为了实现精益设计的“零缺陷”的目标,建立品质预测活动,对产品品质问题实施有效的预防是十分必要的。在一个制造企业中,处理品质问题常有三种表现,一是发生问题时迅速对应处置;二是发生问题时不仅仅迅速对应处置,还采取杜绝类似事件再次发生的对策;三是事先预测可能发生的问题,在问题发生之前就采取对策。前两种处理形式均是被动式,是事后处理型;第三种为主动式,是事先对策型。有效地使用品质预测方法,能提升产品品质,大幅度缩短新产品从投入到产品品质稳定的时间,精益设计的品质预测就属于第三种形式。
一、品质预测活动的概念
所谓品质预测活动,就是利用已有的经验 (以往的失败与成功经验),再根据被预测对象本身的特点、特征,对在生产环节中可能出现的问题进行事先预测,使之在未发生之前就采取对策,杜绝问题的发生。
品质预测活动的内容包括对设计、制造工艺、搬送、贮存过程中可能造成的品质问题进行预测,然后采取积极措施,使问题不发生,如图11.7。
预测品质问题 设计研讨不足,零部件组装性配合不好,导致值遭难控制。 制造过程中,工艺设定、现场管理有问题,导致品质问题出现。 对运输、储存的条件研讨不足,导致运送过程出现品质问题。 设计变更 制造工艺改善及管理改善 包装及环境评价
图11.7 品质预测的内容
品质预测的关键是有没有“问题意识”。问题发生前,一般都会有一些异常现象显露出来,经验丰富或对问题敏感的人,能很快感知到,如图11.8中b的位置。而对问题不敏感的人,往往等异常发展到问题,并己难挽救时才能发现。这时,损失己经造成了 (图中c的位置),而品质预测则是在图中a的位置,即无异常时就提前预知。
预知
a b c t 时间
图11.8
品质预测有3种,见表11.3。
表11.3 品质预测的类别
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类别 |
内容 |
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历史问题不再发生型 |
过去历史上发生了问题,预测在现在新产品上会不会再发生类似问题。包括设计、模具制作、制造生产过程等方面。 |
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特性值评价 |
对定量化的特性值进行数据统计,评价工程能力,确定批量生产时的保证方法。 |
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公差、余裕度、位置评价 |
对很难定量化规范、公差、余裕度、重要的配合位置、可适应的环境等,通过实验(上下限评价、环境评价等)确定。 |
二、品质预测与改善
1、历史问题不再发生型
此类型的品质预测活动包括5个步骤:
(1)收集现在及历史问题。收集现在及以前发生的品质问题。品质问题收集范围包括制造工艺发生过的、检查部门发生过的、市场投诉发生过的。
(2)对收集的问题进行整理、分析、分类。
(3)依据被预测产品本身特点,列出产品采用新技术带来的变化项目。
(4)对所有工艺项目逐一确认是否会发生上述第2步所罗列的问题(不明确时可采用实验法)。若确认可能发生,则将此可能问题登录在品质改善台账中,如表11.4。
表11.4 品质预测改善登录台账
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No |
区域 |
可能问题点 |
类别 |
对策 |
效果 |
实施日 |
评价 |
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1 |
外装 |
标贴漏贴 |
漏作业 |
标贴事先将每小时用量数好后再使用 |
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在逐一确认所有工艺项目时,为了保证不出现漏确认的情况,一般使用表11.所示工序品质预测表。表中登录了所有工艺项目。品质预测的诸项目就是在上述第2步中分析出的问题类别,而对策栏又分为两类:第1类是在制造生产过程中(例如组装过程中)的对策,即组装过程中保证不良不会发生,这是应优先考虑的对策。第2类为检查方法,即防止不良流出而在制造工序中追加检查方法。
(5)对可能发生的品质问题进行改善
改善的方法如下:
方法1:实施设计变更。当某些作业难以用设备实现,或者人员难以把握时,需要进行设计变更,从而用更简单的设备或方法就能实现所需求的操作。例如,要求在产品的外包装箱上贴条形码,按设计要求,条形码必须贴正,前后偏斜不超过1mm。但实际上作业人员很难做到。如图11.9所示,只要在外包装箱上需贴条形码处印刷基准线,就很容易保证不贴斜,符合设计要求。
图11.9
方法2:建立良好的管理方法。制造过程常出现的品质问题许多是由于管理方法不当造成的。应通过变更(或建立新的)管理方法,防止同类不良的再次发生。例如对于机型相异的零件使用之错误,如果事先由班组长做好机型相异零件一览表,每当机型更换时再由该工序作业人员依清单要求做记录。
通过这种管理方式,保证机型相异零件不会被误用。如果某些机型相异零件十分相似,识别不易时,在标准中画出两种零件的对照图,同时用一句简单而准确的语言表述不同之处不失为可取的方法。此种标准称为“作业要点图”,如图11.10,将作业要点图悬挂于使用工序上。
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作业要点图 文书管理号:
题目:电源线差异 | ||||||
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.. 销往台湾为2插头 销往大陆为3插头 | ||||||
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改订履历: |
图11.10作业要点图
方法3:作业方法改善。作业方法可能导致不良时,通过改变作业方法,使得品质能得到更好的保证。例如,使用夹具代替人手作业等。
方法4:更改作业顺序。制造工艺顺序容易产生不良时,可考虑通过更改作业顺序,防止不良的产生,例如图11.12的贴标贴作业。
检查发现标贴划伤
改善前:
装B零件 贴标贴
B零件安装时可能碰到标贴,结果造成标贴划伤
检查时无划伤 贴标贴 装B零件
改善后:
图11.12
方法5:增加检查作业,防止不良流到下一工序。有时因技术手段或费用关系,在制造过程中无法有效地避免不良产生时,就要考虑通过增加检查来防止不良的流出。根据产品种类不同,实施的检查手段自然也不同,可以是机械动作检查,可以是电气特性检查,也可以是外观检查等等。
2、特性值评价
特性值评价可通过诸如表11.5的格式进行,从而明确在设计上仍有哪些问题,需要再次修改;哪些设计虽有不足,但若从设计角度解决起来又太花钱 (或太花时间、或技术上目前解决不了)时,就应考虑使用工装夹具等保证方法,不让不良流向下一工序、流向市场;同时,对设计上已经充分保证的项目,采用免检或抽样检查等方法,从而实现低成本的生产。
表11.5 某产品制造过程特性值评价表
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规格 |
原始数据 |
工程能力 指数Cpk |
对应方法 |
评价 |
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A特性值 (优先保证) |
65土0.3 |
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0.42 |
1设计再修改 2本次全检 3本次发现不良技术人员修理 |
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B特性值 |
295土0.3 |
… |
1.67 |
规格加严,体现品质卓越 |
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C特性值 |
100士0.4 |
… |
l.38 |
制造工序内抽样检查 |
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D特性值 |
110士0.5 |
… |
2.0 |
免检 |
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E特性值 |
90士0.3 |
… |
1.25 |
工序内检查 |
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F特性值 |
72士0.2 |
… |
1.1 |
1.用工夹具作业 2.用全数检查 |
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… |
… |
… |
… |
… |
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… |
… |
… |
… |
… |
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3、公差、余裕度等评价
对很难定量化的重要零部件公差配合、余裕度、重要配合位置、可适应的环境等,需要通过实验 (上下限评价、环境评价等)、或以前产品形成的标准惯例、或行业标准惯例来确定。例如,极重要的安全警告标贴贴在产品上,若容易脱落,造成客户误操作,可能伤害了使用者,导致法律纠纷。为了确认标贴贴在产品上的牢固程度,日本规格协会出版的相应手册中,明确规定要通过反转180度进行水平拉(撕),拉力达到一定标准仍不脱落方是合格。有关非特性值以外的重要品质项目评价,参见表11.6。
表11.6 某产品非特性值以外的重要品质项目评价表
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分类 |
实施项目 |
确认、评价方法 |
实施阶段 |
确认结果 | |
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试做 |
批量 生产 |
(附报告号) | |||
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框体结构强度 |
1.框体上负重 |
在负重300kg的情况下,框体内的A部件的a特性值有无变化 |
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变化为3%-5%, 没有问题(报告文书号12) |
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产品放置水平度的影响 |
2.接地水平度 (在框体底部垫脚前后左右) |
在垫脚接地处依各种组合插入l0mm垫片,评价产品B特性值变化 |
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B特性值在8方向插入l |
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各部件配 合位置 |
A部件单元与B部件单元配合位置 |
在实机上安装,有无相互干涉、过紧、过松 |
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A部件甲处同B部件摩擦。A部件甲处形状需设计变更。见报告文书号21 |
注:○表示实行了试验 —表示没有进行实验