定義階段
(1)項目背景
稱重傳感器是將重量轉化為電信號的敏感元件，主要由彈性體、應變片、PCB板和電纜組成。傳感器的精度直接決定了稱重系統(tǒng)的精度。GD傳感器(一種搖柱稱重傳感器)是一種新產(chǎn)品，主要用于汽車衡、軌道衡等產(chǎn)品。
GD傳感器已投產(chǎn)半年，但生產(chǎn)線平均合格率一直不高，剛開始只有93%。其中24個傳感器因焊后不能返工只能報廢，直接損失6.72萬元。按照這個生產(chǎn)水平，預計一年后報廢造成的直接損失將達到16.6萬元。
產(chǎn)品合格率低導致生產(chǎn)效率下降。
生產(chǎn)訂單無法按照正常的生產(chǎn)周期完成，影響按時交貨。
反復返工造成產(chǎn)品性能不穩(wěn)定，即使通過測試檢驗，仍然存在質量隱患。
部分CD傳感器內部分發(fā)給大恒事業(yè)部，質量問題會降低大型衡器首合格率，增加內部故障成本。
大恒產(chǎn)品的質量問題導致維護過度，耗費了太多的人力、物力和財力。
部分GD傳感器銷往集團其他國外分公司，質量不穩(wěn)定影響公司聲譽。
(2)劣質成本分析
以GD傳感器六西格瑪項目的銷售和內部使用為例(表1-1)。
(3)項目目標
提高GD傳感器整個生產(chǎn)過程的適馬水平。
電流:2.91σ。
改進:3.6σ。
降低GD傳感器的報廢率。
當前:1.67%。
改善后:0.3%。
預計經(jīng)濟效益(按年產(chǎn)量預測計算)。
減少直接報廢。
降低內部返工和維修以及客戶服務維護的成本。
項目完成時間為一年。
(4)項目組的組成。
項目負責人:1人。
小組成員:8人。
測量階段
GD傳感器匯總生產(chǎn)過程分析(圖1-1)。
當前生產(chǎn)過程的西格瑪水平:2.91σ。
分析階段
(1)主要缺陷類型分析(圖1-2)
導致傳感器返工的缺陷類型主要有:靈敏度超差、線性超差、半導體芯片歪斜、絕緣超差等原因。其中靈敏度超差和線性超差占92%，是返工的主要原因。半導體晶圓歪斜和絕緣性能超差占6%，是操作人員違反操作規(guī)程造成的，可以通過加強工藝和規(guī)程的培訓來避免。靈敏度和線性是傳感器的主要質量特征。在制造過程中，不同的檢驗員使用特殊的儀器進行測量，因此人員和操作的一致性對于質量特性的控制非常重要。(天行健咨詢一家專門從事精益生產(chǎn)管理的管理咨詢公司，六西格瑪管理培訓咨詢和項目咨詢)
(2)用Minitab軟件對靈敏度測量系統(tǒng)進行R&R分析(圖1-3)
靈敏度測量系統(tǒng)的分析結果表明，重復性和再現(xiàn)性的容差百分比(%R&R)高達67.1%，因此測量系統(tǒng)誤差導致結果不真實，這是質量特性不穩(wěn)定的主要原因。進一步分析還發(fā)現(xiàn)，測量系統(tǒng)的人為因素影響明顯:被測傳感器的放置方式和位置因人而異，嚴重影響測量結果的重復性和再現(xiàn)性，測量系統(tǒng)有待改進。
(3)用因果圖分析線性超差的原因(圖1-4)
(4)為了確定線性超差的主要原因，進行了DOE試驗分析(表1-2、表1-3)。
按范圍大小排序，A因子對非線性影響最大，其次是B因子，C和D因子影響不大。由此可見，膜片是否退火是導致傳感器非線性的最重要原因，而膜片退火主要是為了消除應力，因此我們可以得出以下結論:膜片的應力是導致非線性返工的主要原因。
改進階段
(1)為了減小靈敏度測量系統(tǒng)的誤差，制作了專用的測試夾具(圖1-5)。
使用該夾具，可以防止側面測試時傳感器位置I的旋轉；
消除測試校準過程中的人為因素；
防止傳感器前后左右晃動，影響測試精度；
實踐證明，改進后的系統(tǒng)R&R誤差明顯低于改進前:容差百分比由67.1%降至26.51%，效果顯著。
(2)隔膜的改進
膜片沖壓后增加退火工序，工藝條件為:600℃低溫退火5小時；
隔膜的厚度從0.38毫米變?yōu)?.40毫米；；
經(jīng)過上述改進，焊接后的應力大大降低。
(3)改進后的效果(適馬水平計算，表1-4)
整個GD傳感器生產(chǎn)過程:DPMO II 877+4582+871=6330，適馬水平:3.96σ，廢品率為0，均超過項目原預期目標。
控制階段
更改測試過程文件和操作程序；
更改隔膜設計圖；
培訓測試過程人員和隔膜檢驗員。
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