jù)影響因素，制定出相應(yīng)的管理措施與解決辦法，提出質(zhì)量改進(jìn)預(yù)案，然后計(jì)劃和預(yù)期所能達(dá)到的控制效果，具體的操作流程如下圖2所示：

圖2 流程操作圖

在圖2的流程操作圖中，最主要的步驟就是區(qū)域負(fù)責(zé)人和班組長(zhǎng)制定控制措施，這也是在出現(xiàn)質(zhì)量問題后該企業(yè)所采取的最為關(guān)鍵的步驟。該企業(yè)對(duì)于每一道工序?qū)嵭小白詸z、互檢、專檢”的方式。該企業(yè)設(shè)有裝配車間內(nèi)部檢驗(yàn)人員平均每?jī)蓚€(gè)小時(shí)巡檢一次。

2.2 進(jìn)氣歧管生產(chǎn)流程現(xiàn)狀

2.2.1 工藝流程圖

圖3是該企業(yè)的進(jìn)氣管生產(chǎn)線的簡(jiǎn)單工藝流程圖：

注塑環(huán)節(jié)主要是由機(jī)器來完成，注塑半成品經(jīng)人工檢驗(yàn)后由周轉(zhuǎn)箱運(yùn)往焊接環(huán)節(jié)；焊接過程用機(jī)器人手臂進(jìn)行焊接，既節(jié)省時(shí)間，又保證了準(zhǔn)確性；裝配環(huán)節(jié)是由人和機(jī)器共同加工完成的，是由焊接環(huán)節(jié)流出的半成品經(jīng)除塵、初檢氣密性、冷插、熱插、組裝執(zhí)行器、支架等工位構(gòu)成，裝配完成后的產(chǎn)品經(jīng)終檢后包裝入庫，提供給客戶。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研知，裝配過程是人參與最多、環(huán)節(jié)最復(fù)雜的，有人參與的環(huán)節(jié)是最易出現(xiàn)質(zhì)量問題的環(huán)節(jié)，因此，本文著重對(duì)塑料進(jìn)氣歧管生產(chǎn)的裝配環(huán)節(jié)進(jìn)行研究。

圖3 工藝流程圖

2.2.2 裝配仿真圖

為了更形象直觀的研究其裝配環(huán)節(jié)，本文利用witness軟件對(duì)裝配環(huán)節(jié)進(jìn)行仿真，得到裝配仿真圖4：

圖4 裝配仿真圖

由圖4可以看出：裝配產(chǎn)線總共需要6個(gè)人，由焊接環(huán)節(jié)產(chǎn)生的半成品流轉(zhuǎn)到貨架緩存區(qū)，摩擦焊、除塵機(jī)、初檢氣密性設(shè)備使半成品完成檢驗(yàn)進(jìn)入冷插機(jī)進(jìn)行金屬鋼套的冷插；冷插結(jié)束后進(jìn)入熱插工序，熱插機(jī)有三臺(tái)，分別對(duì)應(yīng)熱插節(jié)氣門體螺母、支架安裝螺母、燃油軌安裝螺母，其中對(duì)冷插熱插機(jī)都要有相應(yīng)的要求，即鋼套和螺母的安插位置、高度、壓裝力都要恰到好處，否則，會(huì)對(duì)最終成品產(chǎn)生影響；熱插完成后安裝執(zhí)行器組件和壓蓋裝配；接下來裝配鈑金支架、節(jié)氣門密封圈和缸蓋密封圈，小部件組裝完成后有機(jī)器對(duì)成品進(jìn)行最后的氣密性檢驗(yàn)。

2.2.3 裝配工藝現(xiàn)存問題

經(jīng)調(diào)查知，裝配工藝現(xiàn)存問題主要體現(xiàn)在：

（1）該企業(yè)進(jìn)氣歧管C15產(chǎn)線在工作時(shí)間上實(shí)行兩班倒方針，分為裝配甲班和裝配乙班，每班工作十二個(gè)小時(shí)進(jìn)行交接班。工作時(shí)間過長(zhǎng)，易使員工工作疲勞，降低效率和生產(chǎn)質(zhì)量。

（2）該企業(yè)生產(chǎn)的進(jìn)氣歧管是為汽車裝配商提供配件，由于近來市場(chǎng)對(duì)汽車的需求加大，使得該企業(yè)生產(chǎn)的汽車配件訂單量也大大提高，在銷售量猛增的同時(shí)，該企業(yè)也收到不少汽車裝配商的反饋與投訴。

（3）企業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和半自動(dòng)化，雖節(jié)省了人力、物力，但在市場(chǎng)需求量猛增的情況下，本文建議其向自動(dòng)化、智能化、信息化方向發(fā)展。

本文主要根據(jù)該企業(yè)出現(xiàn)的質(zhì)量問題，找出原有裝配過程中質(zhì)量控制方法的不足，制定出相應(yīng)的符合該企業(yè)的過程質(zhì)量控制的方案。

3 進(jìn)氣歧管質(zhì)量問題研究

3.1 裝配過程質(zhì)量影響因素分析

調(diào)查了解到該企業(yè)共有C13和C15產(chǎn)線兩條產(chǎn)線，本文選取該企業(yè)的C15產(chǎn)線所生產(chǎn)的進(jìn)氣歧管進(jìn)行研究。該公司的C15產(chǎn)線每天生產(chǎn)500件產(chǎn)品，每月按照30天計(jì)算共生產(chǎn)15000件產(chǎn)品。隨機(jī)選取2016年4月份到10月的生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行研究，按照月份計(jì)算出每月的次品數(shù)和次品率以及累計(jì)次品率，見表1：

表1 次品原因和次品數(shù)

通過表1繪制次品數(shù)和累計(jì)次品率柱狀圖，結(jié)果見圖5:

圖5 次品數(shù)和累計(jì)次品率

圖中可以看出4月份到10月的次品數(shù)和累計(jì)次品率都在逐漸上升，7月份的次品數(shù)達(dá)到了最大130件，因此該公司在C15的生產(chǎn)線上有嚴(yán)重的質(zhì)量問題。

通過深入的了解該企業(yè)的C15產(chǎn)線，了解到該企業(yè)的質(zhì)量問題99%以上都出現(xiàn)在工藝流程方面，次品出現(xiàn)的原因主要有缺料、劃碰壓傷、冷熱插壞、斷裂和泄露這5個(gè)方面，然后通過分析處理調(diào)查到的次品數(shù)據(jù)，做出造成次品的原因的柱狀圖，見圖6：

圖6 次品原因柱狀圖

圖6中，橫坐標(biāo)表示月份，縱坐標(biāo)表是導(dǎo)致次品出現(xiàn)的原因次數(shù)，通過圖2可以看出次品原因出現(xiàn)次數(shù)以大到小的排序?yàn)槔錈岵鍓?、泄露、斷裂、劃碰壓傷和缺料，因此冷熱插可能是?dǎo)致產(chǎn)品生產(chǎn)不合格的主要原因。

3.2 利用相關(guān)系數(shù)矩陣表分析次品原因

本文中與次品數(shù)有關(guān)的因素有 5個(gè)，分別是冷熱插壞、泄露、斷裂、劃碰壓傷和缺料。由于不知道它們之間的相關(guān)關(guān)系，因此建立相關(guān)系數(shù)矩陣分析它們之間的相關(guān)關(guān)系。利用EXCEL對(duì)表1中的數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)分析，可以得到它們之間的相關(guān)系數(shù)矩陣為：

從相關(guān)系數(shù)矩陣中可以看出：冷熱插的相關(guān)性高于泄露的相關(guān)性，因此認(rèn)為冷熱插是導(dǎo)致次品的主要因素。

4 進(jìn)氣歧管冷熱插問題原因分析

4.1 5M1E法分析原因

5M1E是指人、機(jī)、料、法、環(huán)、測(cè)，它是現(xiàn)場(chǎng)管理的六大要素，是全面質(zhì)量管理理論中六個(gè)影響產(chǎn)品質(zhì)量的主要因素的簡(jiǎn)稱。由于這五個(gè)因素的英文名稱的第一個(gè)字母是M和E，所以常簡(jiǎn)稱為5M1E,6要素只要有一個(gè)發(fā)生改變就必須重新計(jì)算。

基于5M1E的6要素利用魚骨圖對(duì)冷熱插工序出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析，找到冷熱插出現(xiàn)問題的主要影響原因。

圖7 基于5M1E要素的魚骨圖

圖7中，基于5M1E要素對(duì)冷熱插出現(xiàn)問題的原因進(jìn)行系統(tǒng)的總結(jié)分析。針對(duì)機(jī)、料、藝、環(huán)，該企業(yè)已制定相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。

4.2 基于作業(yè)動(dòng)作分析人的因素

4.2.1 冷插動(dòng)作分析

在長(zhǎng)達(dá)十二個(gè)小時(shí)的工作時(shí)間下，工人不免會(huì)身心疲憊，力不從心，易發(fā)生漏插、冷插件高度高于塑料表面、冷插件表面有擠飛及冷插件壓入后開裂等問題。在工作過程中，沒有給工人規(guī)定動(dòng)作標(biāo)準(zhǔn)，工人把鋼套放置在機(jī)器上時(shí)，會(huì)放偏、放空、放置不到位等，致使機(jī)器在工作加工時(shí)出現(xiàn)漏插、插爆等問題。

4.2.2 熱插動(dòng)作分析

該過程存在定位、夾緊、調(diào)整等作業(yè)偏差，定位、夾緊、調(diào)整都需要人參與其中，人的動(dòng)作是否規(guī)范可導(dǎo)致成型產(chǎn)品質(zhì)量偏差。

在進(jìn)氣歧管熱插加工過程中，三臺(tái)熱插機(jī)分別需要安裝6,5,4個(gè)螺母，只要保證螺母足夠，熱插機(jī)#2可自動(dòng)安裝螺母，但熱插機(jī)#1、#3則需要人手動(dòng)安裝螺母供機(jī)器工作時(shí)用，人在取放螺母時(shí)，雙手操作還是單手操作，同時(shí)操作還是有延遲動(dòng)作都會(huì)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量有影響。

夾具和螺母之間、螺母和安裝孔位之間的穩(wěn)定性直接影響熱插的精度，當(dāng)人把螺母放置在安裝空位上時(shí)，由于人的動(dòng)作不標(biāo)準(zhǔn)，使螺母不能垂直于安裝空位進(jìn)入，機(jī)器在運(yùn)作時(shí)會(huì)因位置不正確而出現(xiàn)熱插螺母表面低于塑料表面或突出法蘭面，會(huì)使不該加熱部位被迫加熱，導(dǎo)致材料變型，影響外觀和使用質(zhì)量。

5 進(jìn)氣歧管冷熱插質(zhì)量改善的方案與措施

5.1 熱插工藝的標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)改善

5.1.1 雙手操作分析改善

為了提高產(chǎn)品的質(zhì)量和操作效率，減少作業(yè)的消耗時(shí)間，本文采用雙手動(dòng)作分析和人機(jī)操作分析對(duì)工序進(jìn)行改善，使得雙手動(dòng)作平衡，減少操作人員放錯(cuò)頻率，以提高產(chǎn)品的質(zhì)量和效率。

在現(xiàn)場(chǎng)觀察和記錄，對(duì)熱插工序進(jìn)行操作分析，改善前的具體作業(yè)步驟和雙手操作分析見表2。

表2 改善前熱插的雙手操作圖

伸手至熱插機(jī)a處 等待取下熱插機(jī)a上的進(jìn)氣歧管 等待移至熱茶機(jī)b處 等待安裝到熱機(jī)機(jī)b1上 等待等待 伸手至熱插機(jī)b上等待 抓取進(jìn)氣歧管等待 移至熱插機(jī)b2等待 安裝到熱插機(jī)b2上等待 按下按鈕等待 等待伸手至熱插機(jī)b 等待抓取進(jìn)氣歧管 等待移至到熱插機(jī)c 等待安裝到熱插機(jī)c上 等待安裝左側(cè)2個(gè)螺釘 安裝右側(cè)2個(gè)螺釘?shù)却? 按下按鈕

由表2可以看出，左手完成21個(gè)動(dòng)作，右手完成21個(gè)動(dòng)作，作業(yè)人員在安裝熱插的過程中存在多余、無效的動(dòng)作，通過作業(yè)改善設(shè)計(jì)，使左右手同時(shí)工作，改善后熱插的動(dòng)作因素分析見表3：

表3 改善后熱插的雙手操作圖

由表3知，左手完成10個(gè)動(dòng)作，右手完成11個(gè)動(dòng)作。經(jīng)過改善，左右手的動(dòng)作減少了，生產(chǎn)效率提高了，動(dòng)作標(biāo)準(zhǔn)化了，還提高了產(chǎn)品的質(zhì)量，使得熱插的加工精度由原來的82.76%，提高到了88.46%。

5.1.2 人機(jī)聯(lián)合操作分析改善

經(jīng)調(diào)查了解到熱插工序中，一個(gè)人需要對(duì)應(yīng)多臺(tái)熱插機(jī)，而人和機(jī)器的配合顯得至關(guān)重要，因此本文進(jìn)行了人機(jī)操作分析，改進(jìn)前熱插的人機(jī)操作分析見表4：

表4 改善前熱插的人機(jī)操作分析

熱插機(jī)1 4.3min 2.2min 2.1min 51.2%熱插機(jī)2 4.3min 2.2min 2.1min 51.2%熱插機(jī)3 4.3min 1.8min 2.5min 41.9%

由上表可以看出，人和機(jī)器的利用率都是比較低的，人和機(jī)器沒有很好地進(jìn)行配合，以致于造成浪費(fèi)，說明沒有合理的運(yùn)用持續(xù)改善的方法對(duì)機(jī)器和人的操作進(jìn)行聯(lián)合分析。通過我們的改善，達(dá)到了人機(jī)聯(lián)合操作的效果，改進(jìn)后熱插的人機(jī)操作分析見表5：

表5 改善后熱插的人機(jī)操作分析

通過上表可以看出，機(jī)器的利用率得到了顯著提高，人的利用率下降了，由于人的不可控因素較多，而機(jī)器是可控的，所以在生產(chǎn)的過程中盡可能的讓機(jī)器進(jìn)行加工，提高自動(dòng)化的水平，通過機(jī)器作業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化，減少了產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量問題的因素，有效地提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。

5.2 冷插工藝的動(dòng)素分析改善

冷插工序主要由3部分組成，分別是取鋼套、放鋼套、安裝進(jìn)氣歧管、安鋼套?？紤]到提高產(chǎn)品的質(zhì)量，減少無效的動(dòng)作，本文采用動(dòng)素分析對(duì)工序進(jìn)行了改進(jìn)，使得動(dòng)作更有效，提高產(chǎn)品的質(zhì)量。

通過在現(xiàn)場(chǎng)觀察和記錄，對(duì)冷插工序進(jìn)行動(dòng)素分析，改善前的具體作業(yè)步驟見表6:

表6 冷插工序的動(dòng)素分析圖

7 移至3#鋼套放置處 TE UD 空閑延遲8 拿起一個(gè)3#鋼套 G UD 空閑延遲9 移至胸前 TL UD 空閑延遲10 檢查 I H 手持3#鋼套11 移至B工作臺(tái) TL UD 空閑延遲12 預(yù)置3#鋼套 PP UD 空閑延遲13 移至B工作臺(tái) TL TL 移至B工作臺(tái)14 拿起兩個(gè)1# G G 拿起兩個(gè)2#和一個(gè)3#15 移至C相應(yīng)位置 TL TL 移至C相應(yīng)位置16 將1#對(duì)準(zhǔn)位置 P P 將2#、3#對(duì)準(zhǔn)位置17 放下目的物 RL RL 放下目的物

從表中可以了解到，雙手動(dòng)素總計(jì)17個(gè)動(dòng)作。其中左手的第1類動(dòng)素為15個(gè)，第2類動(dòng)素為2個(gè)，沒有第3類動(dòng)素；右手的第1類動(dòng)素為10個(gè)，第2類動(dòng)素為1個(gè)，第3類動(dòng)素為6個(gè)。通過以上數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)：

左右手第1類動(dòng)素的數(shù)量有差距，雙手第1類動(dòng)素不平衡，造成動(dòng)作的有效性差，影響工作效率和工作質(zhì)量。

右手第3類動(dòng)作較多，有6個(gè)，在動(dòng)素總量中所占比重達(dá)到35.3%，造成動(dòng)作的浪費(fèi)，須加以改善。

本文讓工作者在拿起 3#鋼套時(shí)，雙手動(dòng)作一致，使工作者身體協(xié)調(diào)，一可以讓工作者舒適的工作，二可以平衡左右手，可提高工作效率和準(zhǔn)確率，因此，改善后的雙手動(dòng)作分類為：

表7 改善后動(dòng)素分析表

從表中可以看出，改善后，左右手動(dòng)素僅僅相差一個(gè)，雙手動(dòng)作基本平衡，減少了動(dòng)作出錯(cuò)的可能性，提高了動(dòng)作的有效性，保證了產(chǎn)品的質(zhì)量，右手第3類動(dòng)作也明顯減少，使動(dòng)作變得更加高效，減少了不必要的動(dòng)作浪費(fèi)，降低了成本，且通過動(dòng)作的持續(xù)改善，不斷地提高和改善產(chǎn)品的質(zhì)量。

5.3 改善后P控制圖的的質(zhì)量控制

5.3.1 P控制圖的繪制

改善進(jìn)氣歧管裝配線存在的問題，提出質(zhì)量控制點(diǎn)的概念。在熱插工藝基礎(chǔ)上構(gòu)建熱插裝配工藝控制圖模型，對(duì)模型進(jìn)行分析，對(duì)已找出質(zhì)量屬性和關(guān)鍵控制點(diǎn)再次構(gòu)建質(zhì)量相關(guān)性模型，最后對(duì)關(guān)鍵質(zhì)量屬性進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，進(jìn)而保證產(chǎn)品的質(zhì)量。

熱插的裝配需要多道工序才能夠完成，而且在考慮裝配的同時(shí)還要考慮到生產(chǎn)效率，因此采用質(zhì)量控制圖進(jìn)行質(zhì)量的控制?？紤]到進(jìn)氣歧管是個(gè)整體，而且質(zhì)量分為合格品和不合格品，因此采用計(jì)數(shù)控制圖中的P(不合格品率)控制圖。

從測(cè)量的數(shù)據(jù)中隨機(jī)抽取30個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，首先計(jì)算平均不合格品率:

然后根據(jù)中心線和控制界線繪制控制圖，得到控制圖見下圖：

圖8 P控制圖

圖8中,橫坐標(biāo)表示生產(chǎn)日期。由圖5.1知，在23日這天冷熱插出現(xiàn)了失控的現(xiàn)象。綜合來看，整體達(dá)到了質(zhì)量改善的目的。

5.3.2 P控制圖的分析

P控制圖的目的是為了找出過程中不在同一水平運(yùn)行的證據(jù)，即質(zhì)量失去控制，并采取相應(yīng)的措施。數(shù)據(jù)點(diǎn)中存在超出控制限的點(diǎn)，或者存在超出隨機(jī)情況下可能出現(xiàn)的明顯趨勢(shì)或圖形，這就表明存在變差的特殊原因。

超出任一控制限就證明在那點(diǎn)不穩(wěn)定。超出控制限上的點(diǎn)通常表明存在下列的一個(gè)或多個(gè)情況：控制限或描點(diǎn)錯(cuò)誤；質(zhì)量性能惡化，在當(dāng)時(shí)那點(diǎn)或作為一種趨勢(shì)的一部分；評(píng)價(jià)系統(tǒng)已改變。低于控制限下的點(diǎn)通常表明存在下列一個(gè)或多個(gè)情況：控制限或描點(diǎn)錯(cuò)誤；質(zhì)量性能已改進(jìn)；測(cè)量系統(tǒng)已改變。

在控制限之內(nèi)的圖形或趨勢(shì)，所有的點(diǎn)都在控制限之內(nèi)，說明在出現(xiàn)這個(gè)圖形或趨勢(shì)的時(shí)期內(nèi)過程失控或性能水平變化。這種情況會(huì)提前給出有磁狀態(tài)的警告，如不糾正，這種狀態(tài)將造成點(diǎn)超出控制限。

通過圖5.1的P控制圖可以看出，改善后冷熱插的質(zhì)量控制在了一定的范圍內(nèi)，由此可以得出進(jìn)氣歧管的質(zhì)量得到了改善。

6 結(jié)束語

本文以進(jìn)氣歧管裝配流程的質(zhì)量為選題背景，分析企業(yè)生產(chǎn)流程存在的質(zhì)量問題，利用相關(guān)系數(shù)矩陣對(duì)所測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出裝配環(huán)節(jié)的冷熱插工序最容易出現(xiàn)質(zhì)量問題，因此對(duì)影響質(zhì)量的關(guān)鍵工序進(jìn)行深入研究，發(fā)現(xiàn)冷熱插機(jī)出現(xiàn)的質(zhì)量問題為冷熱插機(jī)插入零件高低不一、傾斜導(dǎo)致的插孔破裂等，這些質(zhì)量問題主要是人的動(dòng)作不標(biāo)準(zhǔn)、不穩(wěn)定以及左右手動(dòng)作不平衡導(dǎo)致的，然后利用持續(xù)改善的雙手操作和人機(jī)聯(lián)合對(duì)其進(jìn)行分析改善，最后通過動(dòng)素分析減少工人的無效動(dòng)作，平衡雙手動(dòng)素來提高質(zhì)量。本文的研究成果對(duì)同類型企業(yè)在質(zhì)量改善方面提供一定的借鑒價(jià)值。

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Research on Quality Improvement of Intake Manifold Assembly Process Based on Continuous Improvement

ZHOU Nannan*,DENG Ailing,NI Jiali,TANG Li,WANG Bo
(Qingdao University of Science and Technology,Shandong Qingdao,266061,China)

Plastic intake manifolds are gradually replacing metal intake manifolds with their advantages such as low cost and excellent performance.Their performance must be improved in the future to meet the increasingly demanding engine working environment.This paper intends to improve the quality of a pipeline for the production of intake manifolds.By drawing the histogram of the defective product and using the correlation coefficient matrix analysis,the hot plug and the cold plug are the main reasons that affect the quality of the intake manifold.The main reason for the defective product is from the 5M1E angle analysis,Large,continuous improvement,hands operation and paroxysysis,man-machine joint operation and other quality methods and theories to improve the problem,and finally through the p control chart to improve the effect of verification.Its research ideas for other similar manufacturing industry has a certain reference value.

standard operation; quality improvement; continuous improvement; intake manifold

TG74

A

1672-9129(2017)04-0080-08

周南南,鄧愛玲,倪佳莉,等.基于持續(xù)改善的進(jìn)氣歧管裝配流程質(zhì)量改進(jìn)研究[J].數(shù)碼設(shè)計(jì),2017,6(4):80-87.

Cite：ZHOU Nannan,DENG Ailing,NI Jiali,et al.Research on Quality Improvement of Intake Manifold Assembly Process Based on Continuous Improvement[J].Peak Data Science,2017,6(4):80-87.

10.19551/j.cnki.issn1672-9129.2017.04.021

2017-01-13；

2017-02-15。

周南南，青島科技大學(xué)教師，女，安徽，統(tǒng)計(jì)學(xué)博士，研究方向：國(guó)民經(jīng)濟(jì)核算，管理科學(xué)與工程。E-mail:304946811@qq.com