H公司的一個俄羅斯客戶,在輸油管道建設(shè)過程中,需要用電池對管道的一個特殊位置進行恒溫保護。由于使用環(huán)境的特殊限制。蓄電池的進線和出線需要絕緣保護。經(jīng)過效益評估,客戶決定結(jié)合特殊尺寸要求開發(fā)八種熱縮套管(通常我們的熱縮分支套管有一種套管、兩種套管、三種套管、四種套管和五種套管,主要用于我們電線電纜結(jié)構(gòu)的絕緣保護)。八熱縮套管的開發(fā)是國內(nèi)整個熱縮行業(yè)的首創(chuàng),之前沒有相關(guān)經(jīng)驗。
二、熱縮八腳套管的生產(chǎn)工藝及實際研發(fā)過程中的質(zhì)量問題
1.熱縮八支套管的生產(chǎn)工藝。特定材料配方母料生產(chǎn)-注塑-輻射交聯(lián)-膨脹定型-涂膠、印刷、包裝。
2.熱縮八腿套實際研發(fā)過程中的質(zhì)量問題。注塑成型的產(chǎn)品成品率太低,生產(chǎn)效率低;輻射交聯(lián)后產(chǎn)品的交聯(lián)度(輻射交聯(lián)后的一項鑒定指標(biāo))實測值波動較大,部分產(chǎn)品實測數(shù)據(jù)已超出控制范圍;產(chǎn)品在膨脹過程中破裂了。
三.異?,F(xiàn)象的原因分析
根據(jù)實測數(shù)據(jù),我們進行了總結(jié)。柏拉圖看到輻射交聯(lián)后劑量不均勻占總異常的50%,因此將其定義為首選改善目標(biāo)。通過特征原因圖,我們分析了可能的異常原因,具體表現(xiàn)在以下幾個方面:
1.新材料配方對該輻射能量劑量的吸收能力較低。
2.產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理。在輻射過程中,存在電子加速器的射線達(dá)不到的盲區(qū),影響劑量吸收。
3.輻射交聯(lián)的工藝參數(shù)不優(yōu)化,影響實際交聯(lián)效果。
4.產(chǎn)品膨脹倍數(shù)過大會導(dǎo)致應(yīng)力開裂。
5.膨脹和定尺寸過程中的工藝參數(shù)不是最佳的。
4.針對以上問題,我們采用六西格瑪?shù)哪J竭M行改進。
1.影響因素是真的。通過以上分析,影響輻射交聯(lián)的相關(guān)因素有:材料配方、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、成型參數(shù)、輻射參數(shù);具體來說,我們需要驗證哪個因素對熱縮八腳套管新產(chǎn)品的輻射交聯(lián)影響最大。
2.篩選因素,實驗論證。在實際篩選因素的過程中,我們用DOE的方法進行了以下實驗(用代碼表示):材料配方A 1,A2,A3;產(chǎn)品B1,B2,B3;成形參數(shù)C1、C2、C3;輻射參數(shù)D1,D2,D3。如果要得到完整的實驗數(shù)據(jù),需要用4個因素3個水平的方案進行實驗,共3 * 3 * 3 = 108組。實驗通過六西格瑪統(tǒng)計分析軟件MINITAB,我們分析了18組實驗方案進行驗證。
3.確認(rèn)因素。在上述實驗數(shù)據(jù)中,我們匯總了所有得到的數(shù)據(jù),通過圖形分析和使用MINITAB的統(tǒng)計分析,發(fā)現(xiàn)輻射參數(shù)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)對交聯(lián)影響的綜合得分都在80以上。因此,我們需要對這兩個因素進行優(yōu)化實驗,以確認(rèn)最關(guān)鍵的因素,具體來說,輻射參數(shù)包括:能量、速度、轉(zhuǎn)彎次數(shù)、照射次數(shù)和照射角度;產(chǎn)品結(jié)構(gòu):壁厚。枝間距和枝位置,每個因素有3個水平。通過計算,需要進行8個因素3個水平的相關(guān)實驗。但通過實踐經(jīng)驗,可以初步排除一些因素,重新設(shè)計DOE實驗。我們總共需要進行24組實驗。然后,我們總結(jié)了實際實驗的數(shù)據(jù),分析了輻射的距離和位置對八分支套管熱收縮的影響。
4.具體的改善計劃和最終效果確認(rèn)。輻射能方面,在其他條件不變的情況下,繼續(xù)優(yōu)化輻射能的參數(shù);分支間距和位置:修改產(chǎn)品設(shè)計圖紙,與客戶確認(rèn)最終修改方案是否滿足使用要求,重新加工模具;修改產(chǎn)品結(jié)構(gòu):確認(rèn)改進方案的效果。經(jīng)過約30天的努力,優(yōu)化后的輻射參數(shù)和新結(jié)構(gòu)產(chǎn)品再次用于驗證。與第一次測量數(shù)據(jù)相比,輻照后交聯(lián)度測量的濃度和穩(wěn)定性都有很大提高,CPK值首次達(dá)到1.28和0.87,改善效果非常明顯。同時,產(chǎn)品在后續(xù)膨脹中的開裂現(xiàn)象大大減少,整體成品率提高了12%。
5.更新聯(lián)邦應(yīng)急管理局并跟進產(chǎn)品。六西格瑪改進后,新產(chǎn)品的質(zhì)量問題得到了很大的改善,需要對原有的FEMA進行更新,進一步降低潛在風(fēng)險,提高新產(chǎn)品的質(zhì)量。