DMAIC模型在降低节流阀体不良品率中的应用

王 磊 李 珊 连海山 黄 赞 黄志伟

（岭南师范学院 机电工程研究所，湛江 524048）

质量既是企业赖以生存和发展的保证，也是开拓市场生命线、提升强企业市场中竞争力的决定性因素。在经济全球化背景下，越来越多制造企业开始重视产品质量管理。6σ是一种改善企业质量流程管理的技术，以“零缺陷”的完美商业追求，带动质量成本的大幅度降低，最终实现财务成效的提升与企业竞争力的突破。。在生产过程中，对需要改进的流程进行区分，找到高潜力改进机会，优先对其实施改进。如果不确定优先次序，就可能分散精力，影响6σ管理实施效果[1]。DMAIC模型是6σ管理中流程改善的重要工具，包括定义阶段（Define），测量阶段（Measure）、分析阶段（Analyze）、改善阶段（Improve）和控制阶段（Control），主要侧重对已有质量管理流程进行改善。

本文以一种节流阀产品质量改进项目为例，介绍6σ中的DMAIC持续改进模型具体实施过程，验证了6σ方法在产品质量改进中的有效性。

1 项目背景

节流阀体产品是某公司出口核心产品，它的产品质量直接影响到公司声誉和企业效益。本产品从调试至批量生产过程中，多次出现加工不稳定导致产品报废等现象，不良品率居高不下。为了降低制造成本、提高企业效益并增加客户满意度，必须迅速解决生产过程中存在的问题。由于制造过程中不良品产生原因存在多样性和复杂性特点，可运用6σ方法的DMAIC模型分析整个生产流程，达到提高节流阀体产品生产稳定性的目标。

2 DMAIC模型建立及的应用方案

2.1 定义阶段

定义阶段是DMAIC模型建立的第一步，也是实施6σ管理的基础。对照6个月的生产数据记录，节流阀体不良品率统计情况如表1所示：

表1 2016年上半年节流阀体加工一次下线合格率统计表

2.2 测量阶段

测量阶段是定义阶段具体量化过程，为分析阶段提供数据。经过调查上述不合格品状态，发现绝大部分不合格产品都是集中在几个加工部位产生的。对之分进行统计，如表2所示。

表2 不良品不合格项目统计表

2.3 分析阶段

分析阶段是对测量阶段数据进行统计分析，找出生产过程中不良品主要类型和发生原因，参照各类不良品项目影响权重以及改善难易程度，确定不良品改善先后顺序和具体方向，并提出有效的改善措施[2]。

根据表2可以得出，φ5mm轴杆孔失圆和节气门孔径失圆为主要改进对象，必须首先对其进行整改。经过节流阀体对生产过程进行分析，各个环节对不良品不合格项目原因分析如图1所示。

图1 不良品不合格项目原因分析树状图

对照不良品不合格项目原因，逐项分析，进行要因验证后，结果如表3所示。

经过现场分析验证后，不良品出现有四个主要原因，即毛坯余量不均匀、加紧块变形、防磕碰措施不到位以及刀柄自身精度与刚性较差。

2.4 改进阶段

改进阶段是DMAIC模型的核心阶段，改进实际效果决定了产品质量管理工作成就[3]。在分析阶段，找出质量问题的主要影响因素和发生原因，为接下来的关键因素制定改进方案提供依据，具体对策如表4所示。

针对不同主因，具体对策如下：

（1）针对加工余量不均匀主因，采取对策为消毛坯底孔，具体方案如图1所示。

表3 不良品产生要因确认表

表4 主要原因及对策

图1 毛坯整改前后对比图

从实施效果检查发现，至2016年7月10日期，取消φ5mm轴杆孔毛坯底孔，采取新方案加工φ5mm轴杆孔，整改后没有再发现白皮现象，达到工艺要求。由此得出结论，对压铸件毛坯进行整改，达到对策目标。

（2）针对压紧块变形主因，要重新设计压紧块，具体方案如图2所示。

图2 压紧块重新设计前后对比图

实施效果检查发现，从2016年7月10日起，采用新压紧块，新压紧块压板压脚均加厚加粗，经现场对工件压紧刚性及平衡力进行检测，均达到工艺要求。由此得出结论，对压紧块重新设计整改，达到对策目标。

（3）针对主因防磕碰措施不完善主因，采取对策为给机床夹具、检具易碰撞部位加装防撞胶套，具方案如图3所示。

图3 加装防撞胶套前后对比图

实施效果检查发现，从2016年7月8日起，对所有造成工件磕碰的机床夹具、检具加装防撞胶套后，对加工工件外观进行全检，碰伤现象已经基本杜绝。由此得出结论，防磕碰措施整改，达到对策目标。

（4）针对主因刀柄精度差主因，采取对策为更换高精度刀柄，将原来的BT25刀柄全部更换为BT40刀柄。实施效果检查发现，从2016年7月4日起，采用升级后的新刀柄，且跳动均在0.001mm以内，刀具夹紧后无需校正，效果理想。对加工孔径现场检测后，达到工艺要求。由此得出结论，对刀柄进行升级更换整改，达到对策目标。

2.5 控制阶段

改善小组可以建立起一系列控制措施，加强对改善措施过程管理，保证不良品管理持续进行。这个过程，不断巩固已有改进成果，避免回到旧生产流程，确保改善措施有效执行。具体措施有如下：

（1）更改相应工艺文件，制定相应操作说明书。

（2）增加现场数据测量频率，使用统计过程控制图来判断过程稳定性，等稳定性达到一定程度后，再适度降低现场数据测量频率。

（3）定期检查刀具，量具和工装夹具，并制定出合理检查周期表。

（4）加强操作人员定期培训。

2.6 改进效果评价

经过七月份连续一周生产统计，统计结果如表5所示。节流阀体的加工一次下线平均合格率为95.2%，与改进之前各个月份的合格率相比较大大提高，不良品率得到有效的控制。

表5 2整改后流阀体加工一次下线合格率统计表

3 结论

DMAIC模型应用于节流阀体机加工不良品管理过程中，首先要统计不良品相关数据，根据影响权重结合分布规律确定要因，然后提出具有针对性的整改措施，制定最优整改方案，并对改进结果进行反馈，不断提高生产控制能力。并且DMAIC模型在实施过程中的五个阶段是循环运用的，每一轮循环都能提高过程控制能力，形成一个良性的管理系统。总之，合理运用DMAIC模型，能有效地降低不良品率。