原创 基于六西格玛方法提高数字湿度计的精确性

OEM工厂为一家国际知名公司生产数码湿度计，它在美国最大的超市——沃尔玛中销售。根据超市反馈，这款产品的退货率超过10%，远高于超市4%的标准。

有鉴于此，该厂采用六西格玛DMAIC方法，提高客户满意度，降低退货率。其具体做法是：

D

1.建立小组：

团队成员由该工厂的质量经理、售后管理人员、生产线主管、生产线QC组成，组长是JUDYZHOU,MBB由公司领导担任。

2.确定项目关键质量特征CTQ。

来自美国的4个顾客把样品退还给了我，并对其进行了分析，得出了结论：

注意：RH是RelatedHumidity湿度的简称。

通过上述样本分析，我们所面临的问题是：

1)顾客对湿度计的准确性有意见。

2)带回的样品与现有的工艺余量相匹配仍然超标，但这部分产品怎样到达顾客处，值得研究，从上面可以看出，湿度计的变化量太大是我们面临的问题。

3)过程控制不佳(硅点焊法)导致湿度计失效。

3.制定小组章程(发展小组章程)：

根据公司一贯的六西格玛质量要求，团队成员保证在半年内改善数字水分仪的精度，将其精度从目前的水平提高到了RH25%的Cpk(工序能力指数)。

M

1.主要质量特征的选择。

把客户的CTQ转换成过程的CTQ，可见湿度计的准确性就是客户的CTQ。

2.测量系统分析：

水分测试系统的测量法分析，每三名测量员抽取五份样本，每份测量员五份测量仪各测三次，用米尼塔布作系统分析，结果如下：

通过上述分析，我们可以看出，测量系统的GageR&R(测量工具的重复性和重复性)为32.57%，超过了30%的可接受值(一些公司将20%作为最高允许值，例如GE)，经过现场观察和分析，在测量系统中发现问题的原因如下：

1)测试重复性差，是由于湿度传感器在湿度箱中的储存时间没有标准化，一般湿度传感器在环境中要储存1小时后才会稳定，时间过短，感应量不够敏感。从而导致了不好的重复性。

2)人员间存在较大的误差，员工操作不规范，动作不规范，是导致重复性差的原因。

3)针对上述问题，对测量系统进行了修正，结果表明GageR&R为14%，可满足试验要求。

3.确定现有产品的基准：

流水线上实际可维持60%的常温湿度，100%RH可达60%，操作和检测方便，但RH25%相对湿度难以模拟常温下，100%检验也不现实。

因此，当RH值为60%的时候退回的产品都在规格范围内，而在RH为25%的时候就会出现问题，所以本项目我们关注RH25%的工序能力指标。

随机抽取现场产品，每5组为一组，共抽取12组数据，用Minitab进行分析，结果如下，现有产品的工序能力指数为0.55，经分析拟将产品的Cpk值定在1.5以上。

4.调查现有的SIPOC和流程图(Processmap)如下：

已有生产线在原料检验中三次湿度试验值的工艺余量均为+/-8%，在RH60%时已超过出厂标准+/-5%。

但在RH25%时，虽然入厂标准与出厂标准相同，但一点安全系数都没有，从整个工艺过程中，IPQC只是对原料做抽样检验，没有其他控制手段，很明显这个参数没有很好的控制，这是导致产品漏到客户处的原因之一。

A

1.产品工作方式如下：

湿敏元件在不同湿度条件下，其电阻值会发生变化，针对该特性，可将电阻值转换成湿度数值。

理论上来说，湿度计的精度首先与湿度传感器有关系，但线路板的附加电阻很大也有可能引起总阻偏差，为判断线路板是否为主因，用DOE进行了要因分析，选择了生产线上的湿度有线路板和湿度传感器，用以下表格作全因素测试，重复2次，结果如下：

如图所示，湿度传感器是影响湿度计变率的主要因素。可以忽略线路板的影响。

2.确认理由：

水分传感器的变化量过大，工序能力指数仅为0.55。

IQC控制中，RH25%时湿度的工艺余量为+/-8%过大，同时由于缺少对生产线的有效控制，导致漏检。

流水线审核时发现生产工艺控制存在问题，硅胶点胶孔过大，胶量不易控制，易造成水份测量孔堵塞。

I

对此，提出了相应的改进措施：

1.修订IQC检查处的检验规范，收严标准，减少变数，增加Cpk值，以及控制湿度传感器的湿度值。

也就是说，Y=F(x)，从控制Y到控制自变量X，改进的SIPOC如下：

2.对于湿度传感器，要求供货商提供一种上下偏差，以便生产线可根据来料情况，改善线路板所用集成电路及所分配的阻值，使产品的变化量减半，而原材料的价格并未增加。

3.加强工艺控制，用出胶小的枪换硅胶枪，同时在后续工序的操作指导书上增加检查工位，确保不会在加工过程中出现变异。

C

1.确认改善措施的效力：

测阻值测量系统评定，计算所的GageR值为5%，测量系统可接受。

根据工序能力指数计算流水线抽样结果：从下图可以看出，改进后的工序能力指数达到2左右，与前比工序相比有较大的提高。

采用Minitab方法对改进前后的数据进行方差性检验，比较改良前、后两种湿度计的变化幅度。

原始假定H0：改进前后的方差相等。

替代性假设Ha：改进前后的方差并不相同。

如图7所示，F-Test的P-value=0.000<0.05，

对于95%的置信度，H0不成立，而H0被认为改进前后方差不相等。改进后的方差明显小于改进前。

控制图：由于生产线上对RH为25%时的湿度进行抽样抽样，根据抽样数据用控制图对产品进行工序控制，从而建立监控机制，从下图中可以看到产品RH为25%的湿度存在。

2.改善措施的标准化：

为巩固改善成果，必须将改善措施的规范化。

1)修改工艺文件，将原材料检验中的湿度传感器检查直接用电阻值来检测；

2)与供应商重新签订技术合同，缩小原来的收货标准，同时要求将产品分成有上下偏差供应；

3)引进新集成电路；

4)修改操作指导书，规范生产线的点硅工艺，并增加质量检查工位，并对原工位加检；

5)控制生产线的控制图；

3.改善的收益：

一年就能生产20万个，在原来的生产水平下就会产生坏品：

0.55x3=1.65在正常分布表格中查。

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如果是每张$8，总共节省9894x8=$79153。

对于这个OEM供应商来说，如果不进行改进，就有可能失去本公司的采购订单，而这对于OEM供应商来说，这是OEM供应商的最大收益，同时，由于加强来料量控制，生产线出现问题，降低返工成本。

透过这一项目，我们每年可为我公司节省79153美元，因原产品为买断形式，退回是我公司的损失，同时因降低退货率而大大提升公司形象。