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六西格玛培训
张驰专栏
如何运用六西格玛技术进行圆刀平整度测量分析

发布时间:2021-10-22  来源:张驰   点击:


随着社会的不断发展,消费者对产品质量的日益重视,质量要求的不断提高,产品更新换代的日益加快,都对质量管理工作产生了极大的促进作用。质量管理工具也日益多样化、专业化,如何在合理的情况下使用适用的质量管理工具显得尤为重要。某公司XX项目量产以来,圆形刀杆刀片平整度问题一直困扰着内部、客户和供应商,该平整度测量系统精度高、机构复杂,操作难度较高,极易因操作熟练度、人员培训度、定位方式、装夹具磨损等情况,影响测量结果。
 
通过学习六西格玛知识,可以应用六西格玛测量阶段的主要方法和工具对圆刀平整度的测量系统进行分析与研究,评估测量系统的稳定性和过程能力,发掘测量系统的改进空间。
 
六西格玛是将设计技术与六西格玛管理加以集成应用,既继承了六西格玛的系统思维方法(DMAIC),又有别于一般六西格玛的繁琐。表1所示为DMAIC过程活动要点。
 
六西格玛测量系统分析(MSA)
 
DMAIC是一套基于数据的过程绩效改进方法,项目工作的每个阶段都离不开数据,都需要对数据进行分析和基于数据做出决策,而数据是测量的结果,因此,由人、量具、测量方法和测量对象及相互作用构成的测量系统是改进过程中必须考虑的关键过程影响因素之一。
 
测量阶段就是收集数据,通过对数据的分析和评估,对测量系统和现有的过程能力进行分析,揭示过程的改进空间,识别实现项目目标的可能途径和改进方向。一个理想的测量系统在每次使用时均能产生"正确"的测量结果。能产生这样的测量结果的测量系统被称为具有如下的统计特性:零方差、零偏倚和对所测的任何产品被错误分析的可能性为零。测量数据的统计特性,是测量系统质量的决定因素。
 
在分析圆刀平整度的过程中,需要通过收集大量的平整度测量数据来完善和优化产品良率,提高生产效率。测量数据是圆刀平整度的测试结果。为了保证圆刀平整度测试结果的质量,在开始对圆刀平整度进行大量测量之前,必须对测量系统做出评价,对测量系统存在的问题进行分析和纠正。
 
结合六西格玛中测量系统分析知识的应用,运用统计学的方法来分析测量系统中的各个波动源,以及它们对平整度测量结果的影响,最后得出该测量系统是否合乎改进过程要求的明确判断。
 
Minitab软件
 
Minitab软件是现代质量管理统计的领先者,全球六西格玛实施的共同语言,以无可比拟的强大功能和简易的可视化操作深受广大质量学者和统计专家的青睐。通过运用Minitab,可以极大提升数据分析效率和准确性,节省了大量的分析时间。
 
圆刀平整度测量系统分析
 
1、关键质量特性(CTQ)数据收集计划
 
通过六西格玛定义阶段(Define)对客户声音(VOC)、内部声音(VOB)进行逐级展开,得到圆刀相对高度、相对高度波动大小这两项参数作为关键质量特性(CTQ),如表2所示。并据此制定数据收集计划,如表3所示,用于测量系统分析和过程能力分析。
 
2、CTQ测量系统分析
 
每个测量系统都受一系列子系统的影响,如测量人员、测量手法、量具、测量环境等。通过对这些子系统的作用和相互作用的研究,分析变异来源,减小波动,提升测量系统的整体性能。CTQ收集完成后,随机选取10个零件,并安排认证过的A/B/C三个测量员进行随机测量,三个测量员各对每个零件重复测量三次,最后总共得到90组测量数据,如表4所示。运用Minitab软件工具对收集的90组数据进行双因子方差分析,确认圆刀平整度测量系统是否可以满足使用要求,如图1、图2所示。

 
从图2的Minitab分析结果可以看出,该测量系统的方差贡献率=5.58%<10%,调查百分比=23.62%<30%,可区分度ndc=5≥5,均满足测量系统的要求。说明该测量系统较为稳定,能满足当前测量要求。
 
3、CTQ过程稳定性和过程能力分析
 
六西格玛测量阶段除了研究要研究测量系统的可靠性之外,还需要进一步对过程的稳定性和过程能力进行分析,以明确后续的改善方向和重点。SPC控制图的应用以及Cpk能力值的测定,都是为了更好地进一步洞悉过程波动来源,控制变异,减少波动。
 
按要求收集一段时间的圆刀平整度数据125组,分组后进行分布检验,正态性检验后P值均大于5%,确认数据服从正态分布。基于以上数据,运用Minitab进行过程稳定性和能力分析,如图3、图4所示。

 
由图3、图4可以看出,圆刀平整度过程整体受控,过程稳定性较好,无异常点出现;过程能力较为低下,Cpk仅为1.06,低于1.33。所以圆刀平整度整体西格玛水平偏低,不合格率高,长期不合格数将达到29000DPPM。
 
通过以上分析方法,可以对圆刀平整度测量系统、过程稳定性、过程能力进行分析和评估,判断当前的测量系统是否可信赖,并针对不符合、待改善之处提供建议、指明方向,提升产品整体质量。

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