某稱重設(shè)備系統(tǒng)有限公司自2013年開始推行六西格瑪管理，六西格瑪成為改進(jìn)過程、降低缺陷、提高業(yè)績、培訓(xùn)員工、保證公司長期高速增長的強(qiáng)勁的企業(yè)文化。天行健管理公司承擔(dān)該公司六西格瑪活動的培訓(xùn)和項(xiàng)目指導(dǎo)工作，“提高GD傳感器的一次合格率”就是公司推行六西格瑪?shù)陌咐弧?/p>

1、稱重傳感器

一種將重量轉(zhuǎn)換成電信號的敏感元件，主要由彈性體，應(yīng)變片，PCB板及電纜線組成。傳感器的精度直接決定了稱重系統(tǒng)的精度。GD傳感器(一種搖柱式稱重傳感器)是開發(fā)上市的新產(chǎn)品，主要用于汽車衡，軌道衡等產(chǎn)品。

2、GD傳感器投入生產(chǎn)已有半年，但生產(chǎn)線的平均合格率一直不高：

①產(chǎn)品生產(chǎn)的合格率低導(dǎo)致生產(chǎn)效率下降，生產(chǎn)定單不能按正常的生產(chǎn)周期完成而影響及時交貨；

②多次返工造成產(chǎn)品性能不穩(wěn)定，即使通過測試和檢驗(yàn)，依然存在質(zhì)量隱患；

③產(chǎn)品質(zhì)量問題引起過多的維修，花費(fèi)過多的人力、物力和財力；

④有一部分GD傳感器銷往其他國外分公司，質(zhì)量不穩(wěn)定影響公司聲譽(yù)。 

1、提高GD傳感器整個生產(chǎn)流程的六西格瑪水平，當(dāng)前:2.9σ，改進(jìn)后:3.6σ。

2、降低GD傳感器的報廢率，當(dāng)前:1.67%，改進(jìn)后:0.3%。

3、重復(fù)性與再現(xiàn)性容差百分率從67.1%下降到26.51%。

4、減少直接報廢，降低內(nèi)部返工返修及客戶服務(wù)維修費(fèi)用，提高經(jīng)濟(jì)效益。

一、測量階段

GD傳感器概要生產(chǎn)流程分析(圖1），目前生產(chǎn)過程的六西格瑪水平為:2.9σ。

圖1

二、分析階段

1、主要缺陷類型分析(圖2）

圖2

造成傳感器返工的主要缺陷類型有:靈敏度超差、線性超差、半導(dǎo)體片歪、絕緣性能超差和其他原因。其中靈敏度超差和線性超差，是主要返工原因。其中，半導(dǎo)體片歪和絕緣性能超差是由于操作人員違反操作規(guī)程造成的。靈敏度和線性是傳感器的主要質(zhì)量特性，在制造過程中，由不同檢驗(yàn)員使用專用儀器進(jìn)行測量，因此人員和操作的一致性對質(zhì)量特性的控制至關(guān)重要。

2、用Minitab軟件對靈敏度的測量系統(tǒng)進(jìn)行分析(圖3、圖4）

圖3

圖4

①對靈敏度測量系統(tǒng)的分析結(jié)果表明:

重復(fù)性與再現(xiàn)性容差百分率高達(dá)67.1%，因此測量系統(tǒng)誤差導(dǎo)致結(jié)果不真實(shí)，是造成質(zhì)量特性不穩(wěn)定的主要原因。

②進(jìn)一步分析還表明測量系統(tǒng)的人為因素影響明顯:

被測傳感器放置的方法、位置因人而異，嚴(yán)重影響了測量結(jié)果的重復(fù)性與再現(xiàn)性，需對該測量系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)。

3、用因果圖對造成線性超差的原因進(jìn)行分析(圖5)

圖5

4、為確定線性超差的主要原因，進(jìn)行DOE試驗(yàn)分析(表6）

圖6

按極差排序，對非線性的影響程度最大的是因子A，其次是因子B，而因子C與D影響很小。這說明膜片是否退火是造成傳感器非線性的最重要的原因，而膜片退火主要是消除應(yīng)力，因此可以得出如下結(jié)論:膜片的應(yīng)力是造成非線性返工的主要原因。

三、改進(jìn)階段

1、為減少靈敏度測量系統(tǒng)的誤差，制作了一副專用測試夾具(圖7)

圖7

①使用此夾具，可防止側(cè)試時傳感器位置的轉(zhuǎn)動；

②消除測試對位過程中的人為因素；

③防止傳感器前后左右晃動，影響測試精度；

④經(jīng)驗(yàn)證，改進(jìn)后的系統(tǒng)誤差和改進(jìn)前相比顯著下降:容差百分率(SV/Tolerance)從67.1%降低到26.51%，效果顯著。

2、膜片的改進(jìn)

①將膜片沖壓以后，加一道退火工序，工藝條件為：600℃和5小時低溫退火；

②膜片的厚度從0.38mm改為0.40mm；

經(jīng)過改進(jìn)，使得焊接后的應(yīng)力大大降低。

3、改進(jìn)后的效果

整個GD傳感器生產(chǎn)過程六西格瑪水平:3.96σ，報廢率為0，均超過項(xiàng)目當(dāng)初預(yù)期的目標(biāo)。

四、控制階段

①更改測試工藝文件和操作規(guī)程；

②更改膜片的設(shè)計圖紙；

③培訓(xùn)測試工序員工和膜片檢驗(yàn)員。

1、改進(jìn)后的系統(tǒng)誤差和改進(jìn)前相比顯著下降:容差百分率(SV/Tolerance)從67.1%降低到26.51%，效果顯著。

2、將膜片沖壓以后，加一道退火工序，膜片的厚度從0.38mm改進(jìn)為0.40mm；經(jīng)過改進(jìn)，使得焊接后的應(yīng)力大大降低。

3、改進(jìn)后，整個GD傳感器生產(chǎn)過程六西格瑪水平為:3.96σ，報廢率為0，均超過項(xiàng)目當(dāng)初預(yù)期的目標(biāo)。