降低B12D氣門氮化變形缺陷率

1、 MAHLE降低降低B12D氣門氮化變形氣門氮化變形缺陷率缺陷率發(fā)布人：羅先海單位：馬勒三環(huán)氣門驅動（湖北）有限公司日期：2009.6.12MAHLE Industries, Incorporated, February-2007 MAHLE公司慨況公司慨況馬勒三環(huán)氣門驅動（湖北）有限公司是德國馬勒集團和湖北三環(huán)集團強強聯(lián)合成立的合資公司于2006年12月取得營業(yè)執(zhí)照; 2007年1月1號正式運行 注冊資本1400萬美金, 總投資將達到4200萬美金 合資公司是國內主機配套最大的專業(yè)氣門廠家之一；廠區(qū)面積100,000 m2 , 員工約1700人, 2008年銷售氣門突破2800萬支，2009

2、年生產能力為3300萬支 馬勒集團位居全球汽車零部件30強; 年銷售收入破100億歐元三環(huán)集團是國家大型企業(yè),年銷售收入破100億人民幣,并擁有一個上市公司三環(huán)氣門有四十多年的氣門生產經驗，為奧迪、神龍、江鈴、上汽通用五菱、康明斯、東風、長安、東安、重汽、玉柴、上柴、朝柴、悅達起亞、福田、奇瑞、江淮、吉利、雷沃、云內、洛拖等主機廠發(fā)動機氣門的主供應商。 前言前言 B12D氣門是上汽通用五菱的一個項目，在先期質量策劃時就注意該產品的桿部圓柱度較同類產品要嚴，至使該產品的合格率一直較低，加上原材料價格一路上漲，迫于成本壓力，提高合格率已迫在眉睫,通過調查,制約該產品合格低的瓶頸就是桿部圓柱度超標,

3、而引起該項目超的主要原因就是氮化過程中桿部變形.為此,分廠與表面處理車間成立了專門的攻關小組,力破難關。12MAHLE Tri-Ring Valve Train (Hubei) Co., Ltd., 10. 3.2007 MAHLE一、一、 小組概況小組概況小組名稱表面處理分廠QC小組課題類型攻關型課題名稱降低B12D氣門氮化變形缺陷率小組成立時間2007年5月活動時間2008年5月至2008年8月注冊編號BM-0806小 組 成 員姓名組內職務任職QC學時小組成情況分析李乾方總顧問高工36余開文技術指導主管36周 揚組長工程師72熊 翼副組長工程師72羅 江副組長助工48劉文平組員助工48龔

4、運和組員工人48嚴方益組員工人48徐義勇組員工人48胡傳立組員主管36黃 婭組員檢驗員48 粟 波組員助工48羅先海組員質量工程師48表13MAHLE Tri-Ring Valve Train (Hubei) Co., Ltd., 10. 3.2007 MAHLE二、二、 選題理由選題理由顧客的要求公司的要求目前現(xiàn)狀確定課題 上汽通用五菱要求B12D氣門桿部圓柱度小于0.005mm B12D氣門下線合格率必須達90%以上，才有利潤 B12D氣門氮化變形缺陷率8.9% 降低B12D氣門氮化變形缺陷率三、三、 現(xiàn)狀調查（現(xiàn)狀調查（1 1） 1. 我們對08年4月份生產的B12D氣門的不合格原因進行

5、統(tǒng)計如下,見表2表2 缺陷名稱 數(shù)量桿小棱圓錐薄錐跳槽小大外圓小碰傷其它合計 總產量缺陷數(shù)(支)2033 12842 156236930015826040517929144727缺陷率(%)1.40 8.87 1.08 0.25 0.21 0.11 0.18 0.28 12.39 4三、三、 現(xiàn)狀調查（現(xiàn)狀調查（2 2） 2. 根據表2得如下缺陷頻率統(tǒng)計表3:表3序號缺陷名稱頻數(shù)(支)累計頻數(shù)(支)累計頻率(%)1棱圓128421284271.63 2桿小20331487582.97 3錐68 4錐跳3691680693.74 5槽小3001710695.41 6碰傷

6、2601736696.86 7大外圓1581752497.74 8其它40517929100 合計179295三、三、 現(xiàn)狀調查（現(xiàn)狀調查（3 3） 3. 由上表繪得B12D不合格排列圖2桿部圓柱度(我們通常叫”棱圓”)不合格是B12D氣門合格率低的主要原因。67MAHLE Tri-Ring Valve Train (Hubei) Co., Ltd., 10. 3.2007 MAHLE三、三、 現(xiàn)狀調查（現(xiàn)狀調查（4 4）4. 運用MINTAB工具對氮化前B12D桿部圓柱度進行直方圖(圖3)及Cpk分析：Cpk值1.43，工序能力充分三、三、 現(xiàn)狀調查（現(xiàn)狀調查（5）8MAHLE Tri-Ri

7、ng Valve Train (Hubei) Co., Ltd., 10. 3.2007 MAHLE 結論： 從統(tǒng)計表、排列圖和直方圖可以看出， B12D氣門桿部氮化變形缺陷已嚴重影響產品 質量、成本和交貨期，是急需解決的問題。四、四、 確定目標（確定目標（1） 1. 結合公司的要求，確定小組活動的目標是8月底前B12D氮化變形缺陷率控制在3%以下，見圖4圖49四、四、 確定目標（確定目標（2） 2. 目標值確定依據 理論計算依據，只要控制桿部圓柱度缺陷75%即可達到8.9%-8.9%75%=2.2% 小組成員領導、技術人員、質量工程師、技術工人組成，結構合理。10五、五、 原因分析（原因分析

8、（1） 根據現(xiàn)狀調查結果，小組成員集中召開諸葛亮會議，集思廣益，各抒已見，最后總結出產生氮化變形的原因，如圖511五、五、 原因分析（原因分析（2）氮化桿部變形執(zhí)行工藝紀律不嚴氣門桿徑與長度比氮化時間過長工藝參數(shù)確定不合理熱電偶/溫度表/時間繼電器出錯料人法機裝藍時沒有輕拿輕放裝藍量過多氮化溫度過高上道工序產品不合格氮化爐跑溫時間及溫度失控圖5： 氮化桿部變形的因果圖123456712測量測量系統(tǒng)有變差環(huán)8六、六、 要因確認（要因確認（1）編號1#2#3#4#5#6#7#8#9#10#氮化前0.0036 0.0032 0.0028 0.0035 0.0032 0.0034 0.0037 0.0

9、034 0.003 0.0026氮化后0.0056 0.0048 0.0042 0.0040 0.0046 0.0043 0.0068 0.0039 0.00410.0044要因確認一 末端因素：上道工序(精磨桿)產品不合格 確認方法：現(xiàn)場檢查、考核 標準要求：測精磨桿工序桿部圓柱度 確認地點：二分廠 確認過程： 1、前期對精磨桿工序桿部圓柱度進Cpk測定，測定值為1.43. 2、在精磨桿工序抽取B12D10支，檢驗后掛編號牌，進行氮化。結果如下(表4)結論：氮化工序的桿部圓柱度存在有0.0005至0.0031的變形。 非要因。表413六、六、 要因確認（要因確認（2） 末端因素：測量系統(tǒng)存在

10、變差 確認方法：測量系統(tǒng)分析(MSA) 標準要求：桿部圓柱度0.005 確認地點：總檢包裝車間 確認過程： 1、隨機抽取10支B12D氣門,兩班的檢驗員采用相同的測量方法、在相同的環(huán)境下，對同一工件的同一點進行測試。 2、完成第一輪后測量后，將這10個樣品的次序打亂，重新隨機排序，進行第二輪和第三輪測量。共取得60個數(shù)據。見表5。要因確認二 樣品序號檢驗員1#2#3#4#5#6#7#8#9#10#A0.001260.003270.004340.005320.003280.002160.001750.003420.002570.00463B0.001180.003420.004310.00521

11、0.003340.002270.001720.003340.002660.00468A0.001230.003340.004220.005350.003380.002220.001640.003520.002590.00464B0.001190.003420.004410.005330.003420.002250.001890.003410.002610.00451A0.001240.003220.004390.005370.003340.002160.001790.003340.002550.00461B0.001160.003330.004390.005380.003430.002270.

12、001890.003420.002670.00454表5六、六、 要因確認（要因確認（3） 研究變異 %研究變異 %公差來源 標準差(SD) (6 * SD) (%SV) (SV/Toler)合計量具 R&R 0.0000577 0.0003464 4.44 9.74 重復性 0.0000535 0.0003207 4.11 9.02 再現(xiàn)性 0.0000218 0.0001307 1.67 3.68 部件間 0.0012998 0.0077987 99.90 219.25 合計變異 0.0013011 0.0078064 100.00 219.47將表5中數(shù)據應用MINITAB軟件進 行MS

13、A分析結論：G R&R為9.74%,測量系統(tǒng)可接受。非要因。圖6： MSA分析Xbar-R圖六、六、 要因確認（要因確認（4）要因確認三 末端因素：裝藍量過多 確認方法：現(xiàn)場檢查、考核 標準要求：作業(yè)指導卡 確認地點：表面處理車間 確認過程： 隨機抽查兩個班次裝藍量，是按工藝要求執(zhí)行。見圖7 結論：裝藍量按要求進行。 非要因。裝藍合格，無堆碼現(xiàn)象圖714六、六、 要因確認（要因確認（5） 末端因素：裝藍時操作工沒有輕拿輕放 確認方法：現(xiàn)場檢查、考核 標準要求：作業(yè)指導卡 確認地點：表面處理車間 確認過程： 隨機抽查操作工的裝藍動作，符合規(guī)范要求。 要因確認四結論：裝藍量按要求進行。 非要因。1

14、5六、六、 要因確認（要因確認（6）16MAHLE Tri-Ring Valve Train (Hubei) Co., Ltd., 10. 3.2007 MAHLE要因確認五 末端因素：氮化時溫度過高 確認方法：現(xiàn)場檢查、考核 標準要求：作業(yè)指導卡 確認地點：表面處理車間 確認過程： 分別取400、 450 、 500 、 550 、 600 采用氮化時間60min進行氮 化桿部變形工藝試驗，如圖8：結 論： 要因。圖8六、六、 要因確認（要因確認（7）要因確認六 末端因素：氮化時時間過長 確認方法：現(xiàn)場檢查、考核 標準要求：作業(yè)指導卡 確認地點：表面處理車間 確認過程： 分別取20min至1

15、20min 采用氮化溫度500度進行氮化桿部變形工藝試驗，如圖9： 結 論： 要因。圖917六、六、 要因確認（要因確認（8）要因確認七 末端因素：氮化爐跑溫 確認方法：現(xiàn)場檢查、考核 標準要求：作業(yè)指導卡 確認地點：表面處理車間 確認過程： 經檢氮化爐，爐子完好，溫度顯示正常 結 論： 非要因。18要因確認八 末端因素：熱電偶/溫度表/時間繼電器出錯 確認方法：現(xiàn)場檢查、考核 標準要求：作業(yè)指導卡 確認地點：表面處理車間 確認過程： 經現(xiàn)場檢查，溫度儀表、時間控制器、熱電偶均完好，并通過檢定，在有效期內。 見圖10-12結 論： 非要因。六、六、 要因確認（要因確認（9）圖10圖11圖121

16、9六、六、 要因確認（要因確認（10） 驗證得出影響氣門變形的主要因素： 1. 氮化時溫度過高。 2. 氮化時間過長。20七、七、 制定對策制定對策要因對策目標措施地點負責人完成期限氮化溫度過高對氮化時間、溫度和氫酸根濃度參數(shù)進行優(yōu)化獲得滿足質量要求的參數(shù)1.制訂試驗設計計劃,確定因子和水平，選擇正交表。技術部周揚08/6/122.選擇試驗產品。在精磨桿工序抽取同一班次，同一操作工產品進行試驗。二分廠黃婭08/6/13氮化時間過長3.進行試驗。表面處理車間羅江08/6/204.檢測計量站胡傳立08/6/215.數(shù)據分析質量部羅先海08/6/226.結論質量部熊翼08/6/23表621八、八、

17、對策實施（對策實施（1）試驗設計試驗目的：氮化合格率試驗目標：該批標越大表明試驗條件越好確定因子與水平： 水平 因子水平1水平2水平3水平4 A：氮化溫度（）450500550600 B：氮化時間(Min)20406080 C：氫酸根濃度(%)20303540表722八、八、 對策實施（對策實施（2） 選擇正交表L16（45） 列號試驗號ABC11112122313341445212622172348243931310324113311234213414144231543216441表823八、八、 對策實施（對策實施（3） 列號 試驗號 A：氮化溫度（） B：氮化時間(Min) C：氫酸根濃

18、度(%)試驗結果桿部圓柱度合格率%氮化層深合格率%外觀合格率%氮化合格率%145020251008095752450403099901008934506035969098844450804090100938355002030100901009065004025999099887500604092100928485008035881009886抽取同一班次、同操作工1600支，隨機分組16組，每組100支，因氮化層深度是破壞性試驗，從藍子固定各部位抽取10支。表924八、八、 對策實施（對策實施（3） 列號試驗號 A：氮化溫度（） B：氮化時間(Min) C：氫酸根濃度(%)試驗結果桿部圓柱度合

19、格率%氮化層深合格率%外觀合格率%氮化合格率%9550203510090998910550404098100999711550602585100100851255080308010010080136002040939091741460040359010094841560060308610098841660080257510010075均值182.758280.75均值28789.585.75均值387.7584.2585.75均值479.258184.5極差8.58.5525八、八、 對策實施（對策實施（3）圖131.依據上表可得最佳因子A3B2C2和A3B2C32.通過正交設計軟件獲得效應曲線圖如下：26八、八、 對策實施（對策實施（3） 結論： 最佳工藝參數(shù)： 溫度550；時間40min；氫酸根濃度30-3