CG外环沟道黑皮改善报告

1、CG外环沟道黑皮改善报告项目启动日期 2011/8/24 更新日期 2012/05/206-Sigma GB projectTable of Contents 目录一、定义阶段 . 3 1.1 项目背景 . 3 1.2 目标 . 4 1.3 主要废品类型 . 5 1.4 黑皮的定义 . 6 1.5 黑皮的类型 . 7 1.6 P-MAP工艺流程图. 8二、测量阶段 . 10 2.1对黑皮的识别能力进行研究(KAPPA). 10 2.2对铣沟工序沟底径量仪进行能力分析(Cage R&R). 13三、分析阶段 . 11 3.1 鱼骨图分析黑皮产生原因. 15 3.2-3.6 确定关键因素 、DOE

2、实验. 16四、改进阶段 . 26 4.1改进 . 26 4.2对比 . 28五、成本节约 . 38六、控制阶段 . 39七、收获体会 . 40 一、定义阶段1.1 项目背景2011年1-8月，CG外环FTQ为100969PPM （公司目前只为FAW-VW批量生产捷达26076483，宝来26097310 两种CG外环，且规格相同），在所有零件的磨削黑皮缺陷中CG外环占40%（下图）排名No.2（No.1的项目由另一个6-Sigma小组在进行改善），单件返工成本3.9元，其中报废296件，单件成本27.27元。质量风险很高，严重影响工序产能。现场CG外环待处理品管理混乱，存在混批的风险。1.2

3、 目标改进后的FTQ要比2011年前8个月至少下降70%，即小于30000PPM。节约返工成本至少45393元/每年。1.3 CG外环主要废品类型从1-8月的废品柏拉图中可以看出:TOP1: 79.4%是由于沟道黑皮报废TOP2: 6.1%是由于钻孔超差报废所以重点关注第1项沟道黑皮。1.4 沟道黑皮的定义定义：沟道黑皮指沟道磨削过程中待加工表面局部没有被加工，导致目测可识别的 加工表面局部粗糙度不能符合工艺要求的缺陷。影响：由于钢球在沟道上运动，黑皮处粗糙度达不到要求会加速钢球的磨损，降低 使用寿命。检测方法：目测底部，加工定位基面位置口部，初始加工位置有台阶圆一侧为工件顶部钢球动动区间20

4、11年8月19日1.5 黑皮的类型 沟道底部黑皮71% 沟道顶部黑皮18% 工作区域黑皮 7% 磨削过载导致黑皮 3%从类型柏拉图中可以看出沟道两端黑皮占黑皮总数量的89%，应该重点解决。顶部黑皮工作区域黑皮无黑皮合格件底部黑皮1.6 P-MAP工艺流程图P-MAP关键流程图二、测量系统分析、改进2.1 测量系统分析：对黑皮的识别能力进行研究(KAPPA)结论：黑皮Kappa=0.625 0.7，测量系统不满足要求。主要原因是操作者对黑皮的判定标准模糊。NG根据 CG外环产品图得知”E”区间为工作区域，本着从严控制的原则，制定黑皮的限度标准。测量系统改善： 制定了黑皮的限度标准2012.3.2

5、9发出测量系统改善：按照限度标准重新评测KAPPA能力结论：黑皮Kappa=0.827586 0.7，测量系统稳定。可以使用。OK2.2 测量系统分析：对铣沟工序沟底径量仪进行能力分析结论：从R图中可以看出并非所有的点都在控制限内，且上控制线以下的测量单位满足不了0.01级别的测量要求。测量数据无效。NG结论：沟底径Gaga R&R的结果为17.2%30%，测量系统稳定可以使用。测量系统改善：公差要求为0.05，百分表测量单位为0.01 ，更换为分辨率为0.001的千分表头。OK百分表测量单位0.01千分表测量单位0.001三、分析阶段3.1 头脑风暴确定可能的原因3.2 小组讨论确定以下关键

6、因素:铣削、磨削后的中心高 - 中心高要求：铣190.1，磨190.2。当前实测值相差0.07待磨品3位置沟底径 - 当前平均极差0.123待磨品外圆圆度 - 要求0.05，当前圆度0.07-0.12夹管圆跳动大 - 磨床无工装校验要求，铣床要求0.053.3 通过相关验证找出根本原因:制定通知，并培训磨削操作者正确识别黑皮，并编制统计表由操作者每日记录黑皮数量。对相关因子做DOE 试验，找出显著因子。3.4 确定Y对磨削后产品的要求是：沟道口部或底部的黑皮面积在规定范围内（图1）Y=y1 y1=黑皮面积（mm2） 3.5 确定XX1=夹管圆跳动X2=待磨削品外圆圆度X3=3位置沟底径相互差（

7、图2）X4=铣、磨中心高一致性图1图23.6 DOE1根据因果图分析、FMEA以及历史经验数据确定X1、X2、X3和X4四个因子对黑皮面积y1影响较大通过实验找到显著因子，确定因子合适的范围实验列表和结果因子列表因子低水平高水平X1:夹管圆跳动程度0.015mm0.04-0.06mmX2:定位外圆圆度0.05mm0.08-0.12mmX3:3位置沟底径散差0.04mm0.12-0.20mmX4:中心高一致性0.015mm0.07mm主效应图效应的Pareto图DOE1实验结果X3：3位置底径差,X2：定位圆圆度，对Y1贡献度最大，经对比淬火前后零件可以确定X3和X2均 由感应淬火变形导致，故淬

8、火变形应重点解决。其次是X4:中心高不一致，X1:夹管跳动，虽对Y1贡献度较小，应在日常生产中关注。3.7 小组讨论确定影响淬火后,X3-3位置底径差,X2-定位圆圆度的因素3位置底径差：上图3个测量高度上的沟底 径最大差值3.8 DOE2根据因果图分析及历史经验确定X5、X6、X7四个因子对感应淬火变形影响较大，进行DOE研究。通过实验找到显著因子，确定因子合适的范围实验列表和结果因子列表因子低水平高水平X5=工件定位回转圆跳动0.3mm0.6mmX6=回转速度5090X7=加热时间2s7sY-响应列表Y2定位外圆圆度Y33位置沟底径差因子主效应图因子效应的柏拉图DOE2实验结果因子X5工件

9、定位回转圆跳动、X7加热时间，对Y2外圆圆度的影响明显，X6旋转速度基本无影响。 因子X5、X7对Y3：3位置沟底径差的影响明显，其次是X6。3.9 DOE实验结论通过DOE实验1可以看出X2外圆圆度、X3-3位置底径差，对CG外环沟道两端黑皮的产生有显著影响。通过DOE实验2可以看出X5工件定位回转圆跳动、X7加热时间，对X2外圆圆度和X3-3位置底径差有 显著影响，其次是X6工件转速。 所以我们制定如下行动方案： 1）重点改善如下因子：X5工件定位回转圆跳动、X7加热时间、 X6工件转速。 2）对X1夹管圆跳动选择合适的控制方法。四、改进阶段4.1 改进通过DOE结果确定工件定位回转圆跳动

10、的合理范围为0.3。 （图1）选择合适的淬火机床工件转速为225rpm/min(机床参数T90）。 （图2）选择合适的淬火加热时间为2.3s。 （图3）工艺中增加对磨床夹管的跳动检测要求。（图4）图1定位回转跳动检测示意检测标准回转跳动改善前0.6改善后0.3图4夹管标准体图2图3淬火工件回转速度改善前 T60改善后 T90(最高转速250rpm/min，T参数为百分比）淬火加热时间改善前 4s改善后 2.3s 磨床夹管跳动改善前0.02改善后0.014.2 对比CG外环黑皮FTQ跟踪改善前 PPM 100969改善后PPM 9944通过DOE改进以下项目：1.淬火定位径向圆跳动由0.6调整至

11、0.3;2.淬火机床工件转速由144rpm/min提高至225rpm/min3.淬火加热时间由4S调整至2.3S;4.磨床夹管跳动由0.02调整至0.01;2011.1至2012.2月度黑皮FTQ(PPM)跟踪FTQ减少91025感应淬火改善前后沟道3位置底径差对比（要求0.1）改进前改进后平均极差0.123平均极差0.054感应淬火改善前后沟道3位置底径箱线图对比感应淬火前（铣沟道）3位置底径差能力分析PPk=2.121.33满足加工要求感应淬火改善前后沟道3位置底径差能力分析改进前PPk=-0.18，说明评均值超出规格上限，能力极差改进后PPk=1.11，过程稳定，基本满足加工要求感应淬火

12、改善前后外圆圆度对比定位外圆磨削对外圆圆度要求感应淬火前后外圆圆度的能力研究车削外圆PPk=2.121.33满足加工要求改进前PPk=0.301.33改进后PPk=1.351.33感应淬火改善前后外圆圆度能力研究2011年9月21日2011年11月10日五、成本节约 1）硬节约 返本成本节约= 人工节省+电费节省+砂轮节省 人工节省=产量（改进前FTQ-改进后FTQ） /每小时产量小时工资 电费节省=产量（改进前FTQ-改进后FTQ） /每小时产量机床每小时耗电量 电费单价 砂轮节省=产量（改进前FTQ-改进后FTQ） /每砂轮加工件数砂轮单价 节约成本62579元人民币，超目标17185元。 2）软节约 产品质量提高、装配效率提高、顾客抱怨风险降低等。（未计算） 六、控制阶段6.1 短期工作更新相关工艺文件。培训操作者按新要求执行。跟踪检查执行情况。优化参数。确认DOE的实验结果，持续改进。6.2 项目经验的扩展工作CG类产品开发过程中从FMEA评审开始借鉴本项目成果。在CV外环淬火变形控制中借鉴本项目中提高淬火