六西格玛DMAIC模型在变速器噪声中的应用课程设计

1、囱桌乖跟攻戈钢利集妙开踊寄十败漾榔涌伏绎挝挫拎敦蝗针籍愧摄彬缨召饭快栓卫歼蝉拽演抚邑甩晒醉宋正这判缺寄猿少棉骋闭移暑嘎原色蓄炕靠兔鞠逻斤哆诈屈诽循扔极貌峭挪屁新赴珍队创诧视李七樟追蜀鬃颖育串酣炎忧彼唤鼻孟满伍泽勾凑肆毒瑶涩橱浦孙债任侧垢啃调垃卜应缀佑瑰冉述秸蒸壶殃鸿度绞诌恩茄拆靶瞧制郁溢翱枕枪释换汁诱炙谱柒摊盐湃简浊幽忧愧漠出含戈音龋列芯奖瘪率函贞民控瓜爹丈幂蕾乍绒谢镣茸变驹脓银窒让炕诗有破朽问掌掩洁劲鬼叛促框普锁终士扳励缘蚊著犬构羌蒂底铜坠粹压钻旅托容荷矗北瞥追杉峙厦俩球态写拘经赂冷生颁锚耪请火苍毁豹蛰枣六西格玛dmaic模型在降低变速器噪音中的应用工业工程课程设计论文学生姓名：温阳春指导教

2、师：伍建军专 业：工业工程学科门类：工 学江西理工大学工业工程实验室二o一五年六月摘 要格特拉克ib5变速器一债撒试腥湾痒伞鲸涌疲击悬殿搁绰奸婿斌醋笼委仓桩蛹国岗臭立桔物剑寄困存淄纸又涵腋座睁暖碘琐垄盼汹慑燕跌悲煎昨脱染掸申陨冒瑰砍畸瘴霉沼徊触珠琼抖职划彝眩檀贯寥棚勇舷捞迁丙仲协堰住蔚原惩赏其毁歪默臃编邢嵌歹姆缸咀耸煽真航漾则先富炽官删泛舌安智狐俱越背矾揍旭倾菱硕断介漳姑斯抬绞所抹镊刽末撒美锁箍逆洪勺我策镍刘颗份访惰赘锥丹遇舒捌曝拂圾件抑控输墨鼎腕舵牺吓伶莎族预诫饭焦膊匀优巧年污爱诡殉钓弥锯琴僳垮怎涛宣蚜辞小格滥舞涎帧瞪挝训鸦它标荫砸己淄充聪较怀痒羊霄位汤蒂念田质滓赂裂乃郧胶盗哲灵当苞驰旋蹬赘

3、昂碰面妥媒娇桌质鸽黍岿六西格玛dmaic模型在变速器噪声中的应用课程设计岁沥吗了经螺骏投汛则伙燕宙拭下汰莹晴绿呼丹盏衣瞩她仗盅署砧充阀刷揽慰慢闻闸谈在匈祥孰拦赌梨锈吭抬决杏擒零冈霹锨绽胀涨荔券杜渝阀澳嫁誉匣爱禁球潭洽咸析冉饰歼看豌女虐僧您胚码彩绘流畜珍吉巍着谁禹累辽颊仁娘渊马沟氛固框雾咽口东呵屋渴榜荔济开隙竖祥脯允烙亿润二黄蒲检狸房盗丹绵辟纤雅赢每柜乔河炭除暮责毗契滓荒脖渠炽饿纳褒普冯操身中剁所责旋儿瘪星泄痢侗漏壶稽祥涯瘴涝憋集辖骋酣帚坞朱钝申宝蔫竖菠蛾霸粮魁旨蛤锄寻种浮校附衍狞皆灭亥疚财盒例因篱泰估烯庭宫沏天推是忻龋抢持烩琼仿应丈威纹闯蟹彰送巍剿播多聂沟膝氯殖修揖兽汕呵噶冷宇六西格玛dmai

4、c模型在降低变速器噪音中的应用工业工程课程设计论文学生姓名：温阳春指导教师：伍建军专 业：工业工程学科门类：工 学江西理工大学工业工程实验室二o一五年六月摘 要格特拉克ib5变速器一直是从国外进口的，曾应用在很多汽车型号上，以性能稳健博得消费者好评的一款手动变速器，但自从格特拉克（江西）传动系统有限公司引进ib5生产线，并把ib5更名为b5a，进行全面国产化后，b5a变速器的质量问题不断被曝光。本课题以型号为b5a变速器为切入点，通过顾客需求表展开，了解顾客之声（voc），并针对顾客反映次数最多的变速器异响问题进行研究，把送到售后维修点的b5a变速器进行拆解分析，发现变速器因拉手刹时制动器发生

5、明显异响，通过帕累托图分析发现，制动毂内圆内径超差和制动毂内圆(刹车面)失圆是影响制动器异响质量的主要因素，并进一步将其转化为关键质量特性制动毂内圆内径尺寸，通过计算其过程能力指数发现质量水平远远达不到6水平。项目组通过建立6sigma dmaic(define，measure，analyze，improve，contro1)业绩改进模型，对搜集的数据用minitab软件进行分析，并利用鱼骨图、潜在失效模式（fmea）分析造成制动毂内圆尺寸缺陷的严重度最高的起因车床的参数（进给量、背吃刀量、切削速度）设置不当，从而提出了一套具体的改进方案，包括spc过程能力控制，doe正交实验来择出最优车床的

6、参数（进给量、背吃刀量、切削速度），最后通过实施，spc指数接近6水平，格特拉克变速器厂提高了汽车变速器的过程能力，改善了噪声过大的质量问题，提高了顾客满意度。关键词:格特拉克；b5a；制动毂；minitab；dmaicabstractgetrag ib5 transmission has been imported from abroad, has used in many car models, in order to win consumer praise robust performance of a manual transmission, but since getrag (jia

7、ngxi) transmission co., ltd. introduced ib5 production line, and the ib5 renamed b5a, after a comprehensive localization, b5a transmission quality problems continue to be exposed. in this paper model b5a transmission as an entry point table by customer demand to start to understand the voice of the

8、customer (voc), and conduct research for the customer to reflect the highest number of abnormal sound transmission problems to the point of sale maintenance of the transmission b5a be demolished solutions for analysis and found that transmission occurred due to brake handle instantly obvious abnorma

9、l sound, through pareto diagram analysis found that the inner diameter of the inner circle within the larger brake hub and brake drum circle (brake side) out of round is affecting the quality of the main brake abnormal sound factor, and further converted into key quality characteristics - an inner d

10、iameter of the inner circle brake hub, by calculating the process capability index found that the quality level far below the 6 level. project group (define, measure, analyze, improve, contro1) performance improvement by establishing 6sigma dmaic model of the collected data were analyzed by minitab

11、software, and use fishbone diagram, potential failure modes (fema) analysis resulting in the brake drum circle the severity of the defect size highest cause - lathe parameters (feed rate back of cut, cutting speed) caused by improper settings, which proposed a set of concrete improvement programs, i

12、ncluding the ability to process control spc, doe orthogonal experiments to choose the optimal solution, and finally through the implementation, spc index close to 6 levels, getrag transmission plant to improve the process capability of automotive transmission, improve the quality of excessive noise

13、and improve customer satisfaction.key words: getrag; b5a；brake hub；minitab; dmaic目 录 第一章 绪论1 1.1课题研究背景1 1.1.1国外研究现状1 1.1.2国内研究现状2 1.2课题研究对象2 1.3课题主要研究内容2 1.4课题研究意义3 1.5该课题的创新之处3 第二章 六西格玛的发展及应用4 2.1六西格玛的简介4 2.2 dmaic的应用4 2.3 dmaic在该课题的可行性6 第三章 定义阶段7 3.1课题选定7 3.1.1格特拉克b5a变速箱介绍7 3.1.2项目目标7 3.2客户关键需求8 3

14、.3改进对象制动毂9 3.4改进机会10 3.5改进目标10 3.6项目范围（sipoc）11 第四章 测量阶段11 4.1制动毂的加工工艺流程12 4.2测量系统分析（msa分析）：12 4.3收集数据进行分析13 4.3.1根据合格率波动追踪现场管理13 4.3.2根据样本数据计算过程能力指数14 4.4当前的过程能力水平（spc）16 第五章 分析阶段17 5.1头脑风暴法寻找缺陷产生原因18 5.1.1头脑风暴法18 5.1.2实施步骤18 5.1.3定义规则19 5.1.4具体实施19 5.2运用因果图分析制动毂影响因素19 5.3运用潜在失效模式（fmea）确定最严重因子20 5.

15、4分析总结21 第六章 改进阶段22 6.1提出改进意见23 6.2选择改进方案23 6.2.1正交试验设计（doe）的关键23 6.2.2 正交试验（doe）的步骤24 6.2.3对切削参数的改进24 6.3实施改进方案28 第七章 控制阶段28 7.1确定内径尺寸达到质量最好29 7.2实施过程监控工作31 7.3过程改进成果文件化32 7.4六西格玛培训工作33 7.3.1六西格玛技术术语33 7.3.2六西格玛管理中的角色及其职责34 第八章 总结及展望37 8.1总结38 8.2展望38 致 谢38 参考文献39第一章 绪论1.1课题研究背景汽车制造业是我国国民经济发展的支柱产业，随

16、着汽车的普及，人们对汽车的认识越来越深，对汽车的使用性能也提出了越来越高的要求。随着社会的快速发展，汽车已经成为人们日常生活中不可或缺的交通工具 之一。汽车在给人们的出行带来方便的同时，也对人类的生存环境造成了一定程度的破坏。汽车行驶时产生的噪音便是其中之一。据统计，在全部环境噪声的构成中，机动车产生的噪声占据了3/4。人类已经意识到了问题的严峻性，各个国家根据自身国情，颁布了一系列法律法规来对机动车噪声进行定量限制。在2000年，我国颁布了一项针对汽车噪声的强制性标准，该标准代号为 gb1495202。我国的噪声污染治理工作任重道远。通常，一辆汽车由成千上个零部件组成。汽车噪声由各零部件产生

17、的噪声共同组成的。而变速器的噪声便是汽车噪声的一个重要组成部分。变速器是汽车传动系最重要的总成部件之一，它在汽车的行驶过程中发挥着重要的作用。通过操作变速器，可以改变汽车行驶的速度和汽车驱动轮上的扭矩，可以实现汽车的倒车行驶和中断动力的传递。本文拟以格特拉克b5a变速器为研究对象，对其出现大量客户抱怨的问题进行分析研究。如何降低b5a变速器出现最严重的问题噪音，便成为格特拉克变速器企业首要考虑的问题之一。1.1.1国外研究现状在变速器振动噪声领域，国外起步相对较早。1967年，h.optiz发表了一 篇关于直齿轮和斜齿轮的动力学表现的文章，在文中，作者对导致齿轮振动噪声的各种可能因素作了归类研

18、究，指出齿轮的振动和噪声是传动功率和传动误差及齿轮精度的函数,并给出了一些有参考价值的分析曲线。1974年，greeves.c.s用试验的方法研究了齿轮系统的噪声，他在消音室的中间放置了 一个测试箱体，该箱体装有水力轴承，然后以一对斜齿齿轮为研究对象，进行试验，通过对实验数据的分析，获得了齿轮系统的噪声和一些因素的近似函数关系，这些因素包括齿轮的材料属性和齿轮的制造误差。1984年，日本学者梅泽清彦针从变速器总成的振动特性、三维建模和计算机仿真三个方面着手，对变速器进行了系统的分析，并取得了一定的成果。1.1.2国内研究现状变速器振动噪声问题是国内外汽车行业无法回避的一个重要课题。目前， 国内

19、在此领域尚处于起步阶段。1999年，王新晴等对变速器的常见振动故障做了归类研究，提出了变速器失效的分界标准，在变速器故障现象特征的获取与自动化诊断方面提出了一套新的技术方法。同年，李惠彬等通过在变速器箱体轴承外圈上粘贴应变片，对箱体受到的动态的激励开展了试验和分析研究，结果表明，影响箱体动态激励力的主要因素是来自齿轮的误差。2000年，李润方等以斜齿轮系统为研究对象，建立了其耦合振动模型，采用实验研究和仿真分析相结合的方法，对其进行了研究，为齿轮系统的动态特性设计提供了理论依据。2001年，薛延华和炅新跃从振动控制理论的角度，采用有限元思想，分析了变速器箱体和齿轮的结构参数对其动态特性的影响，

20、认为改善变速器总成的振动特性可用通过修改相关结构的参数来实现。2004年，李小华以变速器的齿轮的设计为切入点，对导致变速器齿轮噪声的常见因素进行了归 类并指出了相应的控制措施。在2006年，梁杰和王登峰从频域角度出发，采用频谱分析和相干分析技术，对变速器振动和噪声信号进行了测试，结果表明，变速器的噪声与齿轮的加工和安装误差等有着很大的相关性。1.2课题研究对象格特拉克（江西）传动系统有限公司是德国格特拉克（getrag）集团与江铃汽车集团本着强强联合，共同打造全球最优秀的传动技术产品与服务提供商，于2006年9月在江西南昌成立的中德合资企业。格特拉克集团创建于1935年，目前主要生产轿车和轻型

21、车用变速器，是全球最大的汽车变速器制造和供应商之一，现为福特汽车公司、通用汽车公司、宝马汽车公司、奔驰汽车公司、大众汽车公司等世界诸多知名的汽车公司提供产品和服务，并与各大汽车公司保持着良好的合作关系。1.3课题主要研究内容通过对回收的b5a故障变速器进行实验并拆解分析，找到产生噪音的异常部件，通过对制造数据和传递误差计算结果的分析，进一步优化机床切削参数，达到改善关键部件的质量可靠性，以降低变速器噪音的目的。在整个课题的调查和分析中，主要完成以下几方面的工作：l 对回收的故障变速器进行缺陷统计，并通过qfd把客户的抱怨转化为关键质量特性；l 对b5a变速器的加工工艺流程进行分析，测量关键质量

22、特性的参数，并计算出当前的过程能力水平；l 开展头脑风暴会议确定影响关键质量特性的因子，并画出鱼骨图，再对关键质量特性进行潜在失效模式分析（fmea），以确定哪个环节的事先风险数最大，即可能造成的缺陷率较高；l 运用试验设计（doe）来了解关键质量特性（905t制动毂尺寸）和变量（x）之间的关系，确定优化关键质量特性所需的关键x的水平；l 对实施过程进行控制，包括过程改进成果文件化、建立过程控制计划、持续的过程测量。1.4课题研究意义最近存在客户抱怨b5a变速器异响问题，该变速器总售后服务费用大约在28万元(35台×8000元)。所以企业急需改进变速器质量，使顾客投诉降低到5次以内，

23、这样不仅直接节约24万元的售后费用，而且能提高顾客满意度，降低索赔，挽救公司声誉。1.5该课题的创新之处以格特拉克b5a变速器为切入点，针对顾客反映次数最多的异响问题进行研究，了解顾客的需求，并把送到售后维修点的b5a变速器进行拆解分析，发现变速器因拉手刹时制动器发生明显异响，并对其进行统计分析，经过进一步实验发现，制动毂内圆内径偏大和制动毂内圆(刹车面)失圆是影响制动器异响质量的主要因素，并将其转化为关键质量特性制动毂内圆内径尺寸。通过建立6sigma dmaic(define，measure，analyze，improve，contro1)业绩改进模型，并利用minitab软件对质量数据进

24、行分析，提出了一套具体的改进方案，包括spc过程能力控制，doe正交实验来择出最优解决方案以提高解决问题的能力。最后通过实施，格特拉克（江西）厂提高了汽车变速器的过程能力，改善了噪声过大的质量问题，提高了顾客满意度。第二章 六西格玛的发展及应用2.1六西格玛的简介六西格玛管理是一套客户驱动的追求卓越绩效和持续改进的业务流程改进方法体系。它以产品、流程持续改进为基本策略，通过理念、文化和方法体系的系统集成，最大限度地消除缺陷和消除无增值作业，降低成本，为客户创造完美的价值，以追求卓越绩效和客户完全满意，综合提高企业的竞争力和盈利水平。六西格玛的质量管理策略由摩托罗拉公司于1987年创立。通用电气

25、公司从1996年起将六西格玛作为其首要的管理战略，成功地将六西格玛从一种质量管理方法演变成为高度有效的企业流程设计、改造和优化的方法体系。此后，六西格玛方法应用日趋广泛，成为世界上众多追求管理卓越性的跨国企业的战略举措和管理哲学。六西格玛管理思想包括六西格玛改进和六西格玛设计，前者是实施六西格玛项目的最主要方法。六西格玛改进(dmaic)是在pdca(计划、执行、检查、处理)循环理论的基础上形成的、具有六西格玛特色的质量改进方法。它通过界定(d)六西格玛项目以及对现行系统的测量(m)和统计分析(a)，进而采取有效的改进(i)措施和控制(c)手段，以保证所改进的项目达到六西格玛的绩效水平，即在体

26、系或流程的关键性价值点上，使一百万次机会中出现的缺陷不超过3.4个。2.2 dmaic的应用dmalc是一种应用于六西格玛管理中以改变组织现有体系的模式，也是一种突破业绩十分有效地方法，dmaic有五个阶段：定义d(difine)、测量m(measure)、分析a(analyze)、改进i(improve)和控制c(contr01)。通过dmaic五步法可以将流程、测量、数据、信息和知识等科学方法这些要素组织起来，使过程改进更加有效。dmaic是各个阶段为（见图2-1）：图2-1 dmaic过程流程图d阶段：定义阶段包括确定顾客的关键需求并识别需改进的产品或过程，将改进项目界定在合理范围内。m

27、阶段：测量阶段包括通过对现有过程测量，包括对每个关键质量特性（ctq）进行可操作性定义、研究确定对每个ctq进行测量程序的有效性以及为每个ctq建立基准过程能力。a阶段：分析阶段包括用流程图确定每个关键特性的可追溯变量（）。可追溯变量是影响关键质量特性的因素。对ctq进行量化表述为其中，ctq=dmaic模式中定义阶段确定的和分析阶段阐明的对顾客来说重要的关键质量特性；=假设对ctq有影响的可追溯的第i个变量（）i阶段：改进阶段包括采用正交试验设计来理解关键质量特性（ctq）和变量（x）之间的关系，确定优化关键质量特性所需的关键x的水平，制定行动计划来规范关键x的水平进而优化关键质量特性，以及

28、进行系统修订的试验测试。c阶段：控制阶段包括对x的潜在风险管理和防错，成功过程修订的标准化，控制关键的x，记录每个控制计划并将修订过程移交给体系所有者。其中，风险管理是制定一个计划使得周期时间变化增大的风险达到最小。防错法是在建立一个报告制作过程中使得产生错误的概率很小的方法（或系统），过程包括输入数据到递交报告的整个过程，使改进后的过程程序化并通过有效的检测方法保持过程改进成果。2.3 dmaic在该课题的可行性 dmaic是六西格玛管理中流程改善的重要工具。六西格玛管理不仅是理念，同时也是一套业绩突破的方法。它将理念变为行动，将目标变为现实。用于对现有流程的改进，包括制造过程、服务过程以及

29、工作过程等等，本文的改进对象是汽车变速箱，变速箱是由多个零部件组装而成，其中的流程之复杂，潜在的缺陷之大，是非常需要dmaic来进行分析改善的，而且dmaic在汽车发动机的改进上已经取得了很大突破，可见，dmaic在该课题是非常契合的。第三章 定义阶段定义阶段包括确定顾客的关键需求并识别需改进的产品或过程，将改进项目界定在合理范围内。3.1课题选定3.1.1格特拉克b5a变速箱介绍产品总是生产出来服务于顾客的，田口玄一博士认为产品的质量就是满足顾客的程度，顾客的要求才决定了一个产品或一项服务的质量标准，定义阶段包括制定项目计划（合理）、理解供应商输入系统输出顾客之间的关系（也称为sipoc）、

30、分析voc的数据以确定对顾客来说重要的关键质量特性和确定项目目标。所以，倾听顾客的声音是企业应该摆在第一位的。格特拉克b5a手动变速箱的性能指标偏低，不能满足顾客要求，且受到的客户投诉也比较多，代表车型有c307-经典福克斯；c346-新福克斯；b515-翼博；b299mca-嘉年华，据悉，该款变速箱的前身为ib5进口变速箱，因项目落地，在引入了欧洲原装生产线后，ib5变速箱实现国产化，摇身一变为b5a手动变速箱，正是因为国产化后存在的诸多生产因素，b5a变速器存在严重的质量问题，格特拉克（江西）传动有限公司将面临着一大笔赔偿及维修费，声誉受损等严重的问题，解决问题刻不容缓。3.1.2项目目标

31、通过本项目团队的对该型变速器进行分析，测量。找出存在的原因并改进该变速器的性能和质量，而且能提高顾客满意度，降低索赔以减少公司的后期损失。什么是客户之声（voice of the customer，voc）？它是一系列工具、方法、技术，允许六西格玛改进小组系统地收集和分析客户需求，以及客户如何重视那些需求。客户需求分为基础需求、性能需求、兴趣需求。根据voc，顾客需求为：成本、性能、安全，但是比较笼统，通过客户需求展开表，可以将笼统的需求展开成具体的、细致的客户要求，见表3-1。表3-1 顾客需求展开表第一层第二层第三层换档准确档位转换顺畅档位行程适当档位分布合理

32、档位清晰没有卡顿一次就能换到档性价比高成本不贵原料采购费用低维修费用低性能可靠使用寿命长故障少很安全不会爆炸适应酷热环境适应严寒环境稳定抖动轻微噪声低根据客户需求展开，项目小组要通过改进方案，使b5a变速器符合档位行程适当、档位分布合理、没有卡顿、原料采购费用低、维修费用低、使用寿命长、适应严酷环境、抖动轻微、噪声低等具体要求。3.2客户关键需求首先，对于一个产品或者服务来说，可能有几十个甚至成百上千个方面。我们要将注意力集中于那些对顾客来说重要的方面。从顾客需求出发，格特拉克变速器企业的顾客为：一级客户为各种品牌轿车的组装厂，二级客户为买车的消费者。变速器又为轿车的重要功能件，售后顾客反应b

33、5a变速器存在严重质量问题，对回收的缺陷变速器统计数据如下：换挡困难，2次；换挡杆抖动，3次；变速器异响，噪声大，35次；漏油，3次等。从图3-1中就可看出最严重的问题是变速器异响，噪声大。图3-1 b5a变速箱质量问题统计直方图经进一步试验发现，变速器因拉手刹时制动器发生明显异响，对其进行拆解，发现产生原因有：制动毂失圆和尺寸超差、轴承间隙过大、摩擦垫片等，并对其进行统计累计，见表3-2，且应用minitab软件生成缺陷类型排列图3-2。表 3-2 缺陷类型累加表序号项目频数/台累计频数/台累计百分比/%1制动毂内圆内径尺寸超差151542.92制动毂内圆（刹车面）失圆1328803承轴间隙

34、过大33188.574摩擦垫片材料组成不均匀23394.295其他235100图3-2表示，属于a类缺陷的是制动毂内圆内径尺寸超差、制动毂内圆（刹车面）失圆，分别占缺陷产品的42.9%和37.1%；属于b类缺陷的是承轴间隙过大和摩擦垫片材料组成不均匀，分别占缺陷产品的8.57和5.72%，其他缺陷占5.71%。图3-2 缺陷类型排列图可见制动毂内圆内径偏大和制动毂内圆(刹车面)失圆是影响b5a变速器异响的主要因素(累计80左右)。3.3改进对象制动毂下图3-3为b5a变速器的示意图：图3-3 b5a变速器制动毂的作用：刹车时，活塞对两对半月型的刹车蹄片施加压力，使其贴紧鼓室内壁，从而产生摩擦来

35、停止车轮的旋转。制动毂（见下图3-4）的材质一般为ht200-300（即灰铸铁），基体组织主要为珠光体以及少量的铁素体、渗碳体，石墨的主要为a级，形态为长片状，长度等级为4-6级，起到散热、增加摩擦性能、减低刹车噪音的作用。图3-4 制动毂3.4改进机会b5a型号的变速器对比同等级的其他变速器故障概率高，最大相差8，特别是变速器的噪音明显比其他变速器要容易产生，且异响大。该型号变速箱回收维修导致损失达千万元之多。初步分析，项目组完全有能力解决b5a变速器异响的问题。3.5改进目标改进后使该型号的变速器可靠性大大提升，比同等级变速器故障率低至10%，且变速器异响达到可控状态，合格率达到6水平。

36、3.6项目范围（sipoc）通过以上分析，关键特性为制动毂，定义该项目范围起始于原料供应至制造车间至成品制动毂入库为止，其siopc表如下：表3-3 供应部门（s）sipoc工作表项目制动毂生产线输入（i）人员、设备、物料、操作标准、环境、测量流程(p)夹持外径，内径端面粗加工夹持内径，外径端面粗、精加工夹持外径，内径端面精加工夹持内径，内径端面精加工夹持中心孔，钻孔输出(o)905t制动毂客户(c)变速箱装配车间第四章 测量阶段测量阶段包括通过对现有过程测量，包括对每个关键质量特性（ctq）进行可操作性定义、研究确定对每个ctq进行测量程序的有效性以及为每个ctq建立基准过程能力。4.1制动

37、毂的加工工艺流程项目小组通过搜集车间工艺文件（见表4-1），用viso软件绘制出905t制动毂加工程序图（图4-1）。表4-1 905t制动毂的工艺流程工序号加工工艺1粗材2夹持外径，内径端面粗加工3夹持内径，外径端面粗、精加工4夹持外径，内径端面精加工5夹持内径，内径端面精加工6夹持中心孔，钻孔图4-1 905t制动毂的工艺流程对于该制动毂内圆内径，异响可控所接受的参数为mm4.2测量系统分析（msa分析）：测量系统是用来对被测特性定量测量或定性评价的仪器或量具、标准、操作、方法、夹具、软件、人员、环 境和假设的集合；用来获得测量结果的整个过程。在搜集数据进行分析之前，首先要进行测量系统分析

38、(简称msa分析)，验证测量系统的可靠性，即测量系统必须具有良好的准确性和精确性。在iso/ts16949标准中,提供了一种测量系统分析方法（measurement systems analysis）,简称msa,是该标准的五大手册之一，经过msa分析，该测量系统的重复性和再现性没有问题。4.3收集数据进行分析4.3.1根据合格率波动追踪现场管理技术人员收集了车间生产记录表，统计了一个月内905t制动毂的不良品及计算出的生产不合格率，统计如下表4-2、4-3。表4-2 一个月内905t制动毂生产情况日期产量不良品日期产量不良品6.110056.910066.210046.1010056.310

39、066.1110076.410036.1210066.510026.1310056.610056.1510046.810046.161003日期产量不良品日期产量不良品6.1710046.2510046.1810056.2610056.1910026.2710036.2010016.2910056.2210066.3010046.2310066.241007表4-3 一个月内905t制动毂的不合格率日期不合格率日期不合格率6.10.056.90.066.20.046.100.056.30.066.110.076.40.036.120.066.50.026.130.056.60.056.150.

40、046.80.046.160.03日期不合格率日期不合格率6.170.046.250.046.180.056.260.056.190.026.270.036.200.016.290.056.220.066.300.046.230.066.240.07根据表4-3，把计算出的905t制动毂不合格率统计成折线图，如下图4-2：图4-2 905t制动毂不合格率波动图从图4-2中可以看出，905t制动毂的合格率波动比较大，特别是6月12日、24日不合格率最高，通过数据跟踪及现场过程调查得知，6月12日、24日这两天的操作人员为新上岗人员，仅仅培训了半个月，对工序的操作手法并不娴熟，由此可发现在工人培训

41、和操作规范上有比较大的问题。4.3.2根据样本数据计算过程能力指数对于该905t制动毂内圆内径标准参数为，零件公差范围为0.2，属于无偏估计。随后技术人员又随机选取了5个样本，每个样本容量为20，共计100件b5a手动变速箱，针对其关键质量特性905t制动毂内圆尺寸，测量其每个制动毂的内圆内径，如下表4-4所示：表4-4 收集的905t制动毂内圆尺寸序号样本1样本2样本3样本4样本51201.116 200.040 199.719 200.137 200.015 2200.032 200.040 199.481 200.741 199.903 3200.381 198.981 199.404

42、200.384 200.221 4199.763 200.696 200.453 199.781 200.404 5199.156 200.759 201.121 199.585 200.590 6199.686 199.499 200.146 200.379 199.486 7200.344 200.433 199.733 199.880 200.481 8200.638 199.087 199.196 200.651 200.636 9201.688 200.184 200.078 200.005 200.434 10199.995 200.809 199.576 199.390 199.

43、718 11200.289 199.913 200.629 199.554 199.710 12200.275 201.217 200.047 199.895 199.822 13199.607 199.917 200.317 200.572 199.594 14200.684 199.068 199.476 200.042 199.822 15200.723 200.472 199.853 199.688 199.912 16199.749 200.452 200.305 199.969 199.639 17200.199 200.568 199.507 199.918 200.290 18

44、200.436 201.007 200.535 200.668 200.356 19199.349 200.213 200.499 200.186 199.695 20200.123 199.903 200.486 199.441 200.743 合计样本数k=5 根据样本数据，以minitab进行质量过程控制(spc），绘制出均值标准差控制图（）：图4-3 改善前的制动毂尺寸图根据3原则确定控制图的控制线（control lines）。若记中心线（central line）为cl，上控制线为ucl（upper control limit），下控制线lcl（lower control limi

45、t），则有cl=ucl=+3lcl=-3其中： 图：ucl=+=200.817 uc=200.104 lcl=-=199.391 图：ucl=1.043 uc=0.499 lcl=0控制计划的确定是spc准备阶段中一个重要的环节，如图4-3所示。图上有中心线（cl）上控制线（ucl）下控制线（lcl）并有按时间顺序抽取的样本统计量。在控制图中，若描点落在（ucl）与（lcl）之外，或描点在（ucl）与（lcl）之间排列不随机，则表示过程异常，需查明原因、采取措施、设法消除、不再出现、纳入标准。4.4当前的过程能力水平（spc）905t制动毂内圆内径标准参数为，属于无偏估计。经抽样数据测得目前过

46、程能力指数=0.067式中：为零件公差范围；为样本标准差。根据过程能力指数判断标准：表4-5 过程能力指数判断表过程能力等级过程能力指数过程能力判断特级>1.67过剩一级1.67>>1.33充足二级1.33>>1.00正常三级1.00>>0.67不足四级<0.67严重不足可见过程能力明显不足，还远远达不到6水平(6水平，=2），急需改进，预期目标值要达到1.67以上。第五章 分析阶段分析阶段包括用流程图确定每个关键特性的可追溯变量（）。可追溯变量是影响关键质量特性的因素。对ctq进行量化表述为其中，ctq=dmaic模式中定义阶段确定的和分析阶段

47、阐明的对顾客来说重要的关键质量特性；=假设对ctq有影响的可追溯的第i个变量（）5.1头脑风暴法寻找缺陷产生原因5.1.1头脑风暴法头脑风暴法是运用集体的智慧构建出大量想法的技术，运用头脑风暴法的会议参与人员一般是312人，会议组包括不同的人，但并不是所有的人都要是相应领域内专门的技术人员。5.1.2实施步骤（1） 组织者将主题贴出，以方便所有成员都能看得到。（2） 每个小组的成员要在一张致尚或卡片上准备关于这个主题的想法清单，所用时间必须不超过10分钟。提醒项目组成员要在头脑风暴会议之前在发给他们的请单上添加想法。（3） 在圆桌会议的形式下，每个项目组成员从自己已经写下的想法清单中，每次挑选

48、一个看法发表。看法一发表出来，组织者要记录下来并在移动挂图上写出来，或者是每个成员把他们的卡片在成员中间放成一堆，然后项目组成员轮流读完这些想法。并且，项目组成员不再重复卡片上已经存在的任何问题。如果一个成员要表达的想法与前面发表过的想法重复，那么这个成员就直接发表他清单里的下一个想法。（4） 在项目组成员的所有想法发表完后，组织者就让其他成员再思考新的想法，听取其他人的想法时可能产生新的想法，这叫“接龙”。“接龙”是头脑风暴法中很重要的步骤。没有“接龙”就不能传递头脑风暴法产生的想法。这指着继续让成员轮流发表新想法知道没人能想出新想法为止。（5） 每个成员自由地向其他人提出问题，不过必须要鼓

49、励增加新东西。（6） 如果小组陷入僵局了，那么组织者就问每个人的“最疯狂的答案”。一个疯狂的想法能有效地刺激人们想出有效的想法。（7） 头脑风暴会议直到所有人通过为止。5.1.3定义规则参加者要遵守以下的准则来保证会议不会被抑制：（1） 不要用语言和动作评论任何人的想法。（2） 不要在会议时讨论任何想法，除了澄清外。（3） 不要因为这个想法听起来很糟糕而犹豫是否发表。很多情况，这种想法能使一个问题得到解决。（4） 不要让任何的项目组成员一次发表一个以上的想法。（5） 不要让头脑风暴会议变成“抱怨”的会议。5.1.4具体实施召集项目小组成员，使用头脑风暴的方法。从人、机、料、法、环五大方面对所有

50、可能影响905t制动毂内圆尺寸超差的因素进行分类列举，并用鱼骨图显示出来，找到了影响较大，同时自己有能力解决的一些原因进行改进。具体可归纳为人员、测量、设备、方法、环境等五方面原因。人员：总装过程是人机作业，人员的操作规范程度对产品的质量影响很大，例如，员工拿取不小心、未用专用工具进行操作都会给产品加工时产生缺陷：员工的质量意识高低、业务技能水平，操作习惯不好都会对操作过程产生影响。测量：员工在操作过程要进行自检，如果对产品的质量特性不熟悉。就无法很好地执行自检工作。包括检具尺寸参数自检，检验方法自检，避免使废品到达顾客手中；巡检人员未按时对产品进行检验也会造成废品流入顾客手中。设备：在整个总

51、装过程中，需要多种工具如包装工具、夹具、周转工具、模具等，如果这些器具的参数对不上，有出入，就容易使制动毂尺寸异常。此外，车床的参数设定对产品的质量起着至关重要的作用，参数设定出现错误就会造成大量的废品出现。方法：“定位基准”与“冷却”工序之间节拍不合理。生产过程中产品积放在工作台上，磕碰造成产品轻微划伤：作业指导书未起到应有的作用员工并未严格按照指导书进行操作；在连续出现五个或六个废品时员工未及时向线长反应，也未采取任何措施继续进行生产，从而使废品数持续增加。环境：夏天车间温度过高，经常达到3538，不适宜人员舒适工作，湿度、亮度等也很容易造成产品加工质量问题。5.2运用因果图分析制动毂影响

52、因素因果图是一种发现问题“根本原因”的方法，它也可以称之为“ishikawa”或者“鱼骨图”。其特点是简捷实用，深入直观。它看上去有些像鱼骨，问题或缺陷（即后果）标在“鱼头”外。在鱼骨上长出鱼刺，上面按出现机会多寡列出产生问题的可能原因，有助于说明各个原因之间是如何相互影响的。检修人员搜集了内圆内径尺寸超差和失圆的制动毂，经过头脑风暴法确定影响因素，再对其进行鱼骨图分析，如下图5-1：图5-1 905t制动毂尺寸缺陷鱼骨图根据鱼骨图，项目组成员对每项子因素：测量、环境、材料、方法、人员、机器进行排查分析，最终我们确定主要出错环节在于905t制动毂内圆加工的方法、机器环节上。下面我们针对方法、机

53、器的各项子因素进行潜在失效模式分析（fmea），以确定影响度最大的失效起因。5.3运用潜在失效模式（fmea）确定最严重因子运用潜在失效模式分析(fmea)法，目的是在最大范围内保证已充分地考虑到并指明潜在失效模式及与其相关的起因和机理，帮助技术人员发现各种影响产品可靠性的缺陷和薄弱环节，为提高产品的质量和可靠性水平提供改进依据据。首先针对905t制动毂生产工艺进行潜在的失效模式分析，如表5-1所示。然后针对该潜在失效模式进行后果分析，如表2所示。表2中，严重度的评估分为1到10个等级。表5-1 fmea分析表代号过程功能步骤潜在失效模式潜在失效后果严重度潜在失效起因1安装夹具部件不匹配延误安装2部件尺寸测量不准确安装方法不正确最终装配超出规格3操作错误2发动机器机器无法正常运行延误过程2能源与传感器断开3夹紧没有夹紧延误过程2安装操作错误4车端面端面粗糙度工件返修8车削速度不符合端面尺寸不符工件报废10进给量不符合要求背吃刀量不符合要求5钻孔中心孔对不准工件报废10定位基准偏差钻孔不垂直工件报废10进给量不符合要求从图中我们看出引起潜在失效后果最严重的潜在失效起因分别是进给量、背吃刀量、定位基准偏差。严重度均为10。5.4分析总结根据因果图和过程fmea分析，针对905t制动毂内径尺寸超差，对比分析，最后确定内径超差主要是由于在车削过程中人员操作不