天行健咨詢:巧用六西格瑪方法,提高數(shù)字濕度計的精確性!
有一間OEM工廠,為某國際知名的公司生產(chǎn)數(shù)字濕度計,該數(shù)字濕度計在美國最大的超市沃爾瑪出售,2013年,根據(jù)超市的反饋,該產(chǎn)品的退回率超過了10%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于該超市的正常退貨水平4%。
鑒于這樣的情況,該工廠采用六西格瑪DMAIC方法提高顧客滿意度、減少退貨率。具體操作如下:
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1.成立小組:
小線成員由該OEM廠的質(zhì)量部經(jīng)理、售后服務(wù)人員、生產(chǎn)線主管、生產(chǎn)線QC組成,組長是JUDYZHOU,MBB由公司領(lǐng)導(dǎo)擔(dān)任。
2.識別項目的關(guān)鍵質(zhì)量特性CTQ
同事從美國帶回來4只客戶退回的樣品,對樣品進(jìn)行分析后得出結(jié)論:

注:RH是Related Humidity相對濕度的縮寫。
從以上樣品分析可以看出我們面臨的問題是:
1) ?顧客對濕度計的精確性有抱怨
2) ?帶回來的樣品用現(xiàn)有的工藝余量判斷仍是超標(biāo),但這部分產(chǎn)品如何到了顧客處,值得研究,從上面可以看出,濕度計的變異過大是我們面臨的問題。
3) ?工藝控制不良(點(diǎn)硅膠工藝)造成濕度計失效。
3.開發(fā)團(tuán)隊:
按照公司一貫的六西格瑪質(zhì)量要求,團(tuán)隊成員承諾在半年的時間里對數(shù)字濕度計的精確性進(jìn)行改進(jìn),將RH25%時的Cpk(工序能力指數(shù))由現(xiàn)有的水平提高到1.5。
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1.選擇關(guān)鍵質(zhì)量特性
將顧客的CTQ轉(zhuǎn)化為過程的CTQ,很顯然濕度計的精確性是顧客的CTQ。

2.測量系統(tǒng)分析:
對濕度測試系統(tǒng)進(jìn)行測試量系統(tǒng)分析,抽五個樣品,三個測量者,每個測量人員對五個樣品各測3次,用Minitab做測量系統(tǒng)分析,結(jié)果如下:

從以上的分析結(jié)果可知,該測量系統(tǒng)的Gage R&R(量具的可重復(fù)性與可再現(xiàn)性)為32.57%,超出了可接受的最大數(shù)值30%(有些公司用20%做為最大允許值,如GE),經(jīng)過現(xiàn)場觀察與分析,發(fā)現(xiàn)測量系統(tǒng)的問題是以下原因造成的:
1) ?產(chǎn)品測試的重復(fù)性差,是因為濕度傳感器在濕度箱中存放的時間沒有規(guī)范化,一般濕度傳感器在環(huán)境中要存放1小時以后才能穩(wěn)定,時間太短,其感應(yīng)值不夠靈敏。這是造成重復(fù)性差的原因。
2) ?人員之間存在比較大的誤差,員工操作不規(guī)范,動作沒有標(biāo)準(zhǔn)化,這是造成再現(xiàn)性差的原因。
3) ?針對以上問題,對測量系統(tǒng)進(jìn)行修正,結(jié)果顯示,Gage R&R等于14%,可以達(dá)到測試要求。
3.找出現(xiàn)有產(chǎn)品的基準(zhǔn)線:
在生產(chǎn)線上,室溫中保持60%的相對濕度是現(xiàn)實可行的,在RH60%時對產(chǎn)品進(jìn)行100%測試,是易于操作與檢測的,而RH25%的相對濕度在室溫中很難模擬,在大批量生產(chǎn)時做100%檢驗也是不現(xiàn)實的。
這也是為什么退回的產(chǎn)品在RH60%時都在規(guī)格以內(nèi),而在RH25%卻會出問題,所以在這個項目中我們關(guān)注在RH25%時的工序能力指數(shù)。
對現(xiàn)場產(chǎn)品進(jìn)行隨機(jī)抽樣,每5個為一組,共抽得12組數(shù)據(jù),用Minitab進(jìn)行分析,結(jié)果如下,現(xiàn)有產(chǎn)品的工序能力指數(shù)為0.55,經(jīng)過分析擬將項目Cpk定在1.5以上。

4.調(diào)查現(xiàn)有的SIPOC和工藝流程圖(Process map),見下圖:
現(xiàn)有的生產(chǎn)線在原材料檢驗時在三個濕度測試值的工藝余量都是+/-8%,在RH60%時已經(jīng)超過了出廠標(biāo)準(zhǔn)+/-5%。
而在RH25%時,雖然入廠標(biāo)準(zhǔn)同出廠標(biāo)準(zhǔn)一樣,但是一點(diǎn)安全系數(shù)也沒有,從整個過程來看,只在原材料、IPQC做抽檢,沒有其它控制手段,很顯然這個參數(shù)沒有很好的控制,這是造成不良品漏到客戶處的原因之一。

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1.產(chǎn)品的工作原理是:
濕度傳感器在不同的濕度情況下,其電阻值會發(fā)生變化,針對這種特性,可以將電阻值通過IC轉(zhuǎn)化成為濕度數(shù)值。
從原理上分析,濕度計不精確首先同濕度傳感器有關(guān),但是線路板的附加電阻大可能也會造成總的阻值偏移,為了確定線路板是否主因,用DOE進(jìn)行要因分析,挑選兩個在生產(chǎn)線上濕度有線路板與濕度傳感器,按下表進(jìn)行全因素試驗,重復(fù)次數(shù)為2,試驗結(jié)果如下:?


從上圖可知,濕度傳感器是影響濕度計變異性的主因。而線路板的影響可以忽略。
2.確認(rèn)要因:
濕度傳感器的變異值太大,工序能力指數(shù)僅為0.55。
IQC控制過程中,在RH25%時濕度的工藝余量為+/-8%太大,而在生產(chǎn)線上又缺乏有效的控制,所以造成漏檢。
生產(chǎn)線審核過程中發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)工藝的控制有問題,點(diǎn)硅膠的注膠孔太大,膠量不容易控制,容易造成濕度計感應(yīng)孔被堵住。
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針對問題,提出相應(yīng)的改進(jìn)措施:
1.將IQC檢驗處的檢驗規(guī)范進(jìn)行修改,收嚴(yán)標(biāo)準(zhǔn),通過減少變異來提高Cpk,另外從控制濕度到控制濕度傳感器的電阻值。
即在Y=F(x)中從控制Y到控制自變量X,改進(jìn)后的SIPOC見下圖:

2.對濕度傳感器,要求供應(yīng)商對供貨分上下偏差進(jìn)行供貨,這樣生產(chǎn)線可以根據(jù)來料情況,通過改進(jìn)線路板所用的集成電路以及所配電阻值進(jìn)行補(bǔ)償,這樣使得產(chǎn)品的變異要降低一半,而原材料的價錢沒有增加。
3.加強(qiáng)工藝控制,在其后工序的作業(yè)指導(dǎo)書中增加檢驗工位,保證工序過程中不要產(chǎn)生變異。
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1.確認(rèn)改進(jìn)措施的有效性:
對測量電阻的測量系統(tǒng)評定,計算所的Gage R&R為5%,測量系統(tǒng)可以接受
對生產(chǎn)線抽樣的結(jié)果進(jìn)行工序能力指數(shù)計算:從下圖中可以看出改進(jìn)后的工序能力指數(shù)達(dá)到了2左右,與改進(jìn)前比工序能力有了很大的提高。

而本項目的主要目的是控制濕度計的差異,對改進(jìn)前后的數(shù)據(jù)用Minitab中的方差齊性檢驗來比較改進(jìn)前后產(chǎn)品的變異的大小。
原假設(shè)H0:改進(jìn)前后的方差是相等的
備擇假設(shè)Ha:改進(jìn)前后的方差是不相等的
從圖7可以看出 F-Test的P-value=0.000<0.05,
在95%的置信度下,H0不成立,接受Ha,即認(rèn)為改進(jìn)前后方差是不相等的。明顯的改進(jìn)后的方差比改進(jìn)前減少了。

控制圖:因生產(chǎn)線上對于RH25%時濕度有進(jìn)行抽檢,利用抽檢的數(shù)據(jù)用控制圖對產(chǎn)品進(jìn)行工序控制,從而建立監(jiān)控機(jī)制,從下圖可以看出產(chǎn)品處于很好的受控狀態(tài)。

2.改進(jìn)措施的標(biāo)準(zhǔn)化:
為了鞏固改進(jìn)的成果,有必要對改進(jìn)措施進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。
1) ?修改工藝文件,將原材料檢驗中對濕度傳感器的檢驗直接用電阻值來檢測;
2) ?與供應(yīng)商重新簽訂技術(shù)合同,將原有的收貨標(biāo)準(zhǔn)收窄,同時要求將產(chǎn)品分成上下偏差供貨;
3) ?采用新的集成電路;
4) ?修改作業(yè)指導(dǎo)書,規(guī)范生產(chǎn)線的點(diǎn)硅膠工藝以及增加質(zhì)量檢驗工位,在原有的工位上增加檢驗;
5) ?對生產(chǎn)線用控制圖進(jìn)行控制。
3.改進(jìn)后的收益:
以年產(chǎn)20萬只計算,原有的生產(chǎn)質(zhì)量水平下將會帶來的不良品:
0.55x3=1.65 查正態(tài)分布表
缺陷為:0.049471x200000=9894(只)
以每只$8元計算,共節(jié)約9894x8=$79153
對該OEM供應(yīng)商而言,如果不改進(jìn),該公司可能會喪失我公司的采購訂單,這是該OEM供應(yīng)商的最大的收益,同時由于加強(qiáng)了來料的控制,生產(chǎn)線的不良品率下降了,減少了返工成本。
通過本項目每年可為我公司節(jié)約79153元美金,因原產(chǎn)品為買斷形式,退貨就是我公司的損失,同時由于減少了退貨率,大大地提升了公司形象。