六西格玛在热缩行业新产品研发案例中解决方案的应用

一、新产品热缩八件套的R&D背景

某公司俄罗斯客户在输油管道建设过程中，需要用电池对管道的某一特殊级别进行恒温保护。由于使用环境的特殊限制，蓄电池的进出线需要绝缘保护。经过效益评估，客户决定开发八个热缩套管(正常情况下，我们的热缩分支套管有一个套管。二套、三套、四套、五套，主要用于我们电线电缆结构的绝缘保护)，热缩八套的开发在国内整个热缩行业是首例，之前没有相关经验。为了降低供应商的成本，客户愿意承担一部分成本，与某公司合作开发。

二、热缩八脚套管的生产及实际研发过程中的质量问题。

1.热缩八腿套的制造工艺:特定材料配方母料的生产-注塑-辐射交联-膨胀定型-涂胶、印刷、包装。

2.注塑成型的产品成品率太低，生产效率低；辐射交联后产品的交联度(辐射交联后的一个鉴定指标)；实测值波动较大，产品部分部位实测数据已超出控制范围；产品在膨胀过程中破裂了。

三。异常现象的原因分析

通过实测数据，总结一下。柏拉图看到辐射交联后剂量不均匀占总异常的50%，所以定义为首选改善对象！通过特征原因图，我们分析了可能的异常原因，具体表现在以下几个方面:

1.新材料配方对最低剂量辐射能的吸收能力低；

2.产品的结构设计不合理。在辐射过程中，存在电子加速器的射线达不到的盲区，影响剂量吸收；

3.辐射交联的工艺参数不优化，影响实际交联效果；

4.产品膨胀倍数过大导致应力开裂；

5.膨胀和定尺寸过程中的工艺参数不是最佳的。

4.针对以上问题，我们采用六西格玛的模式进行改进。

1.影响因素属实:通过以上分析，影响辐射交联的相关因素有:材料配方、产品结构、成型参数、辐射参数；具体来说，我们需要验证热缩八支套管新产品的辐射交联哪个因素影响最大。

2.筛选因子，实验演示:在实际筛选因子的过程中，我们使用DOE的方法分别进行了以下实验(用代码表示)；材料A1、A2和A3；产品B1，B2，B3；成形参数C1、C2、C3；辐射参数D1、D2和D3；(每个代码代表一个先前优化的方案)

如果要得到完整的实验数据，需要用4因素3水平的方案进行实验，共3×3×3×3 = 108组实验；通过六西格玛统计分析软件MINITAB，我们分析了18个实验方案进行验证。

3.确认因素:我们将上述实验数据得到的数据全部汇总，通过图形分析和使用MINITAB的统计分析，得出辐射参数和产品结构对交联影响的综合得分均在80分以上。因此，我们需要对这两个因素进行优化实验，以确认最关键的因素，具体来说，辐射参数包括:能量、速度、转弯次数、照射次数和照射角度；产品结构:壁厚、分支间距、分支位置；每个因素有3个级别。通过计算，需要进行8个因素3个水平的相关实验。但通过实践经验，可以初步排除一些因素，重新设计DOE实验。总共需要进行24组实验，然后汇总实际实验的数据。发现影响热缩八腿套管辐射交联的关键因素是:辐射能量和分支间的距离和位置；

4.具体改进方案及最终效果确认:辐射能方面，在其他条件不变的情况下，继续优化辐射能参数；分支间距和位置:修改产品设计图纸，与客户确认最终修改方案是否满足使用要求。重新加工模具:开发修改后的产品结构，确认方案二的改进效果。

经过30天左右的努力，更新辐射参数优化和新结构的产品进行验证；与第一次测量数据相比，辐照后交联度测量的浓度和稳定性都有很大提高，CPK值首次达到1.28和0.87，改善效果非常明显。同时，产品在后续膨胀中的开裂现象大大减少，整体成品率提高了12%。