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基于六西格玛方法提高数字湿度计的精确性

作者:网络    分类:六西格玛管理    时间:2021-11-03 09:36:41

OEM工厂为一家国际知名公司生产数码湿度计,它在美国最大的超市——沃尔玛中销售。根据超市反馈,这款产品的退货率超过10%,远高于超市4%的标准。


有鉴于此,该厂采用六西格玛DMAIC方法,提高客户满意度,降低退货率。其具体做法是:


D


1.建立小组:


团队成员由该工厂的质量经理、售后管理人员、生产线主管、生产线QC组成,组长是JUDYZHOU,MBB由公司领导担任。


2.确定项目关键质量特征CTQ。


来自美国的4个顾客把样品退还给了我,并对其进行了分析,得出了结论:


基于六西格玛方法提高数字湿度计的精确性


注意:RH是RelatedHumidity湿度的简称。


通过上述样本分析,我们所面临的问题是:


1)顾客对湿度计的准确性有意见。


2)带回的样品与现有的工艺余量相匹配仍然超标,但这部分产品怎样到达顾客处,值得研究,从上面可以看出,湿度计的变化量太大是我们面临的问题。


3)过程控制不佳(硅点焊法)导致湿度计失效。


3.制定小组章程(发展小组章程):


根据公司一贯的六西格玛质量要求,团队成员保证在半年内改善数字水分仪的精度,将其精度从目前的水平提高到了RH25%的Cpk(工序能力指数)。


M


1.主要质量特征的选择。


把客户的CTQ转换成过程的CTQ,可见湿度计的准确性就是客户的CTQ。


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2.测量系统分析:


水分测试系统的测量法分析,每三名测量员抽取五份样本,每份测量员五份测量仪各测三次,用米尼塔布作系统分析,结果如下:


基于六西格玛方法提高数字湿度计的精确性


通过上述分析,我们可以看出,测量系统的GageR&R(测量工具的重复性和重复性)为32.57%,超过了30%的可接受值(一些公司将20%作为最高允许值,例如GE),经过现场观察和分析,在测量系统中发现问题的原因如下:


1)测试重复性差,是由于湿度传感器在湿度箱中的储存时间没有标准化,一般湿度传感器在环境中要储存1小时后才会稳定,时间过短,感应量不够敏感。从而导致了不好的重复性。


2)人员间存在较大的误差,员工操作不规范,动作不规范,是导致重复性差的原因。


3)针对上述问题,对测量系统进行了修正,结果表明GageR&R为14%,可满足试验要求。


3.确定现有产品的基准:


流水线上实际可维持60%的常温湿度,100%RH可达60%,操作和检测方便,但RH25%相对湿度难以模拟常温下,100%检验也不现实。


因此,当RH值为60%的时候退回的产品都在规格范围内,而在RH为25%的时候就会出现问题,所以本项目我们关注RH25%的工序能力指标。


随机抽取现场产品,每5组为一组,共抽取12组数据,用Minitab进行分析,结果如下,现有产品的工序能力指数为0.55,经分析拟将产品的Cpk值定在1.5以上。


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4.调查现有的SIPOC和流程图(Processmap)如下:


已有生产线在原料检验中三次湿度试验值的工艺余量均为+/-8%,在RH60%时已超过出厂标准+/-5%。


但在RH25%时,虽然入厂标准与出厂标准相同,但一点安全系数都没有,从整个工艺过程中,IPQC只是对原料做抽样检验,没有其他控制手段,很明显这个参数没有很好的控制,这是导致产品漏到客户处的原因之一。


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A


1.产品工作方式如下:


湿敏元件在不同湿度条件下,其电阻值会发生变化,针对该特性,可将电阻值转换成湿度数值。


理论上来说,湿度计的精度首先与湿度传感器有关系,但线路板的附加电阻很大也有可能引起总阻偏差,为判断线路板是否为主因,用DOE进行了要因分析,选择了生产线上的湿度有线路板和湿度传感器,用以下表格作全因素测试,重复2次,结果如下:


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如图所示,湿度传感器是影响湿度计变率的主要因素。可以忽略线路板的影响。


2.确认理由:


水分传感器的变化量过大,工序能力指数仅为0.55。


IQC控制中,RH25%时湿度的工艺余量为+/-8%过大,同时由于缺少对生产线的有效控制,导致漏检。


流水线审核时发现生产工艺控制存在问题,硅胶点胶孔过大,胶量不易控制,易造成水份测量孔堵塞。


I


对此,提出了相应的改进措施:


1.修订IQC检查处的检验规范,收严标准,减少变数,增加Cpk值,以及控制湿度传感器的湿度值。


也就是说,Y=F(x),从控制Y到控制自变量X,改进的SIPOC如下:


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2.对于湿度传感器,要求供货商提供一种上下偏差,以便生产线可根据来料情况,改善线路板所用集成电路及所分配的阻值,使产品的变化量减半,而原材料的价格并未增加。


3.加强工艺控制,用出胶小的枪换硅胶枪,同时在后续工序的操作指导书上增加检查工位,确保不会在加工过程中出现变异。


C


1.确认改善措施的效力:


测阻值测量系统评定,计算所的GageR值为5%,测量系统可接受。


根据工序能力指数计算流水线抽样结果:从下图可以看出,改进后的工序能力指数达到2左右,与前比工序相比有较大的提高。


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采用Minitab方法对改进前后的数据进行方差性检验,比较改良前、后两种湿度计的变化幅度。


原始假定H0:改进前后的方差相等。


替代性假设Ha:改进前后的方差并不相同。


如图7所示,F-Test的P-value=0.000<0.05,


对于95%的置信度,H0不成立,而H0被认为改进前后方差不相等。改进后的方差明显小于改进前。


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控制图:由于生产线上对RH为25%时的湿度进行抽样抽样,根据抽样数据用控制图对产品进行工序控制,从而建立监控机制,从下图中可以看到产品RH为25%的湿度存在。


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2.改善措施的标准化:


为巩固改善成果,必须将改善措施的规范化。


1)修改工艺文件,将原材料检验中的湿度传感器检查直接用电阻值来检测;


2)与供应商重新签订技术合同,缩小原来的收货标准,同时要求将产品分成有上下偏差供应;


3)引进新集成电路;


4)修改操作指导书,规范生产线的点硅工艺,并增加质量检查工位,并对原工位加检;


5)控制生产线的控制图;


3.改善的收益:


一年就能生产20万个,在原来的生产水平下就会产生坏品:


0.55x3=1.65在正常分布表格中查。


bug:0.049471x200000=9894(只)


如果是每张$8,总共节省9894x8=$79153。


对于这个OEM供应商来说,如果不进行改进,就有可能失去本公司的采购订单,而这对于OEM供应商来说,这是OEM供应商的最大收益,同时,由于加强来料量控制,生产线出现问题,降低返工成本。


透过这一项目,我们每年可为我公司节省79153美元,因原产品为买断形式,退回是我公司的损失,同时因降低退货率而大大提升公司形象。


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