optimiranje tesnosti sekljalnika mum4 z … · sipoc - supplier, input, process, output, customer...
TRANSCRIPT
Fakulteta za strojništvo
OPTIMIRANJE TESNOSTI SEKLJALNIKA MUM4
Z METODOLOGIJO 6 SIGMA
Diplomsko delo
Študent: Franc RETKO
Študijski program: Visokošolski strokovni; Strojništvo
Smer: Proizvodno strojništvo
Mentor: izr. prof. dr. Bojan AČKO
Somentor: izr. prof. dr. Borut BUCHMEISTER
Maribor, september 2011
II
III
I Z J A V A
Podpisani Franc RETKO izjavljam, da:
je bilo predloţeno diplomsko delo opravljeno samostojno pod mentorstvom izr. prof.
dr. Bojana AČKA in somentorstvom izr. prof. dr. Boruta BUCHMEISTRA;
predloţeno diplomsko delo v celoti ali v delih ni bilo predloţeno za pridobitev
kakršnekoli izobrazbe na drugi fakulteti ali univerzi;
soglašam z javno dostopnostjo diplomskega dela v Knjiţnici tehniških fakultet
Univerze v Mariboru.
Velenje, 12.9.2011 Podpis: ___________________________
IV
ZAHVALA
Zahvaljujem se mentorju izr. prof. dr. Bojanu
Ačku in somentorju izr. prof. dr. Borutu
Buchmeistru za pomoč in vodenje pri
opravljanju diplomskega dela.
Zahvaljujem se tudi mojemu sodelavcu v podjetju
Srečku Jagriču.
Posebna zahvala velja podjetju BSH Hišni
aparati, ki mi je omogočilo in financiralo študij
druge stopnje.
V
OPTIMIRANJE TESNOSTI SEKLJALNIKA MUM4 Z METODOLOGIJO
6 SIGMA
Ključne besede: 6 SIGMA metoda, sekljalnik, sposobnost procesa, optimiranje
UDK: 658.5.011:643(043.2)
POVZETEK
Ob ugotovitvi, da je lahko veliko vzrokov za netesnost sekljalnika, da nobenega ne morem
zanemariti in da nobeden ni prevladujoč, sem se odločil, da v svojem diplomskem delu
prikažem s pomočjo metode 6 SIGMA pot do rešitve problema.
Za odpravo netesnosti sekljalnika smo v začetnem delu definirali problem, določili
možne vzroke in nato smo s timom sodelavcev izbrali glavne vzroke. V osrednjem delu smo za
te vzroke zbrali podatke in izvedli meritve, ki jim je sledilo analiziranje sposobnosti
komponent in kreiranje rešitev.
Da ne bo razlike v kakovosti med posameznimi gnezdi mora dobavitelj steklene posode
popraviti orodje in z nami poenotiti način kontrole s kontrolnimi kalibri.
Za dosego centriranosti procesa in ustrezne kakovosti okrova je potrebno popraviti orodje za
brizganje okrova in poenotiti kontrolo s kontrolnim kalibrom.
Pri sestavi sekljalnika smo na delovno mesto sestave uvedli pripravo, ki zagotavlja
točno določen moment privijačenja in s tem izključuje vpliv delavca.
Po uvedenih izboljšavah smo v zadnjem delu izvedli nadzor procesa in ugotovili, da smo
zmanjšali količino spuščanja in dosegli zastavljeni cilj.
VI
OPTIMIZATION OF MINCER SEALING WITH 6 SIGMA
METHODOLOGY
Key words: 6 SIGMA method, mincer, capability process, optimization
UDK: 658.5.011:643(043.2)
ABSTRACT
Considering, that there can be various causes of leakage of the mincer, I decided to represent
the solution of the problem by 6 SIGMA method in my thesis, for none of the reasons of
leakage is prevailing or can be disregarded.
To eliminate the leaks in the mincer we started the process by the definition of the
problem, determination of possible causes of leakage, and continued with selecting main
causes with the team. In the main part of the process, we collected the data for those main
causes and perform measurements. After the measurements, we analysed the capabilities of
the components and formulated different solutions.
Avoiding the difference in quality between different nests, the supplier of glass
containers should repair the tool and unify with us the means of control with control calibres.
To achieve the centring process and quality of the housing, the tools for moulding of the
housing should be mended and the control should be unified with the control calibre.
In assembling the mincer at the workstation, we introduced the preparation of the
composition, which provides the precise torque screw and thus excluding the impact of the
worker.
After the improvements we executed the control of the process and found that we
reduced the amount of leakage and achieved the goal.
VII
KAZALO
1 UVOD .................................................................................................. 1
1.1 Opis splošnega področja diplomskega dela ...................................................................... 1
1.2 Opredelitev diplomskega dela .......................................................................................... 2
1.3 Struktura diplomskega dela .............................................................................................. 2
2 OPTIMIRANJE TESNOSTI SEKLJALNIKA MUM4 .............................. 3
2.1 Metoda .............................................................................................................................. 4
3 DEFINIRANJE PROBLEMA ................................................................ 9
3.1 Uporaba metode SIPOC ................................................................................................... 9
4 DOLOČITEV MOŢNIH VZROKOV ZA NAPAKE IN IZVAJANJE
MERITEV ............................................................................................. 11
4.1 Faza meritve ................................................................................................................... 11
4.2 Diagram ribja kost .......................................................................................................... 12
4.3 Izbor glavnih povzročiteljev ........................................................................................... 13
4.4 Plan zbiranja podatkov ................................................................................................... 14
5 ANALIZA PODATKOV ....................................................................... 16
5.1 Teoretične osnove ........................................................................................................... 16
5.2 Analiza meritev............................................................................................................... 27
5.3 Vpliv sestavnih komponent sekljalnika na spuščanje .................................................... 34
5.4 Medsebojni vpliv komponent ......................................................................................... 35
5.5 DoE analiza - načrtovanje preizkusov ............................................................................ 36
6 KREIRANJE REŠITEV ...................................................................... 39
7 NADZOR ........................................................................................... 40
8 ZAKLJUČEK ...................................................................................... 42
SEZNAM UPORABLJENIH VIROV ..................................................... 43
PRILOGE ............................................................................................. 44
VIII
KAZALO SLIK
Slika 1.1: Aparati Gorenje MGA nekoč in Bosch Siemens danes. ........................................... 1
Slika 2.1: Sestavni deli sekljalnika ............................................................................................. 3
Slika 2.2: Variacije v procesu ..................................................................................................... 4
Slika 2.3: Deviacija procesa ....................................................................................................... 5
Slika 2.4: Nivoji 6 SIGMA ......................................................................................................... 5
Slika 2.5: Postopek metode 6 SIGMA ....................................................................................... 6
Slika 2.6: Centriranost procesa ................................................................................................... 8
Slika 2.7: Ilustracija 99 % učinka procesa .................................................................................. 8
Slika 3.1: Sekljalnik, nameščen na aparat MUM4 ................................................................... 10
Slika 4.1: Faze postopka meritve .............................................................................................. 11
Slika 4.2: Diagram ribja kost za netesnost sekljalnika ............................................................. 12
Slika 5.1: Kontrolna karta s tolerančnimi in kontrolnimi mejami ............................................ 16
Slika 5.2: Ocena porazdelitve, manjši raztros, izven sredine tolerance ................................... 17
Slika 5.3: Ocena porazdelitve, manjši raztros, izven tolerance ................................................ 17
Slika 5.4: Ocena porazdelitve, večji raztros ............................................................................ 18
Slika 5.5: Ocena porazdelitve, prevelik raztros ....................................................................... 18
Slika 5.6: Ocena porazdelitve, dve porazdelitvi ....................................................................... 19
Slika 5.7: Ocena porazdelitve, deleţ izven tolerančnih mej ..................................................... 19
Slika 5.8: Normalna porazdelitev procesa ................................................................................ 20
Slika 5.9: Vrednotenje primera 1 .............................................................................................. 22
Slika 5.10: Vrednotenje primera 2 ............................................................................................ 23
Slika 5.11: Sposobnost procesa Cp ........................................................................................... 24
Slika 5.12: Sposobnost procesa Cpk .......................................................................................... 24
Slika 5.13: Prikaz sposobnosti procesa Cp in Cpk za parkiranje avtomobila v garaţo .............. 25
Slika 5.14: Kratkotrajna – dolgotrajna sposobnost ................................................................... 26
Slika 5.15: Sposobnost procesa izdelave vijačnice posode na premeru ø 94,5 mm ................. 27
Slika 5.16: Sposobnost procesa izdelave posode na premeru ø 94,5 mm ................................ 28
Slika 5.17: Sposobnost procesa izdelave posode na notranjem premeru ø 81 mm ................. 29
Slika 5.18: Povprečne vrednosti notranjega premera posode glede na datum dobave ............. 30
Slika 5.19: Sposobnost procesa izdelave okrova na osnovi meritev vijačnice okrova............ 31
Slika 5.20: Primerjava meritev okrova iz različnih materialov ................................................ 32
IX
Slika 5.21: Sposobnost procesa izdelave tesnila na osnovi meritev premera tesnila ............... 33
Slika 5.22: Vpliv sestavnih komponent sekljalnika na spuščanje ............................................ 34
Slika 5.23: Medsebojni vpliv sestavnih komponent sekljalnika na spuščanje ........................ 35
Slika 5.24: Kubično načrtovanje eksperimenta za določitev vplivnosti komponent ................ 37
Slika 7.1: Kontrolni graf količine iztoka .................................................................................. 40
Slika 7.2: Kontrolni graf posameznih količin iztoka ................................................................ 41
X
UPORABLJENI SIMBOLI
Cp - capability proces ‒ sposobnost procesa ‒ širina
Cpk - critical process capability ‒ sposobnost procesa ‒ lega
k - število vhodnih spremenljivk
Pp - dolgotrajna sposobnost širine procesa
Ppk - dolgotrajna sposobnost lege procesa
s - standardna deviacija procesa
X - povprečje vzorca
XI
UPORABLJENE KRATICE
BSH - Bosch und Siemens Hausgeräte: Bosch Siemens Hišni aparati
DMAIC - Define/Measure/Analyze/Improve/Control
DOE - Načrtovanje preizkusov
FPY - First Pass Yield
LCL - Spodnja meja specifikacije
LSL - Spodnja meja specifikacije
MUM4 - Motorische Universale Machine: motorski univerzalni stroj
MGA - Mali gospodinjski aparati
PA - Oddelek montaţe
PP - Oddelek plastike
QM - Oddelek kontrole
SIPOC - Supplier, input, process, output, customer
SPC - Statistični nadzor proizvodnje
SKM=UKG - Spodnja kontrolna meja
STM=USG - Spodnja tolerančna meja
USL - Zgornja meja specifikacije
ZKM=OKG - Zgornja kontrolna mera
ZTM=OSG - Zgornja tolerančna meja
Univerza v Mariboru - Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
1
1 UVOD
1.1 Opis splošnega področja diplomskega del
Dandanes smo priča hitremu tehnološkemu in informacijskemu razvoju. V svetu je vse več
proizvajalcev malih gospodinjskih aparatov, še posebej s Kitajske, ki s kopijami proizvodov
po niţji ceni prodirajo na naše trge. Zaradi konkurence in kupcev, za katere velja rek "kupec
je kralj", je potrebno izdelovati proizvode s čim manj okvar, s primerno kvaliteto in s
konkurenčno ceno. Temu reku sledi tudi naše podjetje, ţe od leta 1970, ko je Gorenje za
potrebe izdelkov za dom, v sodelovanju z nemško blagovno znamko KRUPS v Nazarjah
začelo s proizvodnjo malih gospodinjskih aparatov (MGA). Zagon prvega traka izdelave
tehtnic je bil 7. decembra 1970, delo je potekalo v eni izmeni [4]. Proizvodnja aparatov na
motorni pogon se je pričela leta 1974. Od leta 1993 je tovarna v lasti mednarodnega koncerna
Bosch and Siemens Home Appliances Group, ki danes v svojem programu obsega tudi
aparate za pripravo hrane in napitkov.
Slika 1.1: Aparati Gorenje MGA nekoč in Bosch Siemens danes.
Univerza v Mariboru - Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
2
1.2 Opredelitev diplomskega dela
V diplomskem delu je predstavljena uporaba metod za odpravljanje teţav v proizvodnem
sistemu. Metode so prisotne na vseh nivojih našega podjetja, od proizvodnje aparatov, preko
skupnih sluţb do prodaje. Namen diplomskega dela je sistematičen, timski način reševanja
teţave in iskanje optimalne rešitve za njeno odpravo. Ţelimo tudi poglobitev znanja o
reševanju teţav z uporabo metodologije 6 SIGMA.
V podjetju opaţamo, da se reševanja teţav, predvsem zahtevnih, lotimo na ne dovolj
strokoven način. Velikokrat se dogaja, da imamo več moţnih rešitev in se pogosto prehitro
odločimo, po našem mnenju, za ustrezno rešitev, ki pa se kasneje izkaţe, da nam povzroča
druge teţave ali pa tudi dodatne stroške, zato je toliko bolj potreben metodološki pristop.
V diplomskem delu so predstavljeni tudi vsi dejavniki, ki vplivajo na netesnost
sekljalnika MUM4. V delu ţelim z metodo 6 SIGMA dokazati, da je tudi investicija v
izboljšanje delovnih procesov, tako v našem podjetju kot tudi pri dobavitelju upravičena.
1.3 Struktura diplomskega dela
Diplomsko delo je sestavljeno iz sedmih poglavij. V drugem poglavju so predstavljene faze
dela sekljalnika, metodologija 6 SIGMA, njene faze dela, njen uspeh in usmerjenost. V
tretjem poglavju s pomočjo metode SIPOC definiramo problem sestave sekljalnika MUM4,
določimo, katere komponente so zahteve procesa in ugotovimo zahteve odjemalca. Na
podlagi teh zahtev v četrtem poglavju določimo, s pomočjo diagrama "ribja kost", vse moţne
vzroke za netesnost sekljalnika in s timom, v sestavi treh sodelavcev, s tehniko glasovanja,
določimo glavne vzroke. Glede na plan zbiranja podatkov izvedemo zbiranje podatkov in
meritve ter naredimo povzetek podatkov. V petem poglavju sledi teoretična osnova in
podrobna analiza podatkov s pomočjo metode statističnega nadzora proizvodnje SPC.
Analizirali smo sposobnost najbolj vplivnih komponent, kot so: posoda, okrov in tesnilo ter
njihov medsebojni vpliv. Kreiranje rešitev smo izvedli v šestem poglavju in nadzor uvedenih
rešitev v sedmem poglavju.
Univerza v Mariboru - Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
3
2 OPTIMIRANJE TESNOSTI SEKLJALNIKA MUM4
Za aparat multisekljalnik MUM4 delamo, kot dodatno komponento, sekljalnik. Ta se sestavlja
na zalogo izven oddelka montaţe aparata. Sestava poteka v treh fazah, od vtiskovanja puše v
okrov leţaja, sestave okrova leţaja in noţa, vstavljanja tesnila in ročno privijačenje le-tega s
plastičnim okrovom in stekleno posodo. Sama faza ročnega vijačenja je zelo odvisna od
spretnosti in občutka delavca. Po sestavi se na aparatu izvede preizkus delovanja vsakega
sekljalnika in tesnost vode vsakega dvajsetega.
Slika 2.1: Sestavni deli sekljalnika
Po preizkusu tesnosti sekljalnika MUM4 smo občasno imeli iztok vode, zato je bilo potrebno
te sekljalnike razstaviti, zamenjati komponente in ponovno sestaviti. To je povzročilo zastoje
na montaţni liniji aparata in manjši FPY (First Pass Yield) ter nevarnost reklamacij s trga.
S pomočjo ekipe (tima) sodelavcev bomo preučili vzroke za netesnost, izboljšali FPY in
zmanjšali količino iztoka vode.
Za kazalnik smo si izbrali:
- zmanjšati količino iztoka vode netesnih sekljalnikov: 535.4 g 110 g
posoda
okrov tesnilo noţ
Univerza v Mariboru - Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
4
2.1 Metoda
V našem podjetju BSH Hišni aparati imamo za potrebe izboljšanja kakovosti razvito
metodologijo 6 SIGMA. Z njo bom tudi jaz s pomočjo ekipe sodelavcev izvedel optimizacijo
netesnosti steklenega sekljalnika MUM4.
Metodologija 6 Sigma je sistematičen, statistično utemeljen pristop k izboljševanju
stabilnosti in sposobnosti procesov, ki povečuje kakovost izdelkov in produktivnost.
Metodologija je usmerjena k izvajanju procesov, ki izdelkom dodajajo vrednost.
Six sigma kot simbol predstavlja grška črka σ, uporablja se za označitev standardnega
odklona, ki je pomembna mera variacije.
Slika 2.2: Variacije v procesu
Variacije v procesu nam nakazujejo, kako skupaj so okoli povprečja zbrani vsi izhodi iz
procesa. Za naš proces je idealna ozka variacija, saj se podatki procesa gibljejo v zelo ozkem
območju.
Široka variacija
Ozka variacija
Univerza v Mariboru - Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
5
Slika 2.3: Deviacija procesa
6 SIGMA se nanaša na procese, ki imajo 6 standardnih deviacij med poprečno vrednostjo in
najbliţjo specifikacijsko mejo.
Višji kot je sigma nivo, boljši je rezultat procesa.
Slika 2.4: Nivoji 6 SIGMA
Metodologija 6 SIGMA je sistematični postopek reševanja procesnih problemov, imenovan
DMAIC (Define/Measure/Analyze/Improve/Control).
+6 -1 -3 -4 -5 -6 -2 +4 +3 +2 +1 +5
Univerza v Mariboru - Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
6
V fazah definiranje, meritve in analiza poskušamo problem razjasniti, v fazah izboljšave in
nadzor pa ga rešiti.
Slika 2.5: Postopek metode 6 SIGMA
V fazi Define zelo natančno definiramo problem in analiziramo proces z metodo SIPOC.
V fazi Measure s pomočjo diagrama ribja kost določimo vse moţne vzroke napak, s
timom sodelavcev z metodo brainstorming določimo glavne vzroke, nato naredimo še plan
zbiranja podatkov, izvedemo meritve in ugotovimo sposobnost procesa (Cp in Cpk).
DEFINE – definiranje
RAZUMETI
PROBLEM
CONTROL - nadzor
MEASURE - meritev
ANALYZE - analiza
IMPROVE - izboljšave
REŠITI
PROBLEM
Univerza v Mariboru - Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
7
V fazi Analyze analiziramo in prikaţemo podatke.
V fazi Improve kreiramo rešitve in izdelamo plan uvajanja.
V fazi Control izvajamo nadzor in izdelamo zaključek.
V raziskavi sta mi v oţjem timu pomagala dva sodelavca z oddelka kakovosti in oddelka
tehnologije, v razširjenem timu pa sodelavec z operativnega razvoja in z razvoja.
Sponzor procesa je moj vodja, oddelek financ pa je predstavljala kontrolorka, ki skrbi za
planirano ovrednoten denarni prihranek, lastnik procesa je oddelek montaţe (PA), odjemalca
procesa pa sta vodja montaţe in vodja kakovosti (QM).
Uspeh metode 6 SIGMA temelji na štirih bistvenih stebrih:
- finančno ovrednotenje učinkov (vključitev controlinga in managementa),
- zavezanost ključnega osebja (sponzor, poznavalec metode (Black/Green Belti), lastnik
procesa in strokovnjaki),
- nečustvena osnova (številke, podatki, dejstva),
- skupen jezik (enaki cilji, sistematika in orodja, moţnost primerjave različnih procesov).
Ne ţelimo zniţevati samo stroškov kakovosti - izmet, popravilo, stroški servisa (laţje
določljivi, predstavljajo le 20 %) - ampak tudi stroške napak: izgubljen prihodek, dolgi
pretočni časi, predragi procesi, predragi proizvodi, čas čakanja, naknadne tehnične
spremembe, odprava motenj (teţje določljivi, predstavljajo 80 %).
Univerza v Mariboru - Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
8
Metoda 6 SIGMA je usmerjena, cilja na procese, ki so centrirani in imajo majhen raztros.
Slika 2.6: Centriranost procesa
Po 6 SIGMA 99 % učinek ni dovolj - devet nesreč na letališču Frankfurt vsak dan ali
nezdrava pitna voda 8 ur na mesec tudi ni sprejemljivo.
Slika 2.7: Ilustracija 99 % učinka procesa
Nezdrava pitna
voda 8 ur na mesec 9 nesreč na
letališču Frankfurt
Univerza v Mariboru - Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
9
3 DEFINIRANJE PROBLEMA
3.1 Uporaba metode SIPOC
V fazi Define smo z metodo SIPOC analizirali proces sestave sekljalnika.
Preglednica 3.1: SIPOC
S
Suplier-
dobavitelj
I
Merilna
veličina
Zahteve
procesa
P O
Merilna
veličina
Zahteve
odjemalca
C
Odjemalec
Sestava
sekljalnika
MUM4
Dobavitelj
1
Mera
(mm)
Okrov v
toleranci
FPY
(%)
Visoka
kakovost na
izhodu
Vodja PA
Dobavitelj
2
Mera
(mm)
Posoda
sekljalnika
v toleranci
Zastoji
(h)
Brez popravil Vodja PA
Dobavitelj
3
Mera
(mm),
trdota
(Shor)
Tesnilo v
toleranci
Montaţa,
tehnologija
Moment
ključ
Ustrezno
privijačenje
okrova na
posodo
Start Sestava leţaja Sestava okrova
in posode
Kontrola tesnosti in
kontrola delovanja Konec
SIPOC je enostavni diagram poteka procesa, je pregled pomembnih procesnih korakov,
izhodov in konca procesa, prikazuje tudi mesta v procesu, kjer je potrebno podatke zbrati.
Smer obravnave poteka od odjemalca, ki je lahko zunanji ali notranji preko procesa do
dobavitelja.
Univerza v Mariboru - Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
10
Za proces sestave sekljalnika MUM4 smo vodjo PA (vodja proizvodnje) določili za
odjemalca izdelanih aparatov. Zahteva vodje proizvodnje je visoka kakovost aparatov in
izdelava aparatov brez popravil.
Za zahteve procesa smo izbrali najpomembnejše dele aparata in ustrezno privijačenje okrova
na posodo. Od dobaviteljev smo zahtevali, da so okrovi, posoda sekljalnika in tesnilo, v
predpisanih tolerancah. Za ustrezno privijačenje okrova na posodo sta nam bila proizvodnja in
tehnologija dobavitelja procesa, zagotoviti sta morala privijačenje z ustreznim momentom.
Slika 3.1: Sekljalnik, nameščen na aparat MUM4
Univerza v Mariboru - Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
11
4 DOLOČITEV MOŽNIH VZROKOV ZA NAPAKE IN
IZVAJANJE MERITEV
4.1 Faza meritve
V fazi Meritve (Measure) smo zbrali vse moţne vzroke, ki vplivajo na netesnost sekljalnika.
S pomočjo tima sodelavcev smo izbrali glavne vzroke, izdelali plan zajemanja podatkov, jih
zbrali, prepoznali vplivne podatke in jim določili sposobnost procesa.
Slika 4.1: Faze postopka meritve
Ugotovitev
potencialnih
vzrokov
Zmanjševanje
spremenljivk
za merjenje
Izdelati plan
zajemanja
podatkov
Preverjanje
merilnega
sistema
Prepoznati
vplivne
podatke
Zbiranje
podatkov
Določiti
sposobnost
procesa
←
Univerza v Mariboru - Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
12
4.2 Diagram ribja kost
V fazi Meritve (Measure) smo pri raziskavi vzrokov netesnosti sekljalnika uporabili diagram
ribje kosti (Ishikawa). Ta diagram je enostavno orodje za generiranje mnenja oz. idej o
moţnih vzrokih za napako.
Slika 4.2: Diagram ribja kost za netesnost sekljalnika
“Glava ribe”, ki predstavlja posledico ali učinek, je v našem primeru Netesnost sekljalnika in
je zelo jasno opisana.
Kosti “ribe” predstavljajo moţne vzroke, razdeljene na 6 glavnih kategorij in njihovih
podkategorij:
Kategorija merilni sistem zdruţuje vzroke, ki so vezani na merjenje procesa. Tu se
sprašujemo o ustreznosti in veljavnosti merilnega sistema, o momentu zategnitve in o
ustreznosti testiranja z vodo ter o verodostojnosti podatkov.
Kategorija človek zdruţuje vzroke, ki so vezani na ljudi, delo in organizacijo. V našem
primeru je bil vzrok v delavcu, ko je neprimerno namestil tesnilo in nepravilno sestavil
aparat, zato se tu sprašujemo o ustrezni usposobljenosti delavca. Za nepravilno sestavo
pa je lahko bil kriv tudi neprimeren postopek sestave.
Netesnost
sekljalnika
Človek Merilni sistem
nepravilna
namestitev tesnila
nepravilna
sestava
moment
zategnitve
zakaj kontrola
tesnosti z vodo
Metoda
oblika navoja
okrova in posode
oblika naleţnega
roba posode
ujemanje
dolţina naseda
navoja
tesnilo
kvaliteta
steklene
posode
ravnost
trdota
oblika
izven
toleranc
ovalnost
Material
kvaliteta
okrova
Univerza v Mariboru - Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
13
Kategorija metoda označuje skupino vzrokov, ki nam povedo, kako je nekaj narejeno
in če je kaj nenavadnega. Posoda sekljalnika je iz stekla, zato je postopek izdelave zelo
zahteven. Večjo pozornost smo posvetili obliki naleţnega roba in obliki navoja
posode. Postavili smo si vprašanje o ujemanju navoja posode in navoja okrova.
Kategorija material zdruţuje vzroke, ki so povezani s kvaliteto glavnih vhodnih
materialov, kot so steklena posoda, okrov in tesnilo. Postavili smo si vprašanja o
napakah v materialu in o ustreznosti materialov.
4.3 Izbor glavnih povzročiteljev
S tehniko glasovanja (“Multi-Voting”) je vsak član tima (trije člani) imel na razpolago 9
glasov, ki smo jih razdelili med najpomembnejše vzroke. Med moţnimi vzroki smo izbrali
naslednje vzroke:
kvaliteta steklene posode je dobila 11 glasov,
kvaliteta okrova je dobil 9 glasov,
oblika navoja okrova in posode je dobila 5 glasov,
oblika naleţnega roba posode je dobila 2 glasova.
Te vzroke smo določili, da jih natančno analiziramo.
Univerza v Mariboru - Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
14
4.4 Plan zbiranja podatkov
Za laţje spremljanje podatkov o komponentah, ki vplivajo na tesnost sekljalnika smo izdelali
plan zbiranja podatkov.
Preglednica 4.1: Plan zbiranja podatkov
Št.
Podatek
Vrsta podatka
Operativna definicija Merilno sredstvo,
način zapisa
1 Čas zastojev v montaţi diskreten
Zastoji v montaţi od
maja do avgusta.
Spremlja kontrolor na
montaţni liniji.
SAP-BSH
operacijski sistem
2 Mere steklene posode:
- notranji premer ø 81 ±0.5
mm (kontrola tudi s kalibrom)
- ravnost na spodnjem delu
<0.5 mm
- premer navoja ø 94.5 ±0,5
mm
- premer navoja ø 94.5 mm
kroţnost
- notranji premer posode ø 81
mm
kontinuiran 8 +5 + 5 kos iz različnih
datumov.
Meri merilnica in član
tima.
3D višinsko
merilo,
kaliber
3 Mere okrova:
- premer ø 90.1 +0,3 mm
- premer navoja ø 95.4 + 0,3
mm
- premer navoja ø 95.4 mm
kroţnost
kontinuiran 5 + 8 + 8 kos iz
različnega materiala in
datuma.
Meri merilnica.
3D višinsko merilo
4 Mere tesnila:
- trdota tesnila 55 ±5 Shore
- premer tesnila ø 78 mm
kontinuiran 20 + 10 + 10 + 10 za
različne sekljalnike
Meri član tima.
Merilec trdote
5 Spuščanje sekljalnika kontinuiran 15 kos.
Meri član tima.
Merilna tehtnica
Univerza v Mariboru - Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
15
Plan zbiranja podatkov nam zagotavlja, da bodo zbrani podatki uporabni. Z njimi bomo
lahko analizirali povezave med vzroki in posledico. Za zbiranje uporabimo dejanske trenutne
podatke in ne starih ali laţje pridobljenih.
Vrsta podatka je lahko:
diskreten:
Števniki (celoštevilčni, vmesne vrednosti niso moţne)
Običajno jih pišemo kot deleţ v % oz. ppm.
kontinuiran:
V določenem območju lahko zavzamejo katero koli vrednost, so stalni.
Pišemo jih kot cela ali decimalna števila.
Univerza v Mariboru - Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
16
5 ANALIZA PODATKOV
5.1 Teoretične osnove
Za analizo podatkov rabimo poglobljena teoretična znanja o kontrolnih kartah, o porazdelitvi
procesa in o sposobnosti procesa.
Podroben diagram poteka (kontrolna karta)
Grafična orodja (prikaz podatkov, osnovna statistika, porazdelitev)
Sposobnost procesa
5.1.1 Tolerančne in kontrolne meje v kontrolni karti
Slika 5.1: Kontrolna karta s tolerančnimi in kontrolnimi mejami
Tolerančne meje (STM=USG - spodnja tolerančna meja, ZTM=OSG - zgornja
tolerančna meja)
Določene od konstruktorjev, kupcev, vodstva
Opisujejo, kaj se od nekega procesa zahteva
Povedo, koliko bi se smel proces spreminjati
Kontrolne meje (SKM=UKG - spodnja kontrolna meja, ZKM=OKG - zgornja
kontrolna meja)
Izračunane iz podatkov
Opisujejo, kaj proces dejansko zmore, koliko se dejansko spreminja
ZKM = OKG = 7.9
ZTM = OSG kupca = 6.0
Srednja vrednost = 5.0
STM = USG kupca = 4.0
SKM = UKG = 2.1
Univerza v Mariboru - Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
17
5.1.2 Ocena porazdelitve procesa v povezavi s toleranco
Zaradi različnih vplivov na točnost predpisane tolerance nam porazdelitev procesa precej
niha. Na podlagi ocen porazdelitve procesa izvedemo izboljšave.
Primer A
Slika 5.2: Ocena porazdelitve, manjši raztros, izven sredine tolerance
Raztros bistveno manjši kot toleranca.
Srednja vrednost leţi izven sredine tolerance.
Pričakovati moramo nastanek izmeta.
Tu je potrebno proces centrirati!
Primer B
Slika 5.3: Ocena porazdelitve, manjši raztros, izven tolerance
Raztros bistveno manjši kot toleranca.
Toleranca
Toleranca
Univerza v Mariboru - Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
18
Srednja vrednost porazdelitve leţi daleč od sredine.
Proces je potrebno centrirati!
Raztros je potrebno zmanjšati!
Primer C
Slika 5.4: Ocena porazdelitve, večji raztros
Srednja vrednost porazdelitve se ne ujema s sredino tolerance.
Izmet na zgornji tolerančni meji.
Proces je potrebno centrirati.
Raztros zmanjšati!
Primer D
Slika 5.5: Ocena porazdelitve, prevelik raztros
Toleranca
Toleranca
Univerza v Mariboru - Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
19
Srednja vrednost porazdelitve se dobro ujema s sredino tolerance.
Raztros je prevelik. Prekoračitev na obeh tolerančnih mejah.
Raztros je potrebno zmanjšati!
Primer E
Slika 5.6: Ocena porazdelitve, dve porazdelitvi
Prekrivanje dveh porazdelitev. Verjetno ga je povzročila sistematična sprememba
procesa (npr. orodje, material).
Po odpravi vzroka z lahkoto dosegamo toleranco, ker je raztros obeh porazdelitev
primerljivo majhen.
Primer F
Slika 5.7: Ocena porazdelitve, delež izven tolerančnih mej
Glavna porazdelitev ima majhen raztros.
Toleranca
Toleranca
Univerza v Mariboru - Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
20
Srednja vrednost se dobro ujema s sredino tolerance. Majhen deleţ leţi na drugi strani
tolerančne meje.
Lahko da gre za izmetne kose, ki jih v fazi nastavljanja nismo izločili.
5.1.3 Lastnosti normalne porazdelitve
Iz slike 5.8 je razvidno, da je za spremljane podatke 99.7 % verjetnost, da se nahajajo v ± 3
standardnih odklonih od srednje vrednosti.
68.3 % vseh podatkov bo padlo v ± 1 standardni odklon
95.5 % vseh podatkov bo padlo v ±- 2 standardna odklona
99.7 % vseh podatkov bo padlo v ± 3 standardne odklone
99.993 % vseh podatkov bo padlo v ± 4 standardne odklone
99.99994 % vseh podatkov bo padlo v ± 5 standardnih odklonov
99.9999998 % vseh podatkov bo padlo v ± 6 standardnih odklonov
Slika 5.8: Normalna porazdelitev procesa
Za večino porazdelitev velja:
da 60-75 % podatkov leţi v območju ± 1 standardni odklon;
da 90-98 % podatkov leţi v območju ± 2 standardna odklona;
da 99-100 % podatkov leţi v območju ± 3 standardne odklone.
Univerza v Mariboru - Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
21
5.1.4 Kazalniki procesa - pregled
Preglednica 5.1: Kazalniki procesa
Sigma Cpk ppm Yield (%)
2 0,67 30.8537 69,1
3 1,00 66.807 93,3
4 1,33 6.210 99,38
5 1,50 233 99,97
5,5 1,66 32 99,9968
6 2,00 3,4 99,99966
Sposobnost procesa
Osnova: število napak
na milijon moţnosti
Sposobnost procesa
Osnova: deleţ
proizvodov znotraj
specifikacije
Napake na milijon
moţnosti
Izplen
5.1.5 Sposobnost procesa Cp in Cpk
Zbrane podatke meritev posode, okrova in tesnila prikaţemo grafično s sposobnostjo procesa
Cp. Sposobnost procesa Cp (capability process) primerja obstoječi proces s tem, kakšen bi naj
bil. Pove nam širino zbranih podatkov.
LSL - spodnja meja specifikacije
USL - zgornja meja specifikacije
s - standardna deviacija vzorca
Uspešno ugotavljanje sposobnosti je le ob:
izračunavanju Cp s kontinuiranimi vrednostmi;
da so podatki normalno razporejeni in da je proces stabilen.
s
USLLSLpC
6
)(
Univerza v Mariboru - Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
22
Cpk - kritična sposobnost procesa (critical process capability), predstavlja centriranost procesa
in nam pove, kako dobri smo, primerja razdaljo med sredino procesa in najbliţjo leţečo
specifikacijsko mejo (tak kot bi proces naj bil) z varianco procesa (tak kot proces je). Pove
nam lego procesa.
X- povprečje vzorca
Vrednotenje sposobnosti procesa – primer 1
Proizvajalec izdelkov nam je v prvem tednu junija poleg izdelkov poslal tudi sposobnost
procesa za 50 kos. Na podlagi teh podatkov smo izvedli vrednotenje sposobnosti procesa.
Slika 5.9: Vrednotenje primera 1
Na diagramu sposobnosti procesa sta za določeno mero in za 50 merjencev določeni zgornja
in spodnja meja procesa. Iz rezultatov razberemo srednjo vrednost vseh podatkov 21.35,
sposobnosti procesa Cp=1.96, širina podatkov je dobro centrirana in Cpk=1.12, lega procesa je
preveč na spodnji meji, zato jo je potrebno centrirati.
Sposobnost postopka:
LSL - spodnja meja = 21.3
USL - zgornja meja = 21.5
Rezultati kontrole:
Sample mean -
srednja vrednost = 31.357
Sample -
število vrednosti = 50
StDev -
stand. odstopanje = 0.017
Sposobnost
Cp=1.96
Cpk=1.12
s
LSLX
s
XUSLCpk
3;
3min
Univerza v Mariboru - Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
23
Vrednotenje sposobnosti procesa – primer 2
Od istega dobavitelja enakih izdelkov smo tri tedne kasneje dobili sposobnost procesa, ki se je
bistveno razlikovala od primera 1.
Slika 5.10: Vrednotenje primera 2
Ob istih mejah procesa kot v primeru 1 imamo podobno srednjo vrednost podatkov, medtem
ko je Cp=0.87, širina ima podatkov velik raztros in Cpk=0.75, lega procesa je izven spodnje
meje procesa, zato je potrebno raztros zmanjšati in lego procesa centrirati.
Z vrednotenjem podatkov v obeh primerih smo ugotovili, da proces ni stabilen in za vsakega
posebej podali rešitve.
Sposobnost postopka:
Sample mean -
srednja vrednost = 31.386
StDev -
stand. odstopanje = 0.0383
Sposobnost
Cp= 0.87
Cpk= 0.75
Within - kratkotrajna sposobnost
Overall - dolgotrajna sposobnost
Univerza v Mariboru - Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
24
Spreminjanje vrednosti sposobnosti procesa
Na sliki 5.11 je prikazano, kako se spreminja sposobnost procesa Cp [3]. Spreminja se od
procesa, ki je izven spodnje in zgornje meje procesa in ima sposobnost zelo malo, zato je
rdeče barve. V srednjem delu slike 5.11 se nato spreminja preko procesa, ki je v mejah z
vrednostjo Cp=1, do vrednosti Cp=1.15 v desnem delu slike, kjer zelena barva prikazuje
ţeleno sposobnost.
Slika 5.11: Sposobnost procesa Cp
Slika 5.12 prikazuje spreminjanje sposobnosti procesa Cpk. V prvem delu je odstopanje
preveliko, saj je proces delno izven spodnje in zgornje meje procesa, zato je tudi vrednost Cpk
zelo mala. V drugem delu je proces ţe boljši, vendar je še vedno blizu mej procesa, zadnji del
pa prikazuje idealen proces, ţelen Cpk je doseţen.
Slika 5.12: Sposobnost procesa Cpk
Cp Cp Cp
k
Univerza v Mariboru - Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
25
Slika 5.13: Prikaz sposobnosti procesa Cp in Cpk za parkiranje avtomobila v garažo
Slika 5.13 prikazuje praktičen primer sposobnosti procesa pri parkiranju avtomobila v garaţo
[2]. V prvem primeru so garaţna vrata oţja od širine avtomobila, del avta je izven vrat, zato
avtomobila sploh ne moremo parkirati, v primeru, da bi ga parkirali, bi ga poškodovali po
obeh straneh, kar pa ni sprejemljivo. V tretjem primeru je širina vrat dovolj široka, v primeru,
da avto zapeljemo preveč v levo, se zaletimo z levim delom avtomobila, kar pa tudi ni
sprejemljivo. Optimalno območje parkiranja je prikazano v drugem primeru.
Univerza v Mariboru - Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
26
Sposobnost procesa Cp in Pp
Cp in Cpk vrednosti prikazujeta sposobnost procesa, na osnovi kratkotrajno zbranih
podatkov (izmena, dan, teden) v tipični velikosti 30‒50 enot, običajno ne vsebuje
posebnih vzrokov in odraţa optimalen doseg procesa.
Pp in Ppk vrednosti prikazujeta sposobnost procesa na osnovi dolgotrajno zbranih
podatkov, skozi več mesecev, in vsebuje 100-200 podatkovnih točk, sestavni del so
tako posebni kot splošni vzroki, vsebujejo celotno procesno varianco.
Primerjava kratkotrajne in dolgotrajne sposobnosti
Slika 5.14: Kratkotrajna – dolgotrajna sposobnost
Grafi krivulj sposobnosti od 1 do 4 prikazujejo kratkotrajno sposobnost (Within - Short
Term), ki glede na različen čas nastanka precej niha. Zadnji graf pa prikazuje dolgotrajno
sposobnost (Overall - Long Term), ki zajema vse podatke za daljše časovno obdobje.
Univerza v Mariboru - Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
27
5.2 Analiza meritev
5.2.1 Posoda
Pri stekleni posodi smo spremljali sposobnost vijačnice, kroţnosti in notranjega premera
posode.
Sposobnost procesa izdelave vijačnice posode
V sredini navoja posode smo na premeru ø 94,5 mm spremljali sposobnost procesa izdelave
vijačnice posode.
Slika 5.15: Sposobnost procesa izdelave vijačnice posode na premeru ø 94,5 mm
Meritev 18 vzorcev posode kaţe, da je sposobnost procesa Cp=1.90 v predpisanih mejah,
sposobnost kakovosti Cpk pa je na spodnji meji in tudi preko meje in znaša le Cpk = 0.49.
Proces je potrebno centrirati ali pa preveriti ustreznost toleranc.
Univerza v Mariboru - Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
28
Sposobnost procesa izdelave posode na osnovi meritev krožnosti
Prav tako smo za premer ø 94,5 ± 0,5 mm spremljali kroţnost posode na 25 vzorcih.
Slika 5.16: Sposobnost procesa izdelave posode na premeru ø 94,5 mm
Iz slike 5.16 je razvidno, da je večina meritev kroţnosti okrog povprečne vrednosti 0.47 mm,
prikazuje pa dokaj ozko variacijo.
Ker je raztros dokaj velik, od 0.15 do 0.85 mm, ga je zaradi neenakomerne kroţnosti
potrebno zmanjšati.
Univerza v Mariboru - Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
29
Sposobnost procesa izdelave posode na osnovi meritev notranjega premera posode
Notranji premer ø 81 ± 0,5 mm smo spremljali na višini 5mm od spodnjega roba posode.
Slika 5.17: Sposobnost procesa izdelave posode na notranjem premeru ø 81 mm
Dimenzija notranjega premera posode ø 81 mm ima povprečno vrednost 81.15 mm, Cp je zelo
dober, medtem ko je Cpk v predpisani meji, vendar je blizu zgornje meje procesa.
Proces je potrebno centrirati.
Zaradi odstopanj mer steklene posode bomo pri dobavitelju preverili ustreznost delovnega
procesa.
Univerza v Mariboru - Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
30
Preverili smo tudi kakovost med različnimi dobavami.
Slika 5.18: Povprečne vrednosti notranjega premera posode glede na datum dobave
Diagram box plot razdeli podatke na 4 dele. V vmesnem delu škatla predstavlja prva dva
dela ločena z vmesno črto mediana (je srednja vrednost meritev, ki razdeli meritve po številu
meritev na dve enaki polovici), preostala dela pa prikazujejo črte na obeh straneh, ki
predstavljajo celoten razpon podatkov. V tem diagramu stolpci nakazujejo velik vzorec,
čeprav je prikazanih malo podatkov.
V našem primeru smo izvedli meritve notranjega premera posode iz treh različnih
datumov dobave. Slika 5.18 nam prikazuje vidne razlike, meritve notranjega premera v prvem
datumu so v širšem območju in s tem je širši tudi celoten razpon vseh podatkov kot pri
preostalih datumih, mediana ima vrednost blizu 81 mm in je le malo nad srednjo vrednostjo
meritev. Meritve drugega datuma prikazujejo, da ima mediana vrednost 81.25 mm, je višja in
poteka bliţje zgornjim vrednostim meritev (to pomeni, da je imela srednja meritev vrednost
blizu zgornje vrednosti), center vseh meritev je precej niţje. Meritve zadnje dobave kaţejo, da
je mediana v centru meritev in znaša skoraj 81.27 mm, celoten razpon je manjši od
predhodnih meritev.
Za izboljšanje procesa je potrebno pri prvem datumu zmanjšati razpon (raztros), pri
drugem in predvsem pri tretjem je potrebno centrirati proces bliţje srednji tolerančni meji in
zagotoviti, da med dobavami različnih datumov ne nihajo vrednosti meritev.
Univerza v Mariboru - Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
31
5.2.2 Okrov
Pri okrovu smo spremljali navoj okrova in primerjali različne materiale.
Meritev vijačnice okrova
Premer vijačnice okrova 95,4 mm smo spremljali na sredini vijačnice.
Slika 5.19: Sposobnost procesa izdelave okrova na osnovi meritev vijačnice okrova
Iz slike 5.19 je razvidno, da meritev dimenzije 95.4 mm pri 25 vzorcih okrova kaţe, da Cp in
Cpk nista v predpisanih mejah, proces ima zelo velik raztros, povprečje meritev je blizu
zgornje meje procesa, velik del je tudi čez zgornjo tolerančno mejo. Za izboljšanje procesa je
potrebno zmanjšati raztros in proces spraviti v meje procesa.
Univerza v Mariboru - Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
32
Primerjava različnih materialov
V preteklosti smo uporabljali material Hostaform in tudi obstoječi material Tarnoform z
drugimi nastavitvami vijačnice orodja, zato smo izvedli primerjavo različnih materialov.
Slika 5.20: Primerjava meritev okrova iz različnih materialov
Slika 5.20 prikazuje, da je razpon vseh meritev zelo velik za obstoječi Tarnoform, saj se
meritve gibljejo od 95.43 do 95.62 mm. Mediana je precej niţja, najvišja je pri Tarnoformu s
staro vijačnico. Večjo pozornost bo potrebno posvetiti okrovom iz Hostaforma in obstoječega
Tarnoforma, pri slednjem bo potrebno zmanjšati razpon meritev.
Univerza v Mariboru - Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
33
5.2.3 Tesnilo
Sposobnost procesa izdelave tesnila
Sposobnost procesa izdelave tesnila smo spremljali na notranjem premeru ø 78 mm.
Slika 5.21: Sposobnost procesa izdelave tesnila na osnovi meritev premera tesnila
Meritev premera ø78 mm tesnila prikazuje, da imata Cp in Cpk velik raztros in sta precej pod
spodnjo mejo procesa.
Glede na to, da večina procesov ni sposobnih in točnih, je potrebno procese stabilizirati, kar
pomeni zmanjšati raztrose in jih centrirati.
Univerza v Mariboru - Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
34
5.3 Vpliv sestavnih komponent sekljalnika na spuščanje
Pred stabilizacijo procesa smo preverili vpliv komponent sekljalnika na spuščanje z DoE
metodo in istočasno testirali tri tesnila različnih trdot 35, 45 in 50 Schore.
Slika 5.22: Vpliv sestavnih komponent sekljalnika na spuščanje
Ob enakem momentu zategnitve posode z okrovom smo spremljali vrednosti spuščanja
različnih glavnih sestavnih delov. Okrov ima pri manjšem premeru 95.3 mm manjše
spuščanje, posoda ima pri manjšem premeru večje spuščanje, mehkejše tesnilo ni imelo
spuščanja, medtem ko je najtrše imelo največje spuščanje. Iz teh podatkov se vidi, da je za nas
najboljša kombinacija manjši okrov, večja posoda in mehkejše tesnilo.
Univerza v Mariboru - Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
35
5.4 Medsebojni vpliv komponent
S kombinacijo različnih komponent posode, okrova in tesnila smo spremljali njihov
medsebojni vpliv.
Slika 5.23: Medsebojni vpliv sestavnih komponent sekljalnika na spuščanje
V prvem delu vidimo, da pri manjšem premeru posode ni razlike v spuščanju, če je okrov
mali ali velik, pri večjem premeru posode pa je vidno, da je malo boljši manjši okrov.
V drugem delu pri mehkejšem tesnilu ni razlike v spuščanju, pri manjšem ali večjem
okrovu ni spuščanja. Pri srednje trdem tesnilu (obstoječem) manjši okrov nima spuščanja,
medtem ko večji okrov spušča malo manj kot 400 g. Pri najtršem tesnilu pa je pri obeh
okrovih večje spuščanje, največje je pri manjšem okrovu.
V tretjem delu primerjamo tesnilo in posodo. Pri mehkejšem tesnilu in različni posodi ni
spuščanja, pri srednjem tesnilu manjši premer posode nima spuščanja, večji premer pa ima
spuščanje, pri najtršem tesnilu pa pri različni posodi oba spuščata, precej večje je spuščanje
pri manjši posodi.
Iz teh podatkov vidimo, da je najboljši okrov z manjšim premerom, posoda z večjim
premerom in mehkejše tesnilo.
Univerza v Mariboru - Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
36
5.5 DoE analiza - načrtovanje preizkusov
DoE analiza je metoda v fazi analize, z njo načrtujemo preizkuse s kontinuiranimi izhodnimi
veličinami in kontinuiranimi ali diskretnimi vhodnimi veličinami. Z njo opazujemo
medsebojni vpliv vhodnih veličin in tudi skupen izhod, v našem primeru spuščanje. Torej je
končni rezultat izhod funkcija vhodnih veličin.
Preizkus z vsemi moţnimi kombinacijami vseh vhodnih veličin ni racionalen, zato izvedemo
manjše število preizkusov s samo glavnimi kombinacijami vhodnih veličin.
Splošen način označevanja preskusa z vsemi faktorji je podan z
2k
k je število vhodnih spremenljivk
2 je število nastavitev, ki jih bomo uporabili za vsak faktor
Preglednica 5.2: DoE faktorji
Faktor Okrov [mm] Posoda [mm] Tesnilo [Schore]
Niţja mera - nast. 95.3 94.1 35
Višja mera - nast. 95.6 94.6 45
Da bi poiskali vpliv glavnih vhodnih spremenljivk, smo naredili DOE analizo z delnimi
različnimi faktorji: dva različna premera okrova, dva različna premera navojnice in dve vrsti
tesnil različne trdote.
Izdelali smo 8 preizkusov s 3 faktorji in 2 nastavitvama, to je 8 različnih kombinacij
preizkusov.
Univerza v Mariboru - Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
37
Slika 5.24: Kubično načrtovanje eksperimenta za določitev vplivnosti komponent
Iz kubičnega načrtovanja je razvidno spuščanje sekljalnika pri različnih kombinacijah okrova,
posode in tesnila. Največje spuščanje 705.6 g je bilo pri kombinaciji manjši premer okrova
95.3 mm, večji premer navojnice posode 94.6 mm in tesnilu trdote 35 Schore. Najmanjše
spuščanje je pri kombinaciji okrov z manjšim premerom 95.3 mm, posoda z večjim premerom
navojnice 94.6 mm in tesnilu trdote 45 Schore. To kombinacijo smo izbrali za optimalno.
Za stekleno posodo smo pri obisku dobavitelja ugotovili, da imajo pri večgnezdnem orodju
teţave s posameznimi gnezdi. Ta gnezda ne zagotavljajo zadovoljive kakovosti, zato smo
predlagali, da jih zablokirajo ali pa popravijo.
Ugotovili smo tudi, da način kontrole ni ustrezen, saj ne zagotavlja izločitev posod iz
slabih gnezd, zato bo potrebno to izboljšati.
Za okrov smo pri dobavitelju ugotovili, da je orodje precej iztrošeno in potrebno vzdrţevanja.
Zaradi teh teţav je potrebno postopek brizganja zelo natančno optimirati in prilagajati vsaki
novi sarţi materiala.
Univerza v Mariboru - Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
38
Material Hostaform in tudi obstoječi material Tarnoform z drugimi nastavitvami
vijačnice orodja po preizkusu tesnosti v primerjavi z obstoječim nista pokazala bistvenih
razlik, zato smo material in nastavitve orodja obdrţali obstoječe.
Obstoječi način kontrole ne zagotavlja dovolj točnih meritev in dovoljuje večji raztros, zato je
potrebno izboljšati postopek kontrole.
Preizkus tesnosti z obstoječim in mehkejšim tesnilom ni dal bistvenih razlik, zato smo
obdrţali obstoječe.
Univerza v Mariboru - Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
39
6 KREIRANJE REŠITEV
Na podlagi analiz smo definirali naslednje ukrepe:
z dobaviteljem posode stabilizirati proces, popravilo orodja in uskladitev kakovosti
(estetske napake, ravnost manjša od 0.4 mm, deformacija materiala) in kontrolnih mer
(ø 81 ±0,5 mm in ø 94.5 ±0,5 mm);
izdelava kalibrov za merjenje notranjega premera posode (na obeh lokacijah enak
postopek kontrole);
z dobaviteljem okrova stabilizirati proces brizganja, uskladitev kakovosti in kontrolnih
mer (90.1 +0,3 mm, ø 95.4 +0,3 mm) in uvedba kontrolne metode;
izdelava kalibrov okrova za spodnjo in zgornjo mejo tolerance 90.1 0 +0,3 mm in z
vhodno kontrolo definiranje kontrolnih mer (kaliber 90.1 mm, koto 70 +0,3 mm je
merjena v korenu 70.3-70.5 mm);
izdelava priprave za vijačenje okrova, leţaja, tesnila in posode na točno določen
moment 4,5 Nm ter korekcija naseda okrova v pripravi za vijačenje (pri povečanem
momentu ni več lomljenja jezičkov okrova). S temi ukrepi se je zmanjšal vpliv
delavca.
Analiza tveganja:
- s pilotno serijo bomo preverili vhodni material in postopek montaţe;
- ne uvajamo novih postopkov izdelave, ampak samo optimiranje obstoječih;
- da zmanjšamo tveganje sposobnosti procesa, bomo povečali kontrolo skladnosti na
vhodu materiala.
Univerza v Mariboru - Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
40
7 NADZOR
Kontrolna grafa na slikah 7.1 in 7.2 prikazujeta razliko količine iztoka pred in po optimizaciji
procesa. Pred optimizacijo so bile povprečne vrednosti spuščanja 535 g/h, bile so veliko višje
kot pa po optimizaciji, kjer so bile povprečne vrednosti 38 g/h.
Posamezne vrednosti so pred optimizacijo precej nihale - ali ni bilo spuščanja ali pa je
bilo spuščanje celotne količine. Po optimizaciji ni bilo spuščanja celotne količine in tudi
nihanje posameznih vrednosti se je precej zmanjšalo.
Slika 7.1: Kontrolni graf količine iztoka
Univerza v Mariboru - Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
41
Na obeh slikah imamo prikaz istih podatkov količine iztoka vode. Na sliki 7.1 so podatki
prikazani v zaporedju vzorcev, na sliki 7.2 pa po posameznih vrednostih.
Slika 7.2: Kontrolni graf posameznih količin iztoka
Univerza v Mariboru - Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
42
8 ZAKLJUČEK
V svojem diplomskem delu sem obdelal teoretični del metodologije 6 SIGMA, jo uporabil pri
svojem projektu in z njo dosegel zastavljeni cilj.
Z izdelavo diplomske naloge sem spoznal, da z vključevanjem vseh moţnih vzrokov za
napako, z vključevanjem strokovnega tima, s sistematičnim pristopom, z uporabo različnih
metod in analiz lahko dobimo zelo uporabne podatke ter na njihovi osnovi lahko izvedemo
koristne ukrepe.
Cilj diplomske naloge Optimiranje tesnosti sekljalnika, je bil z odpravo časa zastoja in
z zmanjšanjem količine spuščanja sekljalnika v proizvodnji za manj kot 110 g doseţen.
Preglednica 8.1: Količina spuščanja
Cilj Prej Po ukrepih
Količina spuščanja [g] < 110 535.4 38.3
V svoji diplomski nalogi sem ţelel prikazati, da se pri reševanju določenega problema ne
smemo oprijeti prvega vzroka za napako, ampak sistematično poiskati čim več vzrokov, jih s
pomočjo metodologije 6 SIGMA oceniti, analizirati, kreirati rešitev in jo z vpeljavo v
proizvodni proces tudi realizirati.
Zato velja rek:
"If you ever
stop improving,
you stop
being good"
"Če boste kdaj
prekinili z izboljšavami,
ne boste več dobri"
Univerza v Mariboru - Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
43
SEZNAM UPORABLJENIH VIROV
[1] Ačko Bojan: Teoretične osnove predmeta Management kakovosti.
[2] Denkeler [svetovni splet]. Dostopno na WWW: http://www.denkeler-
qm.de/Schul/Stat/cpk.htm/ [20.8.2011].
[3] Elsmar [svetovni splet]. Dostopno na WWW: http://elsmar.com/Cp_vs_Cpk.html/
[26.8.2011].
[4] Kreft Anica, roj. Retko, ena prvih delavk v novo nastali tovarni leta 1970.
[5] Notranji viri podjetja BSH: Teoretične osnove Green belta s 6 SIGMA metodologijo.
[6] Six sigma [svetovni splet]. Dostopno na WWW: http://www.6sigma.us/ [26.8.2011].
[7] Šostar Adolf: Management kakovosti: univerzitetni učbenik, Maribor: Fakulteta za
strojništvo, 2000.
[8] Tanttech [svetovni splet]. Dostopno na WWW: http://tanttech.com/six_sigma.html/
[19.8.2011].
[9] Vujica - Hercog Nataša, Plečko Alenka: Uporaba metodologije 6SIGMA v proizvodnem
podjetju: zbornik trajnostni razvoj - pot iz krize: Orodjarstvo 2009, str. 81
Univerza v Mariboru - Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
44
PRILOGE
Priloga 1.: Kaliber notranjega premera okrova GRE - NE GRE
Priloga 2: Priprava za vijačenje sekljalnika na določen moment
Univerza v Mariboru - Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
45
Priloga 3: Kaliber posode steklenega sekljalnika
Univerza v Mariboru - Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
46
Priloga 4: Kosovnica sekljalnika MUM4
Univerza v Mariboru - Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
47
Priloga 5: Aparat MUM4 s priborom
Univerza v Mariboru - Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
48
Priloga 6: Aparat MUM4 s sekljalnikom