六西格玛在热缩行业新产品研发中的应用

一、新产品热缩八支套的研发背景

H公司的一个俄罗斯客户，在输油管道建设过程中，需要用电池对管道的一个特殊位置进行恒温保护。由于使用环境的特殊限制。蓄电池的进线和出线需要绝缘保护。经过效益评估，客户决定结合特殊尺寸要求开发八种热缩套管(通常我们的热缩分支套管有一种套管、两种套管、三种套管、四种套管和五种套管，主要用于我们电线电缆结构的绝缘保护)。八热缩套管的开发是国内整个热缩行业的首创，之前没有相关经验。

二、热缩八脚套管的生产工艺及实际研发过程中的质量问题

1.热缩八支套管的生产工艺。特定材料配方母料生产-注塑-辐射交联-膨胀定型-涂胶、印刷、包装。

2.热缩八腿套实际研发过程中的质量问题。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(辐射交联后的一项鉴定指标)实测值波动较大，部分产品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

根据实测数据，我们进行了总结。柏拉图看到辐射交联后剂量不均匀占总异常的50%，因此将其定义为首选改善目标。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.新材料配方对该辐射能量剂量的吸收能力较低。

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.产品膨胀倍数过大会导致应力开裂。

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.影响因素是真的。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，我们需要验证哪个因素对热缩八脚套管新产品的辐射交联影响最大。

2.筛选因素，实验论证。在实际筛选因素的过程中，我们用DOE的方法进行了以下实验(用代码表示):材料配方A 1，A2，A3；产品B1，B2，B3；成形参数C1、C2、C3；辐射参数D1，D2，D3。如果要得到完整的实验数据，需要用4个因素3个水平的方案进行实验，共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组实验方案进行验证。

3.确认因素。在上述实验数据中，我们汇总了所有得到的数据，通过图形分析和使用MINITAB的统计分析，发现辐射参数和产品结构对交联影响的综合得分都在80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。枝间距和枝位置，每个因素有3个水平。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。我们总共需要进行24组实验。然后，我们总结了实际实验的数据，分析了辐射的距离和位置对八分支套管热收缩的影响。

4.具体的改善计划和最终效果确认。辐射能方面，在其他条件不变的情况下，继续优化辐射能的参数；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；修改产品结构:确认改进方案的效果。经过约30天的努力，优化后的辐射参数和新结构产品再次用于验证。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%。

5.更新联邦应急管理局并跟进产品。六西格玛改进后，新产品的质量问题得到了很大的改善，需要对原有的FEMA进行更新，进一步降低潜在风险，提高新产品的质量。