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六西格玛在热缩行业新产品研发中的应用

作者:天行健咨询    分类:六西格玛管理    时间:2017-11-30 09:18:00

一、新产品热缩八支套的研发背景

H公司的某一俄罗斯客户在石油管道施工的过程中需要对管道的某一特殊位置采用蓄电池的方式进行恒温保护,由于使用环境的特殊限制。蓄电池的引入以及引出导线需要进行绝缘防护,客户在经过效益评估之后,结合使用的特殊尺寸要求,确定需要开发热缩八支套(正常情况下,我们的热缩分支套有一支套,两支套,三支套,四支套,五支套,主要是针对我们的电线电缆的结构进行绝缘防护的),热缩八支套的开发在整个中国热缩行业中都属于首例,之前没有任何相关经验。


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二、热缩八支套的制作流程以及在实际研发过程中出现的品质问题

1、热缩八支套的制作流程。特定材料配方的母料生产——注塑成型——辐射交联——扩张定型——涂胶,印字,包装。


2、热缩八支套在实际研发过程中出现的品质问题。产品在注塑成型时良率过低,生产效率低下;产品在辐射交联后的交联度(辐射交联后一项鉴定指标)测定数值波动较大,产品有些部位测定的数据已经超出管控范围;产品在扩张的过程中出现了开裂。


三、对于异常现象的原因分析

通过所测定的数据,进行汇总通过柏拉图看到辐射交联后剂量不均匀占到总异常的50%,所以将其定义为首选改善目标。通过特性要因图我们对可能导致出现的异常原因进行分析,具体有以下几个方面:

1、新的材料配方对于该辐射能量下剂量的吸收能力较低。


2、产品的结构设计不合理,在辐射的过程中,电子加速器的射线存在照不到的死角区域影响剂量的吸收。


3、辐射交联的制程参数没有达到最优,影响实际的交联效果。


4、产品的扩张倍数过大导致应力开裂。


5、扩张定型时的制程参数没有达到最优。


四、针对以上问题,我们采用六西格玛的模式进行改善

1、影响因子的确。通过以上分析,影响辐射交联的相关因子为:材料配方、产品结构、成型参数、辐射参数;具体就热缩八支套这个新产品,我们需要验证哪个因子对产品的辐射交联影响为最大。


2、筛选因子,实验论证。在实际筛选因子的过程中,我们采用DOE的方法分别进行以下实验(以代码表示):材料配方A 1,A2,A3;产品结构B1,B2,B3;成型参数C1,C2,C3;辐射参数Dl,D2,D3。如果想要得到完整的实验数据,我们就需要对4因子3水平的方案进行实验,共计3*3*3*3=108组,实验通过六西格玛统计分析软件MINITAB,我们分析出18组实验方案进行验证。


3、确认因子。在以上的实验数据当中我们对所有得到的数据进行汇总,使用MINITAB通过图形分析和统计分析,得出辐射参数和产品结构这两个因子对交联的影响综合分都在80以上,因此,我们需要就这两个因子再进行优化实验,确认里面最关键的因素,具体为辐射参数方面包括:能量、速度、翻面次数、辐照次数、辐照角度;产品结构方面:壁厚。分支间的间距以及分支的位置,每一因子都存在3水平,通过计算我们需要进行8因子3水平的相关实验,但我们通过实际经验可以初步排除一些因子,重新设计DOE实验,共计需进行24组实验,再对实际实验的数据进行汇总,分析得出影响到热缩八支套辐射的间距和位置。


4、具体改善方案以及最终效果确认。辐射能源方面:对保证其它条件不变的情况下,继续对辐射能量进行参数优化;分支间的间距和位置方面:修改产品设计图纸,与客户确认最终修改的方案是否满足使用要求,重新加工模具;开发修改后的产品结构:方案改善后的效果确认在为期30天左右的努力之后,重新采用优化后的辐射参数以及新结构的产品,进行验证;辐射后的交联度测定相比第一次测定的数据,集中性与稳定性都大大提升,CPK值为1.28,第一次为0.87,改善效果非常明显。同时,产品在后续扩张开裂的现象也大大降低,整体良率提升12%。


5、更新FEMA,产品后续跟进。通过采用六西格玛的模式进行改善后,对于新产品的品质问题都大大得到改善,需要对原有的FEMA进行更新,进一步降低潜在风险,提升新产品的品质。


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