1.定義階段。


現實中,據G公司2020年8月停線問題統計,STN350故障點288分鐘的累計報警停線問題是G公司2020年8月停線故障。通過分析旋壓曲線,分析報警曲線的最終轉矩偏低,低于70Nm(最終控制扭矩為70-160Nm)。一次的合格率只有98.03%。


采用SIPOC的高階流程圖(SIPOC),供應商為某一螺栓供應商和ATLAS公司。I輸入包括螺栓.半成品引擎.操作者.緊固程序,等等。工藝P為錨固,設備自動上緊。O輸出使螺栓緊固到最后的力矩。C是客戶的生產基地。


將VOC轉換成CTQ,即由于擰緊的最終扭矩低于70Nm而造成的工位擰緊報警。首先設定指標,現階段終擰緊度一次合格率為98.03%,目標是終擰一次合格率99.5%,就停機時間費用而言.電耗.螺栓成本的浪費,按年產量20萬臺引擎計算,預計可節約收益27.6萬元,工程計劃半年完成改進。


2.度量階段。


本公司將定期對擰緊設備進行校準,擰緊感應器讀數與擰緊裝置讀數可靠,滿足擰緊精度≤3%的要求,設備測量系統滿足要求。


3.分析階段。


對現場油缸蓋螺栓擰緊過程進行了整理,從人機料法環測六個方面對影響因素進行分析,如圖1所示。


基于六西格瑪解決現場缸蓋螺栓擰緊問題

開始時可進行以下快速檢查:


X1-STN340員工資格,從現場人員技能矩陣來看,該職位的員工均符合三級上崗資格,X2-STN350工作位置為自動操作,不涉及人員。故人為非關鍵性因素。


X3-設備導軌機構確認,通過對設備日常點檢表的檢查,確認導向定位工裝,氣缸上的導向銷限位工裝尺寸滿足使用要求,因此,這是一個非關鍵性因素。


X4-擰緊軸精度,通過擰緊軸校準記錄,精度滿足3%要求。X5-套筒精度,通過設備日常點檢表確認符合檢測要求,所以X4和X5是非關鍵性因素。


X6-氣缸蓋螺紋孔位置檢測,通過隨機抓取24組螺栓孔位置度的變量數據(標準為Φ0.6),利用mintab,計算位置度Cpk=1.93>1.33,即缸蓋螺栓孔位置度是關鍵因素。


X7-氣缸螺紋孔位移,通過QDAS數據庫對數據進行測量,記錄到QDAS數據庫中,對其抓取數據讀出,達到1.33的容量要求,所以氣缸螺紋孔位置不是關鍵因素。


用X8-摩擦系數法,用雙樣本T檢驗,從摩擦系數1.2的兩個不同摩擦力系數出發,通過Mintab計算,得到48組變量數據,經Mintab計算,P-value<0.05,表明缸蓋螺栓表面的摩擦系數具有顯著的影響。類似于圖2。


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X9-汽缸蓋螺栓外型尺寸,螺栓進入工廠將用螺栓直線度檢具(標準為-0.3),隨機抽取24組樣品,用minitab軟件計算出其處理能力,Cpk=11.3,符合工藝能力要求,這是一個非關鍵因素。


X10-缸蓋螺栓抗拉強度,每批螺栓檢驗外會有拉力(標準為≥940MPa),用Minitab對144組數據進行了處理能力計算,得到Cp=1.54,Cpk=1.12;盡管工藝能力不強,但在可接受的范圍內,后續會根據改進效果考慮是否進一步提升。


X11-緊固程序,氣缸蓋螺栓采用扭力+扭力加扭力的擰緊工藝分為預擰和終擰緊兩部分,如圖3,旋緊工藝顯示。基于程序更改記錄,從2018年的SOP開始,程序并未發生改變,問題在八月發生,所以這是一個非關鍵因素。要確定X12設備的溫度和濕度,X13測量系統本身的誤差,X14的測量方法,是否產生變化。這三個影響因素都沒有發生變化,所以被認為是一個不重要的因素。


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得出的結論是X8缸蓋螺栓表面摩擦系數是關鍵因素,X10缸蓋螺栓的抗拉強度是根據改進的結果而定的待判因數。其次,對缸蓋螺栓表面摩擦系數的影響因素進行了分析。


基于8月份材料問題較多的螺栓,是四月份供應商生產的,而其2月生產的螺釘在廠里的性能更好,針對這兩批螺栓的情況進行了對比分析。

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通過對表2中兩種表面處理標準工藝進行分析、對比,如表2、B50和CP8000處理后螺栓的加工能力差異,B50處理后螺栓摩擦系數Cpk=1.65如圖4所示。最終鎖定的原因是供應商表面工藝的改變。


4.改善階段。


六西格瑪改進階段的目的是對解決方案進行優化,確認達到改進目標。供貨商用B50代替CP8000的表面處理油,生產螺栓進行現場檢驗。將改進后的錨桿在現場進行驗證,隨機收集了2496個變量數據,用Minitab軟件對其進行分析,樣本量為101Nm,樣本量為2.26。經改進,該廠在發動機連續2個月的生產過程中,其終擰緊度一次合格率達99.7%,改進有效。


5.控制階段。


在控制階段,確保氣缸蓋螺釘一次緊固合格率有了明顯的提高。控制計劃需要由供應商優化,如表3所示;工廠內部需要實時監測,要求外部檢測.工藝制定每周擰緊一次日報,報告擰緊工作位置一次一次擰緊原因分析,生產部門利用OEE技術,整理緊固件。


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總結


為解決裝配線缸蓋螺栓終緊度一次合格率低的問題,采用六西格瑪質量管理工具,通過定義.測量.分析.改善.控制過程,挖掘根源,改善優化,達到精益求精的效果.消除生產浪費,提高生產效率。



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