一、公司简介
安吉伊纳福家居有限公司成立于2019年,是一家专业从事家具制造的小微企业,公司现有员工一百余人,年产值3000万元左右,主要产品为各类金属及木制椅、凳、沙发等家具,产品以出口为主,主要销往欧美市场。
二、企业急需解决的质量问题
焊接质量不稳定,不能有效发挥自动焊的优势。公司生产的金属椅,其主体框架钢制部件由冷轧低碳钢管经冲压下料、弯管成型后焊接而成,是主要受力部件,直接影响产品质量安全,是质量控制的关键环节。但传统的手工焊已很难在成本、效率和稳定性上有大的提升空间,公司于2020年底投入200多万安装了15台焊接机器人,代替手工焊。本以为采用自动焊后,焊接效率、质量都会得到提升,实际效果却不尽人意:自动焊质量极不稳定,脱焊、虚焊现象频发,一次焊接合格率徘徊在85%左右(见图1),不及原人工焊一次合格率(约92%),不仅不能有效发挥自动焊优势,单位产品综合成本反而增加了约6%。
三、提升行动主要做法
2021年底以来,公司积极参与小微企业质量提升行动,针对上述问题痛点,有目的性的导入质量体系,开展质量攻关活动,具体举措如下:
(一)层层剖析,确定主因
组建专项质量小组,学习质量管理及质量管理体系方法,运用因果分析法,层层剖析,寻找原因。
分析发现,相比人工焊,自动焊对工艺参数精准度、焊接条件整齐划一性、过程质量控制标准化程度提出了更高的要求。质量小组在对所有原因系统分析排查后,找出了造成焊接质量问题的主要原因,并制定了自动焊质量提升对策表。
(二)有的放矢,逐项改进
一是完善关键材料进货控制要求,提高钢管采购质量。对常用的三家供应商钢管厚度、抗拉强度进行比对,委托有能力的检测实验室对不同厂家同规格钢管的壁厚、抗拉强度进行测试,并对2021年三家供应商供应钢管配套的产品一次焊接合格率进行分析,详见表2。根据测试评价及分析结果,调整供应商优先级顺序。在进货检验要求中增加让供应商提供每批次产品拉伸强度、壁厚检测报告的要求,并将抗拉强度的抽检频次由每年不少于一次调整为每季度一次,通过系列措施,提高钢管的采购质量稳定性。
二是规定液压折弯机空载时间,制定折弯工艺修正参数表,减少折弯角度偏差及波动。通过调取分析同一折弯机加工同一规格钢管折弯角度检验数据,发现环境温度对折弯角度会产生一定影响,详见表3。分析得出:首检时角度偏差及波动明显高于巡检时,环境温度低时,这一现象更加明显。质量小组分析环境温度会影响液压油油温,从而影响液压强度,首检时,折弯机处于刚启动阶段,油温不能马上达到设定值,这期间折弯角度偏差及波动明显较大;巡检时,机器已运行一段时间,油温达到稳定,折弯角度偏差及波动明显变小。
质量小组提出在折弯机启动后,设置一段空载运行时间,当液压油温达到稳定后,再进行加工。经过一段时间的实践验证,最终确定环境温度≤20℃时,折弯机开机时先空载运行45分钟,再进行生产;环境温度≥20℃时,空载运行30分钟后再进行生产。质量小组同时研究制定了不同环境温度下折弯角度的修正参数表,通过修正角度,减少偏差。采取上述措施后,折弯工序一次检验合格率得到有效提升。
三是定制专用检具,提高检验效率。为解决钢管折弯成型后(非平面规则形状)不好测、测的慢的难题,质量小组制作了专用检具,使用新检具后,既测得准,又测得快,极大提升了检验质量和效率。
四是制定工艺参数对照表,编制机器人焊接作业指导书,定期进行工序能力确认。邀请设备厂家,通过样件试焊,综合焊件外观、静载荷试验数据信息,针对不同规格钢管、不同焊接角度要求,确定焊接机器人最佳参数设定值,编制机器人焊接作业指导书,明确不同型号规格产品钢管焊接电流、电压、温度、机械臂运动速度等工艺参数对照表,通过设备操作标准化,提升焊接稳定性。同时组织焊接操作工、液压工、检验员等关键岗位人员开展技能培训、比武,提升人员能力。编制《焊接工序能力确认表》,围绕人员能力、焊材、设备、焊接方法、焊接环境定期对焊接工序能力进行确认。
四、企业质量提升成效
通过改进,自动焊一次合格率从85%左右提至96%(见图4)。使用定制检具后,折弯工序检验效率从30s/件提至5s/件,检验成本降低0.1元/件;需人工整形部件数大幅减少,平均整形成本从0.35元/件降至0.1元/件。焊工、检验员减少5人,工资支出减少约60万/年。单位产品综合成本相比原人工焊降低16%,预计一年可累计节省成本90万。
五、经验启示
日常生产、检验数据的积累是有必要的,当出现质量问题的时候,历史数据可以帮助我们更好的查找原因,为制定改进措施提供基础。因果分析法是行之有效的质量手段,通过剥洋葱似的层层剖析,可以为我们更快、更全面的找到产生问题的原因,是质量管理的有效思维方式。