MINITAB砖生产质量改进系统研发设计方案

1、MINITAB的瓷砖生产质量改进系统研究设计来源：呼死你 第一节选题背景及意义随着全球经济一体化进程的加快，国际市场的竞争，尤其 是制造业的竞争愈演愈烈。我国是世界制造大国，经济全球化 为我国的制造业带来了前所未有的机遇和挑战。一方面，贸易 壁垒的逐渐消除为中国制造打开了更为广阔的国际市场；另一 方面，境外企业的进驻也给国内企业造成了前所未有的竞争压 力。如何在这种新经济形势下寻求更快更好的发展，已经成为 国内制造企业亟待研究的重大课题。朱兰博士曾预言：“依靠质量取得效益是人类进入21世纪后最大的选择。”如今，愈发成熟的市场走向高度饱和，劳动 力成本日渐上升，美国次贷危机引发的全球经济危机更使

2、企业 发展举步维艰。在这样的情况下，加强质量管理必然成为企业 控制成本与提高效率的最有效亦是最经济的选择。在我国，虽然有越来越多的企业意识到质量的重要性，但 在质量管理水平等方面较之发达国家还存在较大的差距。在很 多企业，质量管理就是单纯的检验工作，在产品制成之后发现 并剔除不合格品。这样导致的后果是不合格品被发现时损失已 经酿成，即便可以回收也会增加额外的返工成本，造成资源的 浪费。可见，我国的很多企业亟需进行一场质量革命，使质量 管理从被动的事后把关转变为生产过程中的事前预防，使质量 意识从检验部门延伸到企业的整个运作系统，从而降低生产运 作成本，提高整体经济效益。因此，以降低质量损失提高

3、企业质量管理水平为目的，在 现有制度和资源的基础上，引入六西格玛思想与方法，借助 Minitab统计分析软件等工具，为传统制造企业建立一个有效的质量改进系统，是十分必要的。第二节 六西格玛质量管理的概念及国内外研究现状一、六西格玛质量管理的概念（一）六西格玛西格玛（艺，b）是希腊文的字母，在统计学中代表“标准差”。 由于b是衡量任意一组数据离散程度的指标，可以被当作一种评估产品和生产过程特性波动大小的统计量。在质量管理理论 中，就由b （标准差）的值导出了“西格玛”水平的概念，用 以衡量过程绩效的优劣。b水平是将过程输出的平均值、标准差，与顾客要求的目标值、规格限联系起来进行比较，是对过 程满

4、足顾客要求能力的一种度量。b水平越高，过程满足顾客要求能力越强。 六西格玛管理法中提到的6 b代表的是质量水 平，6 b质量水平意味着每万次机会中只有 3.4个缺陷。（二）六西格玛质量管理六西格玛质量管理首先是一种系统的改进方法，它通过对现有 过程进行界定、测量、分析、改进和控制（简称DMAIC流程），消除过程缺陷和无价值作业，从而提高质量、降低成本、缩短 周期时间，最终达到顾客完全满意。六西格玛管理不仅关注顾 客、关注流程，并且以数据和事实驱动管理，是一种解决问题的系统方法和工具。其次，它还是一种经营战略，从时间、质 量、成本三个主要要素的控制来达到最大利润。最后，六西格 玛管理还是一种企业

5、文化。实施六西格玛意味着变革，对于所有 的变革而言，技术只能解决部分问题，文化因素必不可少，它使 技术的作用更有效。（三）六西格玛改进的实施步骤DMAIC代表了六西格玛改进活动中的五个阶段，是目前使用最 多的，也是六西格玛最成熟的一种方法和程序，主要用于改进 现有过程。DMAIC每个阶段的主要工作内容有：1. 界定阶段（Define ）:确认顾客的关键需求并识别需要改进 的产品或流程，决定要进行测量、分析、改进和控制的关键质 量特性（CTQ，将改进项目界定在合理的范围内。2. 测量阶段（Measure）:通过对现有过程的测量和评估， 制定期望达到的目标及业绩衡量标准，识别影响过程输出丫的关键X

6、,并验证测量系统的有效性。3. 分析阶段（Analyze ）:通过数据分析确定影响过程输出丫的关键X，即确定过程的关键影响因素。4. 改进阶段（Improve ）:寻找最优改进方案，优化过程输出丫并消除或减小关键 X的影响，使过程的缺陷或变异降至最低。5. 控制阶段（Control ）:将改进成果进行固化，通过修订文件 等方法使成功经验制度化。通过有效的监测方法，维持过程改 进的成果并寻求进一步提高改进效果的持续改进方法。二、六西格玛质量管理的国内外研究现状（一）国内研究现状总的来说，六西格玛管理在我国正处于起步和探索阶段。目前 国内企业的品质水准大多处于 4 a以下，与6 a水准还有很大 差

7、距。当品质水准在 4 a以下时，使用普通的品质工具，如品 控七大工具、SPC等就能有效解决问题，提高品质，再加上推 行六西格玛需要投入大量资源，许多国内企业望而却步。 此外，6a是注重数据与事实的管理方法，它要求企业的所有工作均 要数据化、信息化，也就是说，应有的数据和信息应得以收集、 传递、整理和反馈，这在国内许多企业现阶段还做不到。然而，作为一种先进的管理方法，六西格玛管理的风行提升了许多企 业的质量意识，越来越多的企业正投入到质量运动中去，越来 越多质量工作者参与到企业的六西格玛改革中来。在中国企业 推行六西格玛管理的进程中，需要对六西格玛管理的理论研究 在不断完善，形成适应质量在经济发

8、展中的战备地位的管理新 思维，实现质量经济性管理的经营新发展。例如要研究六西格 玛改进与六西格玛设计协调实施，六西格玛管理与精益生产的 联动推行，六西格玛管理与IS09000质量体系的整合运行等。我国企业在六西格玛管理的实践探索也在不断丰富。中国企业 推行六西格玛管理理论体系与实践模式正在不断发展和完善。（二）国外研究现状六西格玛方法于20世纪80年代首先在摩托罗拉公司诞生。从 1987到1997的10年，摩托罗拉公司通过实施六西格玛所带来的 收益累计高达140亿美元。从90年代开始，在六西格玛的帮助下， 韦尔奇使通用电气公司的股票市值增长了30多倍。六西格玛在20世纪90年代中期开始被 GE

9、从一种全面质量管理方法演变成 为一个高度有效的企业流程设计、改善和优化的技术，并提供 了一系列同等地适用于设计、生产和服务的新产品开发工具， 继而成为全世界上追求管理卓越性的企业最为重要的战略举措 之一。六西格玛逐步发展成为以顾客为主体来确定企业战略目 标和产品开发设计的标尺，追求持续进步的一种管理哲学。 西格玛的成功故事让它得到了国外许多优秀企业的推崇并走向 世界。从诞生地美国到欧洲以及亚洲，从最初的电子工业到普 通制造业、航空业、软件行业，乃至银行、医疗、保险等服务 业以及电子商务领域，近年来又扩大到政府部门、军队等更广 泛的领域。六西格玛的理念正日益被人们所接受，六西格玛的 管理体制业越

10、来越成熟。第三节 本文研究内容与思路本文主要解决的问题是：针对诺贝尔瓷砖原质量管理系统存在 的不足，在现有制度和资源的基础上，引入六西格玛思想与方 法，借助Minitab统计分析软件等工具，以工业砖生产车间为 例，设计一个质量改进系统，提高企业质量管理系统的效率， 以达到降低质量损失提高经济效益的目的。通过将六西格玛思想及方法运用到传统加工制造行业的质量管 理工作中去，提倡基于数据的决策，借助Minitab统计软件及其他质量管理工具来设计质量改进系统，以期提高企业质量管 理的效率。研究的步骤与框架如图1-1所示。图1-1研究的步骤与框架第二章工业砖生产车间的现状分析第一节工业砖工艺流程简介一、

11、瓷砖的定义与分类从所谓瓷砖，是以耐火的金属氧化物及半金属氧化物，经由研 磨、混合、压制、施釉、烧结之过程，而形成之一种耐酸碱的 瓷质或石质等之建筑或装饰之材料，总称之为瓷砖。其原材料 多由粘土、石英沙等等混合而成。按吸水率的不同，瓷砖可分 为瓷质砖（吸水率w 0.5%）、炻瓷砖（0.5% v吸水率w 3%、 细炻砖（3%v吸水率w 6%、炻质砖（6%v吸水率w 10%、陶 质砖（吸水率10%）。二、工业砖工艺流程简介工业砖是一种高温烧制的干压瓷质砖，具备优良的耐磨性能， 广泛用于商场、广场及道路的地砖铺砌。其工艺流程如图2-1所示。图2-1工业砖的工艺流程第二节车间质量管理现状分析一、车间质量

12、管理现状作为行业领先的瓷砖生产企业，诺贝尔瓷砖拥有严格的质量控 制体系，从投产之初就积极与国际标准接轨，采用严于欧共体 产品标准的内控目标进行产品的生产。同时公司对每一道工序 进行严格把关（进货检验、过程检验、最终检验），制定了极 其严格的工序检验参数与抽样检验方法。在人员配置上，质量 保证部门在过程检验和出厂检验环节都配置了检验员，分三班 定期开展检验工作，以保证质量全程受控。然而公司严格的质 量控制体系未能得到高效的质量改进体系的配合，质量管理工 作停留在事后检验和补救阶段，工作开展的效果大打折扣，废 品率得不到有效降低。二、原因分析由于公司的出厂质量标准很高，而质量问题却得不到有效改善

13、与根治，导致了销毁大量“废品”造成的损失，高质量以高成 本为代价。而且，在发现问题后必须进行重挑（即重新抽检），投入大量人力从而增加了人工成本。废品和产生和重复的检验 工作大大增加了质量成本。另外，由于公司生产的瓷砖品类繁 多，瓷砖加工过程中可能导致缺陷产生的工艺因素也很多，这 使质量改进工作显得纷繁复杂，也导致了检验人员对执行标准 的松懈。此外，珍贵的制程检验数据被束之高阁而没有分析利 用以支持质量改进，所以质量改进工作很大程度上由生产研发 部门单独负责，效果并不显著，以至于发生过的质量问题难以 杜绝。第三节小结通过以上的现状分析可以发现，诺贝尔瓷砖的质量管理工作还 有很大的改进空间。因此，

14、以降低质量损失提高企业质量管理 水平为目的，在现有制度和资源的基础上，引入六西格玛思想 与方法，借助Minitab统计分析软件等工具，建立一个有效的 质量改进系统，是十分可行的。第三章质量改进系统的设计第一节DMAIC流程及应用到的工具一、DMAIC流程的内涵与工具（一）界定阶段（Define）表3-1界定阶段定义主要活动工具确认顾客的关键需求并识别需要改进的产品或流程，决定要进 行测量、分析、改进和控制的关键质量特性（CTQ，将改进项目界定在合理的范围内。/确认商业机遇/开发小组许可证/过程/过程VOC变成CCR工具（二）测量阶段（Measure）表3-2测量阶段定义主要活动工具为了辨识关键

15、的测度，必须评价成功满足关键顾客的需求和进 行一种有效搜集测度流程业绩数据方法的开发。为了理解六西 格玛法计算的要素和建立流程 /过程的基准，应该进行小组分 析。过程控制图（三）分析阶段（Analyze）表3-3分析阶段定义主要活动工具通过数据分析确定影响过程输出丫的关键X，即确定过程的关键影响因素。/过程特定的问题:分析Improve ） 表3-4改进阶段定义主要活动工具寻找最优改进方案，优化过程输出丫并消除或减小关键X的影 响，使过程的缺陷或变异降至最低。（五）控制阶段（Control ）表3-5控制阶段定义主要活动工具将改进成果进行固化，通过修订文件等方法使成功经验制度 化。通过有效的监

16、测方法，维持过程改进的成果并寻求进一步 提高改进效果的持续改进方法。方案6 a改进解的结果脱离控制的反应计划 从以上表格可以看出， 六西格玛是一 种基于数据的决策，强调用数据说话，因此DMAIC流程在实施过程中运用了大量方法和工具进行数据处理。在六西格玛管理 思想的指导下，把这些工具有机得集合成为一个系统工具箱， 将在质量改进系统的设计中发挥重要作用。二、Minitab统计软件实施DMAIC流程所需的许多工具都可以用Minitab软件实现，它对数据与图形有强大的处理功能。其数据分析功能包括：正 态分布检验、回归分析、ANO VA分析、假设检验、试验设计等；其图形分析功能包括：直方图、散布图、柏

17、拉图、控制图等十 余种DMAIC利用图形的分析。与其他的综合统计分析软件相比，Minitab软件更适合于质量管理特别是六西格玛管理，在它的统计分析模块里，不但有一 般的统计分析功能，还有专门的质量工具模块Qualitycontrol ，更值得一提的是，它有专门的六西格玛模块Sixsigma。同时，Minitab为六西格玛管理提供了一种方便的工具， 只需要进行简单的窗口操作，就可以把六西格玛管理中复杂的 统计分析转化为一般管理人员能够方便使用的技术。因此， Minitab是进行六西格玛质量改进系统设计的重要工具。第二节 质量改进系统的设计一一以工业砖生产车间为例本质量改进系统的设计，旨在通过六西

18、格玛的DMAIC改进流程，整合多种有效使用的质量工具，来设计一套系统的操作步 骤与方法，以供车间开展质量改进工作。一、界定阶段（D）在此阶段，六西格玛改进项目团队必须对需要解决的问题和想 要到达的目标进行提炼，确认顾客的关键需求并识别需要改进 的产品或流程，决定要进行测量、分析、改进和控制的关键质 量特性（CTQ，为如何完成这个项目拟定一个计划。步骤一、制定DMAIC项目特许任务书项目特许任务书包括以下要素：1. 业务理由：解释为什么这个项目应该进行改进2. 问题/机会陈述和目标陈述：问题陈述就是简练描述待处理问题（避免在陈述中发表意见、描述原因、进行指责、提出解决方案）。目标陈述应指出要完成

19、什么任务、 对想要的结果确定可测量的 目标、预定完成目标的日期。3. 项目范围、限制和假设：限制通常是指可用于这个项目的资源方面的限制，假设可能包括项目负责人对团队领导或成员的期待。4. 团队的基本规则：应该包括期望团队如何开展他的工作、纪律等。5. 团队成员：包括项目负责人和所有其他项目成员。注意核心成员不宜太多，包括团队领导在内，若团队成员超过7个则召开会议、安排 任务就会变得困难。6. 初步的项目计划：在列出初步计划的基础上，可以列出每月或每周要进行的重要 事件以有助于团队保持紧迫感。7. 确认重要的股东：能够影响你的项目或受到你的项目影响的人都被称为“股东”，明确这些人并了解他们的期望

20、会有助于方案的推进。在本案例中，根据工业砖生产车间的情况，制定 DMAIC项目特许 任务书如表3-6所示。表3-6 DMAIC项目特许任务书DMAIC项目特许任务书工作表项目名称：减少 G2（系列瓷砖的重挑面积并降低废品率项目领导：李X 团队成员：郑XX陆XX钟XX李XX方XX业务理由：G20系列工业砖是近年来销量较好的一类产品。然而由于质量 改进工作不能配合严格的出厂标准，导致缺陷问题时常发生， 从而大大增加了重挑的人工成本和废品的质量损失。问题/机会陈述：1. 重挑（重新抽检）次数频繁，重挑面积大、人工成本高，如2008年10月该车间因重挑而投入的人力为 26人，共计100工时。2. 缺陷

21、重复性发生，废品率高，如2008年11月该车间3#生产线 的废品率为0.83%，造成损失约为92449元。目标陈述：到2009年9月 17日，将重挑面积降低80%废品率降低到标准水 平。项目的范围、限制和假设：没有资金购买新设备和安排新人员来进行这项操作；组织中抵触变革的阻力。项目团队在与项目领导进行讨论后可以在充分 的数据基础上执行任何决策。项目股东：周XX副总，项目的支持者检验作业的员工张X,技术组长方XX,成本会计工业砖的买主初步计划 目标日期 实际完成日期开始日：6月17日界定6月26日测量7月11日分析8月5日改进8月30日控制9月17日完成日：9月17日 步骤二、确认顾客需求在这一

22、步骤，应确认哪些顾客会受到我们所研究的问题的影响，将“顾客之声”转化为需求陈述。在本案例中的“顾客”是出厂检验员，他们直接承担重挑工作 并为废品率承担后果。根据检验员的重挑记录，通过作帕累托 图，可以确认导致重挑的关键原因，并重点突破。根据311月份的质量报告中的重挑记录， 利用Minitab软件， 作帕累托图如图3-1所示。可以发现缺陷排在前三位的分别是： 裂边、尺寸不佳与平整度欠佳，它们导致的重挑面积占到了总 面积的80%以上。可见，“顾客”的需求集中在这三个缺陷的改 进上，通过重点改进这三个缺陷可以大大减少重挑面积并降低 废品率。图3-1缺陷的帕累托图 步骤三、确定并记录流程在这一步骤，

23、应通过绘制一张“高层次”的流程图，来显示这个项目所包含的流程，可以通过绘制SIPOC图实现。SIPOC分析图表包括以一份高层次的过程流程图以及全部供应商、输入、输出和顾客的列表，它是一种可以迅速、概括的了解过程的关 键要素的方法。针对本案例，作 SIPOC分析图如图3-2所示。图3-2 SIPOC分析图至此完成了界定阶段的三个步骤。通过步骤一我们确定了 改进项目团队必须对需要解决的问题和想要到达的目标，并拟 定了一个计划；通过步骤二我们明确了“顾客”的需求集中在 裂边、尺寸不佳与平整度欠佳这三个缺陷的改进上；通过步骤 三我们为需要改进的流程绘制了高层次的流程图，准备进入测 量阶段。二、测量阶段

24、（M在此阶段，六西格玛改进项目团队应通过对现有过程的测量和 评估，识别影响过程输出 丫的关键X，并验证测量系统的有效 性。步骤四、Process Mapping在SIPOC分析图的基础上，此步骤要绘制更详细的流程图， 分 析涉及项目的工序都出现什么变化，找出过程输出丫对应的各个过程和其对应的输入 X，便于下一步的FMEA分析。在本案例中，经过流程分析之后作出详细流程图，结合生产经验比较各个工序重要性，可以初步圈定四个关键的工序，如图3-3所示。图3-3详细流程图 重点分析这四个工序，可以找出影响流程 输出的重要因子共计11个，如图3-4所示。图3-4影响流程输出的重要因子经过Process M

25、apping，我们识别出了影响过程输出 丫的11个重要X因子已备下一阶段的 进一步分析。步骤五、测量系统分析（MSA测量系统是对测量单元进行量化或对被测的特性进行评估，其所用的仪器或量具、标准、操作、方法、夹具、软件、人员、 环境及假设的集合。低质量的测量系统产生的测量结果往往本 身就有较大的偏差，从而可能掩盖被分析过程的偏差，因此进 行测量系统分析是必不可少的一个步骤。测量系统分析就是用统计的方法分析测量系统所测数据的统 计特性，而确定其质量水平。通常用下述五个指标来评价测量 系统的统计特性，它们是：1. 偏倚：测量观察平均值与零部件采用精密仪器测量的标准平均值的差值；2. 线性：表征量具预

26、期工作范围内偏倚值的差别；3. 稳定性：表征测量系统对于给定的零部件或标准件随时间变 化系统便倚中的总偏差量，与通常意义上的统计稳定性是有区 别的；4. 重复性：指同一个评价人，采用同一种测量仪器，多次测量同一零件的同一特性时获得的测量值（数据）的偏差；5. 再现性：指由不同的评价人，采用相同的测量仪器，测量同一零件的同一特性时测量平均值的偏差。通常，前三种指标用于评价测量系统的准确性，后两种指标用于评价测量系统的精确性。通过对测量系统的分辨率、偏倚、 线性和稳定性进行分析后进行校准后可以解决其准确性问题， 工程上通常用测量系统的精确性亦即其重复性和再现性来研究 其统计特性，就是通常所说的“

27、GR&R研究”。可以利用Minitab 软件来进行GR&R研究，以评价测量系统的有效性。在本案例中，以制程检验时第二挂釉料的重量测量数据为例进 行分析。首先对量具进行校准以保证其状态正常，测量所得的 数据方可用。接着，随机选择两名熟练操作工，对第二挂釉料 的重量分别进行十次测量，数据如表3-7所示。表3-7第二挂釉料的重量测量数据样品编号检验员A检验员B检验员C第一次第二次第三次第一次第二次第三次第一次第 二次第三次1 27.65 27.60 27.64 27.55 27.55 27.54 27.50 27.55 27.592 28.00 28.00 28.02 27.05 2

28、7.95 28.01 28.05 28.00 27.973 27.85 27.80 27.82 27.80 27.75 27.82 27.80 27.80 27.814 27.85 27.95 27.79 27.80 27.75 27.81 27.80 27.80 27.805 27.55 27.45 27.58 27.40 27.40 27.39 27.45 27.50 27.526 28.00 28.00 28.01 28.00 28.05 28.02 28.00 28.05 28.037 27.95 27.95 27.97 27.95 27.90 27.97 27.95 27.95 27

29、.988 27.85 27.80 27.84 27.75 27.70 27.77 27.80 27.80 27.819 28.00 28.00 28.0 28.00 27.95 28.02 28.05 28.05 28.0710 27.60 27.70 27.64 27.90 27.50 27.58 27.85 27.80 27.86注：G20520X业砖的第二挂釉料重量规范为 27.5 ± 0.5g将上表的数据输入 Minitab的电子表格中，并执行“统计 >质 量工具 >量具研究 >量具R&R研究（交叉）”，输入相关参数与 操作，运行命令后得到重复性与再

30、现性的分析结果如图3-5所示。图3-5重复性与再现性的分析结果可以发现，测量系统的精度与总过程偏差的百分比GageR&R33.21%>30%,测量系统的精度与过程规范的比率（SV/Toler）=39.64%>30%说明重复性和再现性水平不高；可区分的类别数 =4<5,说明测量系统分辨力不足，需要改进。此外我们还发现，测量系统分辨力不足与经过FMEA分析找出的“检验工装简陋”这一潜在关键因子存在着密切的联系，可 见这一因子是分析和改进的一大重点。在测量阶段，我们经过Process Mapping对现有过程进行了测 量和评估，识别出影响过程输出 丫的11个关键X因子，并对

31、测 量系统的有效性进行了验证，为分析阶段做好准备。三、分析阶段（A）在此阶段，六西格玛改进项目团队应通过定性分析和定量分析 确定影响过程输出 丫的关键X，即确定过程的关键影响因素。步骤六、故障模式与及后果分析（FMEA分析）FMEA分析是一组系统化的活动，它旨在分析各种故障模式及 其后果，并将后果的危害度量化，以找出能够消除或减少潜在 失效机会发生的措施。进行FMEA分析时，通过建立严重度（S）评价准则、频度（O）评 价准则和探测度（D）评价准则，可以对每个故障模式的这三项指 标进行量化评分并算出它的风险顺序数（RPN）:RPN=（S X （O） X （D）。在单独的 FMEA范围之中，该值（

32、1至1000 之间）可被用来对设计中关注的等级排序。在本案例中，通过 FMEA分析算出各因子的风险顺序数（RPN）,可以在已找出的11个重要因子的基础上再近一步明确其中更为 重要的因子。进行 FMEA分析的最终结果如表3-8所示，共找到 了五个潜在的重要因子。表3-8 FMEA分析注：红色圈出的RPN值对应的潜在失效模式为潜在的重要因子 经过FMEA分析，我们找到了影响裂边、尺寸不佳与平整度欠 佳这三个缺陷产生的五个潜在关键因子。步骤七、潜在关键因子分析1. “检验系统不够严谨”的因果图分析利用因果图，从材料、方法、机器、测量、环境、人员等方面 着手，为“检验系统不够严谨”这一因子找出潜在的根

33、本原因， 并用Minitab软件生成因果图如图3-6所示。图3-6 “检验系统不够严谨”的因果图分析通过因果图分析可以发现，从可行性和经济性的角度，人员和机器方面的肇因 是改进的突破口。2. “供应商质量”的方差检验在供应商质量管理中，把好原料的入厂检验关是保证产品质量 的源头。通过方差检验，可以判断一批原材料的方差是否与供 应商宣称的相符。在本案例中，原料组是制造车间的“供应 商”，它提供的粉料作为“原材料”对坯体的成型效果有着重 要的影响。生产工业砖的粉料为原料组配好的520/5粉，其粒度指标是（43± 3） %标准差为1.5。粉料的粒度直接影响其烧结 性能。现收集喷粉粒度的 5

34、0次测量值如表3-9所示。表3-9喷粉粒度的测量值1 46.3 11 44.0 21 43.8 31 40.8 41 44.52 41.5 12 46.4 22 46.0 32 42.9 42 44.13 43.7 13 42.5 23 40.6 33 42.1 43 45.14 42.5 14 44.4 24 40.4 34 39.4 44 44.85 43.1 15 43.5 25 44.5 35 39.8 45 42.46 43.3 16 40.9 26 40.0 36 44.7 46 42.67 42.3 17 43.2 27 43.7 37 43.6 47 43.08 42.8 18

35、 46.1 28 39.6 38 43.8 48 42.39 42.8 19 43.2 29 44.7 39 44.6 49 44.910 44.9 20 42.6 30 41.4 40 43.5 50 41.5首先检验测量数据是否为正态分布。将数据输入Minitab，作出直方图如图3-7所示。图3-7粒度测量值的直方图直方图显示测量数据服从正态分布。接下来在显著性水平为a =0.05的条件下对总体方差进行假设检验。建立假设：H0 : a =1.5 , H1: a >1.5利用Minitab “统计”功能里面的单方差检验功能，输好数据后，得到结果显示如图3-8所示。图3-8单方差检验结果

36、由于p值=0.044小于a =0.05 ,因此拒绝原假设， 判定粒度测 量值的标准差大于1.5。由此可以发现，供应商提供的原料质量波动大于标准，应协调改进。另外，检验数据经过科学的分析可以起到重要的反馈作用，以支持对上游环节的监督和改进。3. 针对“窑车运行不稳”这个因子，将在改进环节中对机器加以调整；开发过程中潜在的两个关键因子，即坯料与釉料的配 方问题，将在下一环节通过试验设计进行改进。经过分析阶段，我们通过FMEA分析锁定了 5个潜在关键因子，并利用因果图、直方图、方差检验等方法对其一一进行分析， 找到了硬件上、制度上和技术上的原因，为改进工作找到了突 破口。 四、改进阶段（I ）在此阶

37、段，六西格玛改进项目团队应寻找最优改进方案，优化过程输出丫并消除或减小关键 X的影响，使过程的缺陷或变异降至最低。步骤八、试验设计试验设计是关于试验的设计，即进行试验的计划与安排， 包括确定试验的目的、选择因素与水平，以及对试验结果所得的数 据进行分析与处理。其目的在于寻求试验因素恰当的水平组合， 实现系统的相对优化。正交试验设计利用一种简明易懂、容易 掌握且已经标准化的“正交表”设计试验方案，分析、处理试 验得到的数据，从而找到最佳设计方案。在本案例中，为了解决“部分坯料、 釉料配方不当；坯料、化 妆土、釉料配合不佳”的问题，可以采用正交试验方法探讨各 影响因素对性能指标的影响程度及确定最佳

38、的因素配合，从而 达到优化配方的目的。由于坯料和釉料配方属于商业机密不易 进行实例操作，下面仅介绍正交试验法的实施步骤，技术部门 在进行配方改进时可以作参考。1. 确定瓷砖和釉料配方改进的目标。2. 挑选因素。通过分析，确定出影响瓷砖性能的主要因素。注意一定不要漏掉重要因素，否则可能大大降低试验效果。3. 确定水平数，制定因素水平表。根据经验或资料确定各个因 素的水平，并且要尽量使各因素的水平分布均匀。4. 选择合适的正交表，确定试验方案。如选用L9(34)正交表， 其中的数字含义为：4表示最多安排4个因素，3表示每个因素有 三个水平数，9则表示共做9次试验。表3-10和表3-11为常用的 正

39、交表。5. 对试验结果进行分析。 通过对试验结果的直接观察、性能测试和极差计算，对于多于两个水平的因素画出趋势图，区分因素的主次及水平的优劣，得出可能好配合或大范围的可能好配 合。6. 在上面的基础上，再进行优化系列试验， 并结合实际生产情况，从而确定出最佳实用的瓷砖和釉料配方。表3-10 正交表L4(23)因素试验号列号A B C1 2 31 1 1 12 2 1 23 1 2 24 2 2 1表3-11 正交表L9(34)因素试验号列号A B C E1 2 3 41 1 1 3 22 2 1 1 13 3 1 2 34 1 2 2 15 2 2 3 36 3 2 1 27 1 3 1 38

40、 2 3 2 29 3 33 1经过试验设计和试烧得出的优化配方应制定为规范并持续改进，以减少由坯料、釉料配方不佳引起的过程变异， 从而减少平整度不佳等缺陷的发生，达到减少重挑面积并降低 废品率的目的。步骤九、硬件与制度改进1. 窑车通过分析我们发现了“窑车运行不稳”这个因子。由于窑车运行不稳，使坯体受到振动或碰撞，从而容易造成裂边、缺角等 缺陷。因此，品管部需要与机械组沟通，对传送装置进行润滑 与调整，或者设计安装抗振装置来吸收振动力，提高传送装置 的平稳度。此外还可以考虑在粉料中添加坯体增强剂，提高坯 体的抗震性能。2. 测量工装测量工装直接关系到测量系统的正确性，进而影响整个改进系统。通

41、过前面的分析已经发现车间原有的测量工装有简陋和老 化的弊病，很大程度上造成了测量系统不合要求。因此，车间 应拨出一笔预算进行测量工装的更换。针对老化的测量工装， 应及时替换更新。对于测量精度不够的工装，应替换成精度符 合要求的工装。例如传统的游标卡尺可以替换成数显游标卡尺， 以提高精度和测量效率。3. 供应商质量管理在供应商质量管理方面，品管和研发部门要注意把好原料关， 检测其物理和化学指标是否都合格，要有严谨的态度严格控制 杂质等的含量，更要用科学的方法来分析一批原料是否合格。 此外，供应商管理的理念不仅体现在原料进厂时，在生产的每 一道环节都有其“供应商”和“顾客”，做好对上一环节的反 馈

42、控制的同时要努力满足下一环节的“顾客”需求。4. 检验员的培训与管理检验员是质量工作的一线执行者。通过前面的分析发现， 检验员对标准的执行力不足，质量意识不够强烈，而且对计量知识 的了解也略显粗浅。因此，首先品管部应加强对检验员质量意 识的培训，比如宣传“零缺陷”质量管理的思想，帮助检验员 意识到自己在这个系统中的重要性，严格执行标准，勇于发现 问题。其次应加强计量知识的培训，提高检验员的专业素养， 使检验员掌握检验方法的同时也了解一些基本的计量和统计原 理，培养他们成为质量改进活动的急先锋。此外还应强化对检 验员的激励，奖励改进和创新。以上改进实施之后，应对系统进行再评估， 看DMAIC改进

43、项目 的目标是否达成。若改进行之有效，应进行推广，并纳入相关 标准，成为员工的的执行规范。五、控制阶段（C）此阶段，六西格玛改进项目团队应将改进成果进行固化，通过修订文件等方法使成功经验制度化。通过有效的监测方法，维 持过程改进的成果并寻求进一步提高改进效果的持续改进方 法。“控制”的意思是维持一种流程，一旦改进完成，把结果记录下来，还要继续按惯例测量流程的绩效。当数据清楚得显示应 进行调整或顾客需求改变时，就要调整流程的操作。没有控制 的努力，改进的流程很容易恢复到以前的状态，从而破坏已经 取得的成效。步骤十、将纪律和改进的流程文件化想维持一个稳定的、可预测的流程，个人和企业都得遵守纪律。

44、因此必须将改进过程中要求的操作规范明确为组织的纪律。此 外公司必须对员工进行选择、培训、跟踪、特别是评估和奖励，这样才能保证纪律的约束力。一旦试行阶段接近完成，而且改进看来是有效的、可持续的， 那就需要把经改进的流程步骤记录在册，为下一轮改进提供指 导和参考。注意在文件化的时候要书写清楚，运用图标，并尽量使用简单简洁的语言。可以让那些将来会应用这些文件的人进行记录工 作，让那些每天围绕流程工作的人看看记录草稿并请他们提供 意见。步骤十一、持续测量流程在控制阶段，团队必须找出能使他们和他们的继任者们长期维 护和管理流程的关键测量，并建立测量链来体现流程的特征。 如何利用测量出的数据？控制图是一个

45、很有力的工具，控制图 不仅可以实现检验数据的有效利用，还可以监控过程是否出现 异常。Minitab软件可以帮助生成控制图。控制图是对过程质量特性值进行测定、记录、评估和监测，以判断过程是否处于统计控制状态的一种用统计方法设计的图 形。控制图按数据类型分为两类：对于连续变量用计量控制图，包括单值-移动极差图(I-MR Chart )、均值-极差图(Xbar-R Chart )、均值-标准差图(Xbar-S Chart );对于离散变量用 计数控制图，包括不合格品率图（P Chart ）、不合格品数图（NP Chart）、单位产品缺陷数图（U Chart ）和缺陷数图（C Chart ）。综合考虑

46、数据特点和抽样方法等因素，可归纳出如图 3-9所示 的“常用控制图的选择路径图”。图3-9常用控制图的选择路径图若控制图出现以下4种情况之一：（1）有点落在了控制限之外。（2）连续9点落在控制限的同一侧。（3）连续6点递增或递减。（4）连续14点中相邻点升降交错。由于以上现象出现的概率大体都等于或接近于0.27%，小概率事件的发生导致我们判定过程为异常。例如本案例中，在控制阶段可以对喷粉含水率的检测数据建立 控制图，以监控是否发生异常。每隔半小时抽样测量一次，每 次取5个样本，共抽样25次，得到含水率数据如表 3-12所示。首先应验证数据是否为正态分布，若为正态分布方可再作均值 -极差控制图。

47、表3-12喷粉含水率测量数据用Minitab对检验数据进行正态性分析， 显示结果如图3-10 所示。图3-10正态性检验结果由于P值=0.0580.05，故接受数据为正态分布。可以作均值- 极差控制图。利用Minitab的“统计 控制图 子组的变量控制图Xbar- R'，输入相关参数后得到控制图如图3-11所示。图3-11喷粉含水率的均值-极差控制图 从上图可知，极差图 无异常。然而在均值图中，出现了连续9点落在控制限的同一侧 的情况，此外样本3的均值非常接近下控制限， 可见过程出现了 异常，应及时对该过程进行检查和改进。尝试用Minitab对其过程能力进行分析，得到结果如图3-12所示:图3-12喷粉含水率