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沈曉棗，路亞娟，王永，陳曉麗
(河南平高電氣股份有限公司，河南平頂山467000)
摘要：應(yīng)用六西格瑪管理工具對高壓開關(guān)鋁及鋁合金導(dǎo)體鍍銀的工藝過程進(jìn)行研究，通過柏拉圖、趨勢圖和二項過程能力分析對一次終檢合格率進(jìn)行分析，用因果圖、因子矩陣分析、假設(shè)檢驗、失效模式分析對影響外觀和結(jié)合力的因子進(jìn)行區(qū)分，并對確定的關(guān)鍵因子采取改進(jìn)措施，制定管理計劃，修訂工藝文件并標(biāo)準(zhǔn)化。經(jīng)過10個月的持續(xù)改進(jìn)，鋁及鋁合金鍍銀一次終檢合格率穩(wěn)定在95%以上，大大節(jié)約了制造成本。
關(guān)鍵詞：鋁合金；鍍銀；外觀；結(jié)合力；六西格瑪；過程能力分析；失效模式分析；一次終檢合格率
中圖分類號：TQ153.16 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1004 - 227X (2012) 03 - 0018 - 05
1前言
在輸變電及高壓開關(guān)制造行業(yè)，鋁合金作為導(dǎo)體材料得到了大量的應(yīng)用，為了使開關(guān)設(shè)備回路電阻減小，減少因接觸電阻增大而引起的設(shè)備發(fā)熱等缺陷，需要在導(dǎo)體的連接部位進(jìn)行鍍銀處理[1]。
鋁合金由于化學(xué)性質(zhì)活潑，其表面在自然條件下很容易生成一層致密的氧化膜，因此鋁合金鍍銀工序復(fù)雜，控制要點多。而不同材料的鋁合金由于合金組織中其他元素分布差異很大，造成鋁合金鍍銀合格率不高，返工量大。在銀價日益飛漲的今天，提高鋁合金鍍銀的一次終檢合格率，降低銀料的消耗，是降低高壓開關(guān)行業(yè)電鍍制造成本的首要選擇。
2 鋁及鋁合金鍍銀質(zhì)量現(xiàn)狀分析、缺陷定義及目標(biāo)確定
2.1鋁及鋁合金鍍銀質(zhì)量的現(xiàn)狀
電鍍廠共有3條鋁件鍍銀線，鋁合金鍍銀的一次終檢合格率（按照工件鍍銀后下掛的合格率統(tǒng)計）一直在80%～95%之間波動。高壓開關(guān)行業(yè)所用鋁合金的牌號紛雜，不同材質(zhì)的鋁合金鍍銀的一次終檢合格率差異很大。另外，鋁合金鍍銀一次終檢合格率與工件的結(jié)構(gòu)也有很大的關(guān)系，個別種類工件的一次終檢合格率甚至低至30%。合格率低不但影響了工件成套，造成生產(chǎn)進(jìn)度拖期，而且因多次返工，造成鍍銀成本升高，增大了經(jīng)營壓力。
2.2缺陷定義
通過對鋁及鋁合金鍍銀的不合格率數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，發(fā)現(xiàn)在鋁及鋁合金鍍銀一次終檢合格率的鍍銀層附著力、鍍銀層厚度和鍍銀層外觀3個質(zhì)量指標(biāo)中，鍍銀層附著力和鍍銀層外觀為關(guān)鍵質(zhì)量指標(biāo)，其不合格率占總的一次終檢不合格率的99%以上，因此確定鍍銀層附著力和鍍銀層外觀為本次提高鋁及鋁合金鍍銀質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)。
對關(guān)鍵指標(biāo)的缺陷進(jìn)行定義：鍍銀層的起泡、起皮脫落為鍍銀層附著力不合格；鍍銀層的腐蝕、砂眼、露底、粗糙、色澤不均勻、花斑、流痕統(tǒng)稱為鍍銀層外觀不合格。
2.3確定項目范圍和完成目標(biāo)
根據(jù)工件在公司內(nèi)流轉(zhuǎn)路線，按照SIPOC（即供應(yīng)商——輸入——鍍銀過程——輸出——顧客）確定了改進(jìn)項目的研究范圍。依據(jù)某些鋁件鍍銀的合格率為100%確定本次研究改善率要大于70%以上，即本次提高鋁及鋁合金鍍銀質(zhì)量的目標(biāo)為：鋁鍍銀一次終檢合格率大于95%。
3鋁及鋁合金鍍銀合格率的測量系統(tǒng)分析
首先對鋁及鋁合金一次終檢合格率的測量過程和測量系統(tǒng)進(jìn)行描述，確定了鍍銀工件不合格數(shù)據(jù)的收集流程，然后對檢驗測量系統(tǒng)進(jìn)行描述和分析評價。通過數(shù)據(jù)計算，測量系統(tǒng)的有效性大于90%，錯誤拒絕概率和錯誤接收概率都小于5%，證明測量系統(tǒng)良好，可以進(jìn)行鋁及鋁合金鍍銀不合格率的檢驗測量。
用MINITAB軟件根據(jù)2009年12月至2010年5月鋁合金鍍銀一次終檢合格率的趨勢變化（見圖1）對其過程能力進(jìn)行分析（見圖2），發(fā)現(xiàn)期間鋁件鍍銀一次終檢合格率僅為83.12%，鋁件鍍銀的西格瑪水平為2.4589。
4初步查找影響鋁及鋁合金鍍銀一次終檢合格率的關(guān)鍵因子及部分改進(jìn)
4.1初步查找影響鋁及鋁合金鍍銀一次終檢合格率的因子
畫出鋁及鋁合金鍍銀的詳細(xì)微觀流程圖，按照工序和外觀缺陷類別分別制作出鋁鍍銀附著力不合格和鋁鍍銀外觀不合格的因果圖（分別見圖3和圖4），對因果圖上列出的因子進(jìn)行C&E（原因及效果）矩陣的分析，即對各因子的重要度和相關(guān)度打分，然后相乘，按照得分高低進(jìn)行排序，從而初步篩選出62個影響鋁及鋁合金鍍銀一次終檢合格率的重要因子。
4.2重要因子的失效模式分析
對初步篩選出的62個重要因子用FMEA（失效模式與效果分析）進(jìn)行打分評價，共篩選出28個影響鋁及鋁合金鍍銀一次終檢合格率的關(guān)鍵因子，其中21個因子可以采取措施進(jìn)行先期改進(jìn)，另外7個關(guān)鍵因子需要進(jìn)一步的分析，以采取有效措施改進(jìn)。
4.3先期改善措施
對21個可以先期改善的因子制定改善措施（經(jīng)同類合并后有9項），見表l。
4.4先期改善后的效果
部分改善措施實施后，鋁及鋁合金鍍銀的一次終檢合格率有了很大提高，收集了2010年5月14日至7月——29日共計1 1周的數(shù)據(jù)進(jìn)行二項過程能力分析，一次終檢合格率為94.19%，較改善前提高了11.07個百分點，見圖5；西格瑪水平為3.0707，較之前提高了0.6118，見圖6。
5其余關(guān)鍵因子的分析與改進(jìn)
經(jīng)過先期部分改善，鋁及鋁合金鍍銀的一次終檢合格率有了較大的改善，已經(jīng)達(dá)到94%以上，但是還有7個關(guān)鍵因子需要進(jìn)一步分析以確定改進(jìn)辦法。這7個關(guān)鍵因子分別是：(1)工件結(jié)構(gòu)復(fù)雜導(dǎo)致清洗不干凈；(2)工件加工量大，酸洗液提前老化；(3)工件加工量大，堿洗液提前老化；(4)堿洗液的溫度控制；(5) 6063鋁合金棒材的材質(zhì)異常；(6)工件結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理；(7)鑄造鋁合金工件材質(zhì)疏松。
5.1 7個關(guān)鍵因子的項目數(shù)據(jù)分析
通過不合格數(shù)據(jù)的柏拉圖分析，合格率變化和溶液更換日期關(guān)聯(lián)分析，假設(shè)檢驗分析等方法分析驗證，證明7個關(guān)鍵因子確實對鋁及鋁合金鍍銀一次終檢合格率有重大影響。
5.2 7個關(guān)鍵因子的改進(jìn)措施
對7個關(guān)鍵因子（同類因子進(jìn)行合并）制定改進(jìn)措施，改進(jìn)前后對比見表2。
5.3改善效果
先期改善后，對7個關(guān)鍵因子持續(xù)改進(jìn)。2010年7月30日至10月7日二次改善后，鋁及鋁合金鍍銀一次終檢合格率提高到96.3%，比先期改善后提高了2.11個百分點，比先期改善前提高了13.18個百分點（見圖7）。鋁及鋁合金鍍銀一次終檢合格率的西格瑪水平為3.2872，較先期改善前提高了0.8283（見圖8）。
6制定關(guān)鍵因子的控制計劃
為了保持關(guān)鍵因子的改善成果，制定控制措施和控制計劃，將項目的因子改善措施進(jìn)行固化，轉(zhuǎn)化為公司內(nèi)13個工藝文件。經(jīng)過4個月的持續(xù)改進(jìn)和保持，鋁及鋁合金鍍銀的一次終檢合格率連續(xù)5個月穩(wěn)定在96%以上，改善措施固化后的鋁及鋁合金鍍銀一次終檢合格率趨勢見圖9，過程能力分析見圖10。
7結(jié)論
應(yīng)用六西格瑪管理方法對鋁及鋁合金鍍銀的一次終檢合格率低而進(jìn)行項目定義、測量系統(tǒng)分析、關(guān)鍵因子分析、持續(xù)改進(jìn)并加以管理控制，系統(tǒng)、全面地解決了高壓開關(guān)用鋁合金鍍銀質(zhì)量不穩(wěn)定的問題，鋁及鋁合金鍍銀的一次終檢合格率穩(wěn)定在95%以上，達(dá)到了96.94%，西格瑪水平提高到3.3725。每年可為公司創(chuàng)造效益132萬元，在行業(yè)內(nèi)處于領(lǐng)先地位。
參考文獻(xiàn)：
[1]沈曉，鋁合金電鍍厚銀工藝的研究[J]電鍍與環(huán)保，2004，24(6)：17-19．
