基于六西格玛原理的导向筒生产质量的改进

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质量控制 故障分析基于六西格玛原理的导向筒生产质量的改进韦 靖 ，马 柯(1．西安工程大学 机电学院，陕西 西安 710048；2．中航工业庆安集团有限公司 质量处，陕西 西安 710077)摘 要 ：针对某产品导向筒零件生产过程 中存在 的质量波动问题 ，运 用六西格玛的 DMAIC原理 ，并借助 MINITAB统计软件 ，分析 了导向筒零件质量波动的原 因。结果表明，零件 定位 内孔尺寸和软 氮化后外圆尺寸是影响导向筒零件生产质量的关键因素，控制导向筒零件定位 内孔尺寸和外圆尺寸能够有效地提高导向筒零件的生产质量。

关键词：六西格玛；导向筒；因素中图分类号：TH 161+．12 文献标志码 ：BProducing Quality Improvements of Certain Product Direction Canister Part base on Six Sigma TheoryWEI Jing 一，MA Ke(1．Electromechanical Colege of Xi’an Polytechnic University，Xi’an 710048，China；2．Department of Quality Control of AVIC QingAn Group Co．，Ltd，Xi’an 710077，China)Abstract：Aimed at producing quality fluctuate problem of certain product direction canister part，by using DMAICprocess of six sigma and MINITAB statistics software producing quality fluctuate reasons of direction canister part were ana—lyzed．Results indicated that the orientation inner hole dimension and the nitride circumcirele dimension of part are crux fac—tor are the key control directness affecting factor．Through the control of orientation inner holes dimension and the nitridecircumcircle dimension of part，effectively improvement of producing quality of direction canister parts can be reached.

Key words：six sigma，direction canister，factors六西格玛原理是统计学原理在全面质量管理中的应用，西格玛是希腊字母 a的中文译音，统计学含义是表示标准差 ，即反映数据 的分散程度_】]。业务流程的西格玛值表示 该流程的实 际结 果相对于期望、平均或所要求的结果的偏离程度 2¨]。本文按照六西 格玛 的 DMAIC口]改进 流程 ，借 助 MINITAB软件 ，对某产品导向筒零件在生产过程 中，存在的质量波动问题进行梳理，分析问题产生的原因，对形成和影响导向筒零件质量特性的因素进行生产过程控制和改进 ，以提高产品质量。

1 问题描述某 重点型号产品导 向筒零件 的不 合格品率为65 ，其 中因 外 圆 (~27．887 mm)圆 柱 度 (0．008ram)超差而 引起 的不合 格品 占 9O ，返修后仍 有50 的零件报废 ，从而严重影响了零件及产品的正常交付 。为此，对该零件的加工工艺流程进行 了分析 ，找出了外 圆圆柱度超差的主要原 因，制订了改进方案，提高了导向筒外圆圆柱度的一次交检合格率。

初步 目标定为将导向筒 圆柱度 0．008 rnm 的 DPMO水平 由 585 000降低到 100 000以下，改善率达80臣蕊=]．—X剧I ：1 镬 ．软氮化莳 l-软氮化前I! 1 0_=J
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测最 L一安驶L一研摩零件定位27．887mm l J零件『l基准Iq孔外圆加l=余篮l l 25．8mm22． 软氮化后 X21 软氮化后 定位内孔外嘲嘲牲度 外嘲尺、j 尺、J研磨零件d27 887111"I外 例X4．研臌外嘲次数图 I 导 向管加工工艺流程图《新技术新工艺》质量控制与故障分析 厂新技术新工艺 2013年 第 9期表表 i 圆柱度 (y向 0．008 mm)关键 因素头脑风暴打分测量方法 3 1 3 1 1 1 1 1I测量工具 I 1 1 0 0 0 1 4场地 0 3 1 3 0 0 1 8光线 1 0 0 3 3 1 0 8软氮化前外圆圆柱度软氮化前外圆尺寸 .

材料硬度 1 0 1 1 3 I 3 10内孔研磨 套引导间隙外圆研磨次数 9 3 9 3 3 9 3 39软氮化后外圆尺寸软氮化后外圆圆柱度软氮化温度 3 3 1 1 i 3 3 13保温时间 3 3 3 l 3 3 3 I7热应力 3 1 3 3 3 3 3 17零件定位 内孔尺寸机床精度 3 0 3 1 I 3 3 11机床型号 3 3 1 0 3 3 3 14操作方式 3 0 3 1 1 3 1 1O操作者 3 3 3 1 1 3 3 15应用 MINTAB分析工具，对 收集的 6个 因素的数据进行分析 ，作 出了矩阵图(如图 2所示)，根据矩阵图的结果可以得出如下结论。

126凼素 DF零件定能内孔尺寸‘ ) 1软氮化前外圆尺寸 (xl1) 1软氮化后外圆尺寸 (,r21) 1零件外圆研磨次数 (X4) 4Error 42 0000 l59 4 0．000 1594Total 49 0．001 2l5 6Ternl Coef SE Coef T PConstant ·14．4l9 4．327 -3．33 0．oo2零仆定位 0．029 898 0．008 216 3．64 0．O0l软氮化前 -0．078 5 0．139 9 ．0．56 0．578软氨化后 0．567 93 0 065 36 8 69 0000lⅢ_。2.

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2)定位内孔尺寸(X3)与 27．887 mm外圆圆柱度(X 向 0．008 ram)间存在弱正相关性 。

3)软氮化后外 圆尺寸 (X21)与软氮 化后外圆圆柱度(X2)间存在强正相关性 。

4)软氮化后外圆尺寸(X21)与 乒27．887 mm外圆圆柱度(y向 0．008 ram)问存在强正相关性。

通过上述几种因素进一步分析，作出了对 27.

887 mm外圆圆柱度(O．008 ram)实际影响的通用线形 回归模型图(如图 3所示)。由图 3可以得 出，软氮化后外圆尺寸是影响外圆圆柱度的关键因素，它的影响率为 29 ；导向筒定位内孔尺寸也是影响外圆圆柱度的关键因素，它的影响率为 56 。这 2个因素的影响率合计为 85 。导 向筒软氮化后外 圆圆柱度超大，说明零件存在变形，变形过大会使后续工序无加工余量；另外，导向筒定位内孔尺寸超大，会使其最小壁厚尺寸要求无法保证，研磨外圆时无法定位 。而软氮化工序属热处理工序 ，导向筒变形无法避免，改进的方向应为控制或削弱这种变形。

0．000 003 8次兰 ’ 残差 2％ 隅零件定位内孔软 圆 ’尺 t( 1) ? 零件定位内孔尺咔C )软氮化前外嘲尺寸1)软氯化后外圆尺寸(X21)零件外圆研磨次数(骆 )残差图 3 各种关键因素对圆柱度(0．008 mm)的实际影响分 析图《新技术新工艺》质量控制与故障分析删咖 咖㈣咖呲删 ㈣咖咖1& ● ● _I魏∞∞∞∞一 ㈣ ㈣。I一0O O O—
质量控制 故障分析3 改进和控制项目目标改进的方向明确后，继续收集数据。

应用 MINTAB分析工 具，找 到改进关键 因素的方法，有针对性地制订合理有效的措施并付诸实施。

对于关键因素软氮化后的外圆尺寸，采用分析确定流程改进的方法 ，将原来不进 行控制 的外 圆尺寸现控制为< 27．887 mm，为实 现此要求 ，新 增加稳定处理工序。软氮化工序新增专用工装 2D 413／016(此项工作由热处理分厂负责完成)。将关键因素定位内孔尺寸 由 ~25 。2 5mm 改为 25± ：。l。l mm，导向筒加工工艺流程改进前 、后的对 比如 图 4所示 。另外，应加强工艺人员对现场加工情况的监控，保证措施的有效落实，并制订导向筒加工流程控制计划表(见表 2)，即先通 过工艺 规程单 ，进 行改进 方案验证 ，并将改进前、后外 圆圆柱度的数据进行分析 ，控制和保持改进效果。

=_I_= 制点If 面l整 l 一 垄 帼 7 87m外圆}_1 I
囱图 4 导 向筒加工工艺方案改进前后流程对 比表 2 导向筒加工流程控制计划表4 结语将改进后的工艺方案跟踪 03、O4和 06批零件生产过程进行验证 ，将相关数据进行分析 ，外圆圆柱度工艺方案改进前 、后结果的受控状态如图 5所示。

改进后外圆圆柱度的流程能力分析如图 6所示 ，由珊肇需图 6能够得 出，改进 后，~27．887 mm外 圆圆柱度0．008 mm 的 DPM0 水平 为 3 864．06，改善 率达98 ，达到了项 目目标。说明了改进后的工艺方案能够满足导向筒外圆圆柱度 的加工质量 ，能够满足产 品生产要求，改进方案正式纳入导 向筒零件加工工艺规程中。

观测值图 5 ≠27．887 mm 外圆圆柱度 (y向 0．008 mm)改进 前、后控制图《新技术新工艺》质量控制与故障分析 127新技术新工艺 2013年 第 9期过程数搬LSL日规格 L限 0．008样本均值 O．003 68样本N 50标准差 i内) O．001 391 75标准蔗f魑体) 0．00l 62l 79实测性能PPM<规格 F限PPM>规格 卜 40 000 O0合汁PPM 40 000 O0预期绷内性能PPM<觌格 F限pPM>规格 限 954 57合 汁PpM 954．57预期整体性能PPM<规格 F限PPM>规格 l 3 864．06合计PPM 3 864．06潜在(组内)能力基准z值 3．10规格 醴z值规格 卜限z值 3 10Cpk 1．03艇体能力耩准Z值 2．66规格 F限z俄规格 I：限z值 2 66Ppk 0 89Cpma1 柱度 (y)的长期过程能力分析过 数据LSL日规格 }：限 0．008样本均值 0．003 142 86样本N 7标准蔫(组内) 0．ooo 886 525标准差(整体) 0，OOl 069 04预期绷内一 能PPM<{=!l格 卜限PPM>规格 I 限 O．02会 PPM 0．02潜在(组内)能力准z俏 5．48规格 Ff醴z值规格 I 限z债 5 48Cpk 1 83整体能力綦准z值 4．54规格 F限z傅规格 6艇z值 4．54Ppk 1 5lCpmb1圆柱度 ('，)的短期过程能 ，j分析图 6 27．887 mm外圆圆柱度 (y向 0．008 mm)改进后的流程能力分析图参考文献[1]何晓群．六西格玛的统计学原理[J]．中国统计，2004(12)：44—46.

[2]马林，何桢．六西格玛管理[M]．2版．北京：中国人民大学 出版社 ，2007.

[3]黄艳，采峰，赵振辉，等．六西格玛绿带培训教程Ira]．北128京 ：中航工业精益六西格玛研究所 ，2010作者简介：韦靖(1976一)，男，工程硕士，高级工程师，主要从事工业工程和质量改进等方面的研究。

收稿 日期 ：2013年 O2月 07日责任编辑 吕菁《新技术新工艺》质量控制与故障分析