定義階段
(1)項(xiàng)目背景
稱重傳感器是將重量轉(zhuǎn)化為電信號的敏感元件，主要由彈性體、應(yīng)變片、PCB板和電纜組成。傳感器的精度直接決定了稱重系統(tǒng)的精度。GD傳感器(一種搖柱稱重傳感器)是一種新產(chǎn)品，主要用于汽車衡、軌道衡等產(chǎn)品。
GD傳感器已投產(chǎn)半年，但生產(chǎn)線平均合格率一直不高，剛開始只有93%。其中24個傳感器因焊后不能返工只能報廢，直接損失6.72萬元。按照這個生產(chǎn)水平，預(yù)計(jì)一年后報廢造成的直接損失將達(dá)到16.6萬元。
產(chǎn)品合格率低導(dǎo)致生產(chǎn)效率下降。
生產(chǎn)訂單無法按照正常的生產(chǎn)周期完成，影響按時交貨。
反復(fù)返工造成產(chǎn)品性能不穩(wěn)定，即使通過測試檢驗(yàn)，仍然存在質(zhì)量隱患。
部分CD傳感器內(nèi)部分發(fā)給大恒事業(yè)部，質(zhì)量問題會降低大型衡器首合格率，增加內(nèi)部故障成本。
大恒產(chǎn)品的質(zhì)量問題導(dǎo)致維護(hù)過度，耗費(fèi)了太多的人力、物力和財(cái)力。
部分GD傳感器銷往集團(tuán)其他國外分公司，質(zhì)量不穩(wěn)定影響公司聲譽(yù)。
(2)劣質(zhì)成本分析
以GD傳感器六西格瑪項(xiàng)目的銷售和內(nèi)部使用為例(表1-1)。
(3)項(xiàng)目目標(biāo)
提高GD傳感器整個生產(chǎn)過程的適馬水平。
電流:2.91σ。
改進(jìn):3.6σ。
降低GD傳感器的報廢率。
當(dāng)前:1.67%。
改善后:0.3%。
預(yù)計(jì)經(jīng)濟(jì)效益(按年產(chǎn)量預(yù)測計(jì)算)。
減少直接報廢。
降低內(nèi)部返工和維修以及客戶服務(wù)維護(hù)的成本。
項(xiàng)目完成時間為一年。
(4)項(xiàng)目組的組成。
項(xiàng)目負(fù)責(zé)人:1人。
小組成員:8人。
測量階段
GD傳感器匯總生產(chǎn)過程分析(圖1-1)。
當(dāng)前生產(chǎn)過程的西格瑪水平:2.91σ。
分析階段
(1)主要缺陷類型分析(圖1-2)
導(dǎo)致傳感器返工的缺陷類型主要有:靈敏度超差、線性超差、半導(dǎo)體芯片歪斜、絕緣超差等原因。其中靈敏度超差和線性超差占92%，是返工的主要原因。半導(dǎo)體晶圓歪斜和絕緣性能超差占6%，是操作人員違反操作規(guī)程造成的，可以通過加強(qiáng)工藝和規(guī)程的培訓(xùn)來避免。靈敏度和線性是傳感器的主要質(zhì)量特征。在制造過程中，不同的檢驗(yàn)員使用特殊的儀器進(jìn)行測量，因此人員和操作的一致性對于質(zhì)量特性的控制非常重要。(天行健咨詢一家專門從事精益生產(chǎn)管理的管理咨詢公司，六西格瑪管理培訓(xùn)咨詢和項(xiàng)目咨詢)
(2)用Minitab軟件對靈敏度測量系統(tǒng)進(jìn)行R&R分析(圖1-3)
靈敏度測量系統(tǒng)的分析結(jié)果表明，重復(fù)性和再現(xiàn)性的容差百分比(%R&R)高達(dá)67.1%，因此測量系統(tǒng)誤差導(dǎo)致結(jié)果不真實(shí)，這是質(zhì)量特性不穩(wěn)定的主要原因。進(jìn)一步分析還發(fā)現(xiàn)，測量系統(tǒng)的人為因素影響明顯:被測傳感器的放置方式和位置因人而異，嚴(yán)重影響測量結(jié)果的重復(fù)性和再現(xiàn)性，測量系統(tǒng)有待改進(jìn)。
(3)用因果圖分析線性超差的原因(圖1-4)
(4)為了確定線性超差的主要原因，進(jìn)行了DOE試驗(yàn)分析(表1-2、表1-3)。
按范圍大小排序，A因子對非線性影響最大，其次是B因子，C和D因子影響不大。由此可見，膜片是否退火是導(dǎo)致傳感器非線性的最重要原因，而膜片退火主要是為了消除應(yīng)力，因此我們可以得出以下結(jié)論:膜片的應(yīng)力是導(dǎo)致非線性返工的主要原因。
改進(jìn)階段
(1)為了減小靈敏度測量系統(tǒng)的誤差，制作了專用的測試夾具(圖1-5)。
使用該夾具，可以防止側(cè)面測試時傳感器位置I的旋轉(zhuǎn)；
消除測試校準(zhǔn)過程中的人為因素；
防止傳感器前后左右晃動，影響測試精度；
實(shí)踐證明，改進(jìn)后的系統(tǒng)R&R誤差明顯低于改進(jìn)前:容差百分比由67.1%降至26.51%，效果顯著。
(2)隔膜的改進(jìn)
膜片沖壓后增加退火工序，工藝條件為:600℃低溫退火5小時；
隔膜的厚度從0.38毫米變?yōu)?.40毫米；；
經(jīng)過上述改進(jìn)，焊接后的應(yīng)力大大降低。
(3)改進(jìn)后的效果(適馬水平計(jì)算，表1-4)
整個GD傳感器生產(chǎn)過程:DPMO II 877+4582+871=6330，適馬水平:3.96σ，廢品率為0，均超過項(xiàng)目原預(yù)期目標(biāo)。
控制階段
更改測試過程文件和操作程序；
更改隔膜設(shè)計(jì)圖；
培訓(xùn)測試過程人員和隔膜檢驗(yàn)員。
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