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6SIGMA案例分析
尼龙平织布纬向暇疵之改善
一、案例简述
本公司所生产的MicrotouchR尼龙66超细纤维,自从1999年开发成功量产后,主要被客户应用于平织布之经纱,偶有少量应用于具格子或斜纹组织平织布之纬纱,因此布面纬向瑕疵问题未被突显出来。
直到2000年第三季,由于下游客户肯定MicrotouchR所提供之良好染色均匀性以及布面特殊柔软手感,开始采用MicrotouchR产品作为单纯平织布(PlainWeavingFabric)之纬纱,而使得平织布纬向瑕疵问题得以浮现。
本公司在获得客户之反映后,立即成立跨部门研究改善小组,采用6SigmaDMAIC之品质管理方法,分析瑕疵之发生原因(RootCause),运用实验设计法(DesignofExperiment,DOE)求得制程最佳操作条件,并落实研究结果于生产制程中,最后不仅及时且有效的改善问题,获得客户的肯定,也提升公司整体之营运能力。
本案例是个成功的典范,所获得之成果包含以下各项:
(1)改善的产品大幅超越客户之要求水准,强化客户对本公司市场领导品牌及产品的信心,进而大幅增加产品订单。
(2)提升生产设备及流程,增加制程操作能力以及产品可靠度。
(3)增进团队合作精神,建立与客户间绵密的信息传递及合作关系。
(4)扩展改善成果至MultisoftR产品,并获致相同优越之成果。
二、前言
1.案例背景
本公司MicrotouchR产品自1999年开发成功量产后主要被应用于平织布之经纱,偶有少量应用于具格子组织平织布之纬纱,当时布面纬向瑕疵问题不明显。
2000年第三季,下游客户为因应柔软手感之要求,开始采用MicrotouchR产品作为平织布的纬纱用途,而使得平织布纬向瑕疵问题得以浮现。
2.纬向瑕疵之种类及现象
纬向瑕疵主要发生在单纯平织布(PlainWeavingFabric)中,其可分为以下两类:
水平状间断式暗纹:
胚布之瑕疵沿水平方向呈不连续状分布,染色后会呈现较深色之断续条纹。
斜纹状连续式暗纹
胚布瑕疵具连续性,且稍呈倾斜状,染色后会呈现较深色之连续性条纹。
本品质改善案例即针对本公司MicrotouchR尼龙66产品,应用于单纯平织布之纬纱所产生之纬向瑕疵问题作探讨及改善。
三、目的
本案例运用6SigmaDMAIC之方法,针对尼龙平织布纬向瑕疵问题进行成因分析,并就问题发生之原因寻求改善之道,及时改善问题,降低瑕疵比例,满足客户需求,进一步落实所得之经验、技术于标准生产程序中,使知识、技术得以持续受用。
四、方法
6SigmaDMAIC方法
运用6Sigma的品质管理方法,大体上可透过称为DMAIC的程序,其流程如图4.1所示。
所谓DMAIC是取定义(Define)、测定(Measure)、分析(Analyze)、改善(Improve)、改善结果的控管(Control),这五个字的前缀而来。
这五个步骤分述如下:
1.定义(Define)
藉由与客户不断的沟通,明白客户的需求,并订出CTQ(CriticaltoQuality),作为改善的目标。
此步骤可应用如ProjectCharter来定义问题。
2.测定(Measure):
找出可能影响品质的重要生产制程,与CTQ作对比,测定其发生的原因。
此步骤可应用如SIPOC流程图、特性要因分析图及C&EMatrix等工具。
3.分析(Analyze):
找出问题发生之根本原因(RootCause),并分析其对问题的影响程度,以决定改善的优先级。
此阶段可应用如Hypothesistesting及ANOVA变异数分析等工具。
4.改善(Improve):
将会影响CTQ的特定变量予以数量化,利用实验设计法(DOE)寻找最佳制程条件,进行改善。
并订定出主要变量的最大容许变异范围。
5.改善结果的控管(Control):
对主要影响因子进行改善后,运用制程管理统计工具(SPC),来确认改善的状况。
DMAIC流程是以循环方式来实行,但实行过程中每一步骤并非仅依单一顺序而发生,研究小组必须经常重复先前的步骤,以确认整个研究改善过程真正达到DMAIC的要求。
五、过程
(一)定义
@纬向瑕疵问题因客户变更用途而突显。
@纬向瑕疵问题主要发生在单纯平织布上。
@特定布种(甲、乙系列)降级比例异常偏高。
@特定客户胚布检验主要等级:
@A级:
胚布无机械、人为造成之瑕疵,且适染任何敏感色系。
@Ao级:
胚布无机械、人为造成之瑕疵,但仅适染不敏感色系。
@A1级;胚布无机械、人为造成之瑕疵,但有染色均匀性顾虑。
@以改善客户胚布纬向瑕疵降级比例为目标,拟定改善计画表。
(二)测定
纬向瑕疵特性要因分析图
由于胚布之纬向瑕疵包含水平状间断型暗纹,及斜纹状连续型暗纹两种,基于纬向瑕疵特性要因分析图,研究改善小组基于专业知识及经验,利用C&EMatrix进一步分析各种可能原因之影响程度,将纬向瑕疵最可能之原因归纳为以下各项。
1.尼龙原丝物性之稳定性
2.尼龙原丝丝饼卷取设定条件与织机操作设定条件相抵触
3.布种规格、组织及密度之变化
(三)分析
@原丝物性变异性分析
1.物性A对纬向瑕疵具有明显影响性,物性A愈低改善效果愈佳。
2.物性A愈高,其变异性愈大。
3.经测试后,原丝物性A控制在0.57以下,客户即可接受。
@原丝丝饼卷取条件设定之变更
丝饼卷取条件之影响性:
1.影响丝饼最终形状、张力大小,甚至影响原丝特定物性,进而影响原丝的染色性。
2.影响丝饼表层与外界接触之情形。
3.布种设定之规格长度,正好与原丝卷取设定条件相抵触时,便会形成斜纹式的纬向瑕疵。
汇整客户使用MicrotouchR打纬布种之织造条件及规格,经进一步分析比对后所设计新卷取条件之丝饼。
亦得到相当好的测试成果。
@布种规格及组织密度之影响
1.单纯平织布种布面组织单纯,对原丝物性要求较高。
2.格子、斜纹布种布面组织较复杂,对原丝物性要求相对较低。
3.布种组织密度不同,对原丝物性要求标准亦不同。
(四)改善
由分析结果得知,当原丝在修改后的适当卷取条件下,若能对物性A作有效的控制,将能确保单纯平织胚布之品质,避免纬向瑕疵问题之发生。
因此,此改善步骤乃针对内部纺纱制程作改善,提升产品物性A之稳定性。
@以实验设计法DOE寻求最佳操作条件
研究小组采用反应曲面ResponseSurface实验设计法,依CentralComposite-Uniform之设计组合,如图5.4所示,针对进气风速(V1)及纺丝油盘高度(H1)执行一系列实验,用以寻求改善物性A的最适条件,并发展出物性A之预测模型,此试验结果如图5.5所示。
@制程设备能力之提升
1.空调回气系统
提升设备操作能力。
更换关键设备型式。
定期作系统清理及维护,维持系统效能。
定期监测系统操作状况,预防系统效能异常。
2.空调进气系统之改善
增设线上连续式侦测系统,侦测压力变化状况。
改良空调管路结构,避免空隙造成空调气体之外泄。
采用准确测量仪器,定期测量,并依据长期之测量资料订定控制标准,做为矫正依据。
(五)控制
@生产流程之变更
1.增加空调回气管路之定时清洗频率。
2.定时更换清洗回气管路之喷嘴,维持喷嘴性能。
3.定时量测回气管路喷嘴下方之背压,作为判断喷嘴性能正常与否之参考。
4.增加空调进气系统过滤网之定换频率,提高气流之稳定、均匀性。
5.增加空调进气系统过滤网之定换频率,提高气流之稳定、均匀性。
6.修改标准生产流程,落实教育训练,确认所有相关人员均熟悉流程内容。
@品管控制程序之变更
1.增加物性A之检测频率。
2.修改物性A之合格范围,以符合客户之实际需求。
六、成果
@纬向瑕疵改善状况
@MicrotouchR产品销售指数
@应用新技术后MultisoftR产品之改善情形
@具体成效
1.改善的MicrotouchR产品大幅超越客户要求水准,并超越计画设定目标甚多。
2.客户对产品之肯定及需求明显成长。
3.相关技术已运用于另一系列MultisoftR尼龙66产品上,其成效与MicrotouchR产品相当。
4.建立与客户间绵密的信息传递及合作关系。
5.改善制程设备,强化制程及产品品质可靠度。
6.修订标准生产流程,使技术、经验持续推行。
@无形成效
1.及时解决问题以及品质改善之成果,确保与客户之合作关系,并强化产品之市场领导性。
2.客户反映的讯息,能在公司内部做有效的传达及沟通,每个成员都能以满足客户需求为依归。
3.应用新的品质管理方法,使公司技术水准进一步提升,并且获得客户的肯定。
4.优越的改善成果,令营运团队同仁士气获得鼓舞。
七、结论
本案例在公司领导阶层之支持,营运团队及客户之全力配合,以及改善小组积极之推动下,利用6SigmaDMAIC方法,求得问题发生之原因,藉由提升制程设备性能,改善生产条件及流程,获得具体的改善成果,并进一步将所得之技术经验,扩散运用于另一种MultisoftR尼龙66产品上,而获致相同优越的改善成效,除满足客户需求外,更确保本公司之品质信誉及竞争优势。
未来,持续扩展6SigmaDMAIC方法之应用范围,提升制程、产品品质可靠度,进一步强化市场领导地位,将是下一阶段的重要工作。
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