基于IE的SKG童車外觀一次良率提升研究

李軍　賓新鳳　胡攀攀

【摘 要】根據(jù)對某公司型號為SKG的童車外觀質(zhì)量的調(diào)查研究，通過主次因素排列圖找到影響產(chǎn)品外觀質(zhì)量的主要因素，參照因果分析圖，運用“5M1E”分析法對主要因素進一步分析，找到影響產(chǎn)品外觀質(zhì)量的主要因素，然后通過不良品率控制圖及正交試驗法對這些因素進行改善。經(jīng)改善后，實現(xiàn)產(chǎn)品一次良率由80.1%提升為91.4%，增加了11.3個百分點，驗證了該改善方案的可行性。

【關(guān)鍵詞】質(zhì)量管理；“5M1E”分析法；正交試驗法；質(zhì)量評估

【中圖分類號】F273 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-0688（2018）04-0201-04

0 引言

近年來，由于我國二胎政策的放開，使得新生嬰兒的數(shù)量不斷增加，同時由于我國經(jīng)濟的穩(wěn)定發(fā)展，人們的物質(zhì)生活得到明顯提高，故對童車的數(shù)量需求隨之增加，這無疑對童車企業(yè)既是機遇又是挑戰(zhàn)。而金屬材質(zhì)的機殼及高精度的工藝作為各大童車廠商在外觀工業(yè)設(shè)計上尋求的創(chuàng)新點，為用戶帶來了美觀及質(zhì)感上的全新體驗。但由于金屬材質(zhì)的切削加工工藝難度較大，導(dǎo)致產(chǎn)品出現(xiàn)外觀不良品率較高的問題，對產(chǎn)品的質(zhì)量造成了很大的影響。面對競爭激烈的童車市場，企業(yè)應(yīng)通過改善產(chǎn)品外觀質(zhì)量來提高產(chǎn)品良率，以提高其競爭力。

質(zhì)量管理是指在質(zhì)量方面進行指揮、控制、組織及協(xié)調(diào)的活動，通常包括質(zhì)量方針、質(zhì)量目標(biāo)、質(zhì)量策劃、質(zhì)量控制、質(zhì)量保證及質(zhì)量改進。本文針對某公司生產(chǎn)的SKG童車在外觀上存在的質(zhì)量問題，運用質(zhì)量管理方法[1-5]和工具，找出生產(chǎn)過程中影響產(chǎn)品外觀質(zhì)量的關(guān)鍵因素，并進行分析和針對性改善，從而提高產(chǎn)品一次良率。

1 產(chǎn)品生產(chǎn)過程中在質(zhì)量管理方面的現(xiàn)狀

某公司童車的品種和型號比較多，而且每種產(chǎn)品的產(chǎn)量相差較大。據(jù)調(diào)查，某公司平均每個月訂單有210 000臺童車。其中，LT9963型號童車平均有30 000臺，約占總訂單量的14%；LB1407QX-H203型號童車平均每月訂單為40 000臺，占總訂單量的19%左右；GG1232Q-H105型號童車平均每月訂單為60 000臺，占總訂單量的29%左右；SKG型號童車平均每月訂單為80 000臺，在所有童車產(chǎn)品的訂單數(shù)量中，約占38%，再加上SKG童車采用7000系列高強度鋁合金為機身，其高強度的金屬材料外殼比傳統(tǒng)的金屬外殼更難加工處理，導(dǎo)致公司的童車產(chǎn)品平均一次良率為80.1%，未達到公司工藝工程師（Process Engineer，PE）所要求的90.0%的目標(biāo)良率。故本文以SKG雙電機型童車為研究對象，對其質(zhì)量問題進行系統(tǒng)的研究分析，然后根據(jù)生產(chǎn)狀況設(shè)計出改善方案，使其達到目標(biāo)良率，以滿足客戶需求。

2 產(chǎn)品外觀一次良率提升研究

2.1 產(chǎn)品外觀一次良率的測量

公司在質(zhì)量檢驗活動中會時刻記錄產(chǎn)品的質(zhì)量情況，即記錄線上定位檢驗日報表（LQC），表1為某公司質(zhì)量管理部門于3月份隨機抽取的外觀測試位日報表，可以看出：某公司SKG童車的主要不良項目有車身刮花和車身頂白兩類。由LQC日報表，經(jīng)過匯總統(tǒng)計分析，進而可以得到某公司3月份的SKG童車的外觀不良項目統(tǒng)計，為本論文的研究工作提供真實可靠的數(shù)據(jù)來源。根據(jù)以上分析，可以得到某公司3月份裝配的SKG童車的外觀不良項目統(tǒng)計（見表2）。由表2可知：該月共裝配SKG童車75 000臺，其中有28 674臺SKG童車未能夠通過外觀檢驗項目，即大約占總體的38%的產(chǎn)品未能通過檢驗，造成該公司成本較高、產(chǎn)品質(zhì)量不能滿足客戶需求的問題。

根據(jù)表2，繪制出產(chǎn)品的主次因素排列圖（如圖1所示）。根據(jù)圖1對產(chǎn)品外觀質(zhì)量不良情況進行分析可知，車身刮花占一次不良率的44.4%，是所占比重中最大的，其次是車身頂白，這兩個問題屬于A類問題，即關(guān)鍵的少數(shù)問題，共占80.57%，是產(chǎn)品外觀質(zhì)量問題的主要不良項目。因此，只要解決車身刮花、車身頂白這兩個問題，就可以大量減少產(chǎn)品外觀不良品的產(chǎn)生，從而降低企業(yè)成本。

2.2 產(chǎn)品不良原因分析

針對找到的關(guān)鍵問題，找到造成產(chǎn)品缺陷的關(guān)鍵輸入變量[6]，分析關(guān)鍵因素之間的邏輯關(guān)系，為提升產(chǎn)品外觀一次良率的有效改進方案提供系統(tǒng)科學(xué)的依據(jù)。首先分別對這兩個主要缺陷采用頭腦風(fēng)暴法[7]，從“人、機、料、法、環(huán)、測”等方面來確定所有可能造成產(chǎn)品缺陷的影響因素，并且繪制出因果圖[8]（如圖2所示）。然后參照因果圖，運用失效模式和效應(yīng)分析（Failure Mode and Effect Analysi，F(xiàn)EMA）方法[9]，對產(chǎn)品外觀主要缺陷的影響因素的嚴(yán)重度（Sev）、頻度數(shù)（Occ）、難檢度（Det）予以分類，并進行歸納分析（見表3）。

由表3產(chǎn)品主要缺陷失效模式分析可以看出，車身刮花的風(fēng)險優(yōu)先指數(shù)（RPN）為384，車身頂白的風(fēng)險優(yōu)先指數(shù)為336，應(yīng)將它們作為關(guān)鍵因素進行重點改進。

對產(chǎn)品主要缺陷的關(guān)鍵因素進一步分析可知：車身刮花主要是由生產(chǎn)過程中主、客觀因素所造成的，可針對性地給出改善對策；而車身頂白是由于鎖螺絲過程中的扭力參數(shù)及時間參數(shù)不合理交互作用的結(jié)果，因此應(yīng)通過試驗設(shè)計來尋找出扭力參數(shù)及時間參數(shù)的最佳組合。綜上所述，可根據(jù)實際情況，選定合理范圍的鎖螺絲的扭力和時間參數(shù)來設(shè)計試驗，進行車身頂白的改善。

2.3 車身刮花的改善

針對作業(yè)員主觀因素造成的作業(yè)失誤，相應(yīng)改善對策如下：？譹？訛在進行產(chǎn)品加工前對全體員工進行作業(yè)培訓(xùn)，提高作業(yè)水平；？譺？訛在生產(chǎn)現(xiàn)場放置作業(yè)指導(dǎo)書，規(guī)范作業(yè)方法，要求操作員嚴(yán)格按照作業(yè)指導(dǎo)書進行加工作業(yè)；？譻？訛建立獎懲制度，發(fā)現(xiàn)不規(guī)范作業(yè)者應(yīng)該批評教育；？譼？訛建立“三檢”制度，即自檢、互檢及專檢。

針對產(chǎn)品加工中客觀因素嚴(yán)重的不良品，相應(yīng)改善對策如下：？譹？訛適當(dāng)設(shè)置產(chǎn)品放置的時間間隔；？譺？訛使用軟膠管將銅質(zhì)吹管包裹起來，減少產(chǎn)品的碰、刮傷；？譻？訛定期維護保養(yǎng)機臺、治具和底座，及時處理不良治具。

2.4 車身頂白的改善

由于鎖螺絲的扭力和時間參數(shù)很難把握，在企業(yè)中，鎖螺絲的作業(yè)者往往是根據(jù)個人感覺，主觀對其進行判斷。螺絲鎖不到位，產(chǎn)品車身間隙就大。相反，螺絲鎖得太緊，頂?shù)疆a(chǎn)品車身，就會造成車身頂白。下面通過因素之間存在交互作用的正交試驗[10-16]來選擇鎖螺絲時的扭力和時間2個因素的較優(yōu)水平。試驗的目的是確定鎖螺絲的松緊合適度，從而提高產(chǎn)品的外觀質(zhì)量水平。試驗的指標(biāo)是產(chǎn)品外觀質(zhì)量一次不良率P（試驗中的P是指產(chǎn)品在其他外觀質(zhì)量都通過檢驗的情況下，給產(chǎn)品鎖螺絲后的一次不良率，P越小越好）。經(jīng)過考察、分析，本次試驗中的因素有兩個，分別是鎖螺絲時的扭力參數(shù)和時間參數(shù)，每個因素取3水平，可得到因素水平表（見表4）。

因素和水平都確定后就可以選擇合適的正交表，然后排表頭。本試驗有2個因素，每個因素3個水平，可選用L9（34）正交表（見表5）。

確定好正交表后，就安排表頭，由于本試驗只有2個因素，因此因素安排如表6所示。表頭排好后，將表中每一列的數(shù)字1、2、3作為該列中每個因素所取的水平，每一行就是每次試驗的條件。例如：L9（34）表中，第一列是螺絲扭力A，在1的位置寫上2 kgf.cm，在2的位置寫上3 kgf.cm，在3的位置寫上4 kgf.cm，B因素也是同樣的寫法。選擇技術(shù)嫻熟的作業(yè)者進行方案試驗，得到9個一次不通過率值，用極差分析法[9]對試驗結(jié)果進行分析。試驗安排及試驗結(jié)果分析見表7。

由于指標(biāo)是一次不良率，指標(biāo)值越小越好，從試驗搭配方案中可以尋找出較優(yōu)方案。由表7試驗結(jié)果可知，一次不通過率最小為2.00%，此時的搭配方案是A3B2。B因素的極差較大，是主要因素，A是次要因素。根據(jù)本次試驗，可以得到一組較優(yōu)的參數(shù)，即鎖螺絲的扭力為4 kgf.cm，鎖螺絲的時間為10 s。

2.5 生產(chǎn)線質(zhì)量管理效果評估

2.5.1 定量分析

在試行改善方案過程中，對某公司產(chǎn)品的外觀質(zhì)量情況進行抽樣，由計算法對抽樣檢查次數(shù)n進行確定。當(dāng)可靠度設(shè)定為95%時，n的確定為n=4P（1-P）/E2（E為絕對精度，P為產(chǎn)品外觀質(zhì)量不良率，n為抽樣的次數(shù)）。為了確定P，預(yù)先進行100次產(chǎn)品外觀質(zhì)量抽樣檢驗，抽樣中有7臺產(chǎn)品不良，即P為7%。絕對精度E取±3%，則抽樣次數(shù)n=4P（1-P）/E2=4×7%（1-7%）/（0.032）次=290次。

由計算可知，抽樣的次數(shù)至少為290次，結(jié)合某公司每天的產(chǎn)量，同時為了確保抽樣檢驗的有效性，最后抽樣的次數(shù)n確定為1 200次，分成12個組，每組100個產(chǎn)品。1 200次抽樣次數(shù)遠大于所需抽樣次數(shù)，足以確保精度要求。根據(jù)公式可計算出P控制圖的管制上線、中心線及管制下線，最后計算得到P控制圖數(shù)據(jù)（見表8）。

根據(jù)表8的P控制圖數(shù)據(jù)，運用EXCEL工具繪出P控制圖（如圖3所示）。由圖3可知，抽樣的12組數(shù)據(jù)點，都在控制上下限內(nèi)，沒有異常情況。抽樣中產(chǎn)品平均不良率為8.6%，與原來的19.9%相比，減少了11.3個百分點，即某公司產(chǎn)品的平均良率為91.4%，比原來增加了11.3個百分點，同時，也超過了某公司工藝工程師（Process Engineer，PE）所要求的90.0%的目標(biāo)良率，說明改善方案有效可行。

2.5.2 定性分析

（1）通過質(zhì)量管理全員參與及“三檢”制度的試行，從源頭即投料工序就開始實行自檢，檢查通過后才投放到下一工序，這樣從生產(chǎn)線的開端就開始控制產(chǎn)品質(zhì)量，同時上下工序間互檢，有效防止了不良品繼續(xù)流到后續(xù)的各個工序。

（2）借助正交試驗法，找到了鎖螺絲時的最佳扭力參數(shù)及時間參數(shù)，員工再也不用依靠工作經(jīng)驗來鎖螺絲，防止了過大扭力造成的車身頂白現(xiàn)象。

（3）通過獎懲制度的制定及實施，員工一旦發(fā)現(xiàn)不良品就標(biāo)識出來，經(jīng)過一定的改善措施加以改善，使企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量進一步提高。

（4）系統(tǒng)的培訓(xùn)使得員工技能水平和質(zhì)量意識提高。公司通過培訓(xùn)內(nèi)容的改進及培訓(xùn)措施的實施，員工的技能水平和熟練程度得到提高，給企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量帶來保障。

3 結(jié)論

為了解決某童車公司所生產(chǎn)的童車SKG的外觀質(zhì)量問題，以品管每日品質(zhì)報表所統(tǒng)計的生產(chǎn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，參照產(chǎn)品外觀不良因果圖，運用失效模式和效應(yīng)分析方法對關(guān)鍵影響因素進行分析，并通過排列圖和正交試驗等質(zhì)量管理方法求得鎖螺絲過程中的扭力參數(shù)和時間參數(shù)的最佳方案，改善效果顯著。

參 考 文 獻

[1]Abbas Saghaei，Hoorieh Najafi，Ali Mighi，et al.Ma-thematical modeling to improve Rolled Throughput Yield in a supply chain[J].Production Planning & Control，2014，25（5）：414-424.

[2]Hsueh-Ming Steve Wang，Sheng-Pen Wang，We-nyih Lee.A Case Study for Reducing Client Waiting Time in a Health Evaluation Center Using Design for Six Sigma[J].Engineering Management Journal，2014，26（2）：62-73.

[3]Mohsen F Mohamed Isa，Mumtaz Usmen.Impro-ving university facilities services using Lean Six Sigma：a case study[J].Journal of Facilities Management，2015，13（1）：70-84.

[4]陳禮正.質(zhì)量管理方法在EPC工程項目各階段中的應(yīng)用[J].建材世界，2015（4）.

[5]沈家靜.供應(yīng)鏈質(zhì)量管理方法研究[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2011（24）：47-48.

[6]趙會珍，楊亞楠.衛(wèi)浴產(chǎn)品生產(chǎn)過程質(zhì)量控制研究[J].工業(yè)工程，2015，18（1）：60-63.

[7]王宇乾，樊樹海，潘密密，等.基于Minitab的六西格瑪管理在節(jié)能燈裝配中的應(yīng)用[J].工業(yè)工程與管理，2011，16（3）：131-137.

[8]許海華.因果分析圖和AHP法在翻車事故成因分析中的應(yīng)用[J].南昌大學(xué)學(xué)報：理科版，2012，36（1）：97-102.

[9]薛風(fēng)超，管琪明，王婷，等.6σ方法在動臂焊接質(zhì)量改進中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代制造工程，2015（1）：115-118.

[10]高雄發(fā)，施衛(wèi)東，張德勝，等.基于CFD正交試驗的旋流泵優(yōu)化設(shè)計與試驗[J/OL].農(nóng)業(yè)機械學(xué)報，2014，45（5）：101-106.

[11]吳波，叢茜，孫天宇，等.基于貝殼表面形態(tài)的內(nèi)燃機活塞仿生設(shè)計[J/OL].哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報，2016，37（2）：205-210.

[12]夏沅譜，姜開鋒，邢灝喆，等.深長隧道突水突泥模型試驗相似材料的研制[J].現(xiàn)代礦業(yè)，2015，31（2）：152-157.

[13]曹源文，張鑫，周慶豐，等.基于正交試驗的路基壓實度影響因素分析[J].筑路機械與施工機械化，2014，31（10）：59-61，65.

[14]洪坤，趙夢琦，鐘登華，等.基于極差分析法的引水隧洞施工工期多因素靈敏度分析[J].水利水電技術(shù)，2015，46（1）：65-69，75.

[15]王嵐，弓寧寧，邢永明.鹽凍融循環(huán)對瀝青混合料性能的影響因素研究[J/OL].功能材料，2016，47（4）：4088-4093.

[16]王樹源，李晏，張毅科.混凝土正交試驗結(jié)果極差分析與方差分析方法對比[J].建材發(fā)展導(dǎo)向，2016，14（12）：44-48.

[責(zé)任編輯：陳澤琦]