6sigma 项目案例
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立项：经领导同意，特成立包含工艺、设备、品质管理等跨部门成员组成的6SIGMA项目组，对波峰焊加工过 程进行工艺设备特性化分析和过程能力改进，以提升波峰焊的质量水平与生产效率。
2.0 Project Overview
2.2 项目目标
Î工艺设备特性化：通过对波峰焊生产过程的分析，明确影响产品质量 （以连锡或开焊为重点）的关键工艺设备因子，并找出测试方法，开展过 程能力分析、提升和控制，同时建立关键参数的数学模型，优化参数设 置； Î质量提升——降低选择性波峰焊焊点PPM 50%（相同产品比较，PPM由 ××PPM下降××PPM）； Î效率提升——降低产品工时，降低新产品调制及工艺设备调整时间。
Mean=90.82
5
10
15
20
Observation Number
LCL=90.47 25
Data collection plan 数据采样
Measuring system analysis （GR&R）
测量系统分析
4.0 DMAIC Roadmap: MEASURE
4.2 关键变量筛选：
连锡FMEA
4.0 DMAIC Roadmap: MEASURE
4.3 MSA (example:波峰高度测量系统）：
n 测量系统（新启用）
o GR&R抽样方案
波峰图片
测量者
参照标准
测量 过程
测量仪器 LEICA数显仪
测量方法
波峰高度
10-2-2（10个样本、2个 测量者、重复测量2次）
p GR&R Report
2.3 Project Roadmap 项目里程计划
Phase Define
Duration
Main contents and Results
02/10/10-02/10/25 Business Case、Project Charter、SIPOC、Voice of the customer、CTQ
0.38
Observed Performance
PPM < LSL PPM > USL
71428.57 166666.67
PPM Total
238095.24
Exp. "Within" Performance
PPM < LSL PPM > USL
22090.03 22258.67
PPM Total
44348.69
Cum %
22.2 41.2 56.0 62.3 68.7 74.3 79.6 84.5 88.7 93.0 95.8 100.0
3500
100
3000 2500 2000
80%
80
60
1500
40
1000 20
500
0
Defect
Count Percent Cum %
焊Ｐ点Ｃ5与1Ｂ2贴变5片形助1器2焊件3剂9间焊量2距接不3过X稳3焊坐6小定接标3Y偏3坐焊波6差标接峰3偏高区20差度P焊C不1B接6定稳8Ｘ位焊坐X9接坐标6Y标设坐偏9焊置标6差接不设当Z置助9坐夹6不焊标具当剂过助水9区低6焊平P剂度C9B区差6定P位C7BXP2定坐C位B标可6Y引偏4坐焊助脚差标性焊可6偏差4剂焊差喷性6嘴差4X坐O16t标h0e偏rs 差 0
没有建立一套科学、有效地过程评估与控制方法，在实际生产中，品质、工艺与设备参数之间的对应关系 不够清晰，工艺窗口不明确，工艺设备调制及设备的维护保养缺乏科学的依据。
反映在产品质量上，就是长期以来，单板的焊点PPM波动很大，连锡、开焊问题出现频繁，此两项缺 陷，占了所有焊点缺陷的80%以上；同时新产品的调制时间长，极大地影响了生产效率和加工周期。
Funneling 筛选
［all possible］
z Brainstorming z Fishbone diagram z Cause & Effect matrix z FMEA
［vital few］
Cp/Cpk Process capability
过程能力计算
Data plotting 数据图形分析
Measure Analyze Improve Control
02/11/01-02/11/30 02/12/01-03/01/25 03/02/15-03/03/20
Variables list、Brainstorming、Cause & Effect matrix、FMEA、Sampling methods、Data collection、GR&R、Process Capability
Individual Value
Process Capability Analysis for U1X OFFSET
Process Data
USL
0.300000
Target
*
LSL
-0.300000
Mean
0.000238
Sample N
42
StDev (Within) 0.149196
StDev (Overall) 0.260997
Project charter 项目章程
z 项目主题 z 问题描述 z 项目目标 z 财务收益 z 项目范围 z 项目团队 z 项目计划
选择性波峰焊过 程能力提升
S
U
P
P Input Process L
I
E
R
SIPOC
S
过程描述
焊点PPM（连 锡、开焊）
CTQ
Voice of the customer 客户需求
504
不 高
当度助不焊稳剂定量波不峰稳高定度
432 336 144
设 焊
置接1时高44间焊过接长1Z2坐助8标焊过剂1高助量20焊设剂置喷过1助1嘴少2焊X剂坐助喷标焊9嘴剂偏6Y区差坐P标C9B偏器6定差件位引X
坐脚标长偏度差过Oth长e rs 64 96
0
Percent
22.2 19.0 14.8 6.3 6.3 5.6 5.3 4.9 4.2 4.2 2.8 4.2
q GR&R 结果
4.0 DMAIC Roadmap: MEASURE
4.4 过程数据分析（example:波峰过程）：
n Dot plot
o Individual chart & Normal probability plot
p Individual charts by groups
q 过程统计值列表
1）喷涂过程稳定，数据随机分布； 2）常用喷涂时间设置下，喷涂能力满足要求。
o 波峰高度
1）波峰过程不稳定；
2）不同设置值下的波峰表现有较大差别，波 峰设置越高，波动范围越大。
p
Individual Value
0.2
0.3
0.4
0.5
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
U C L=102. 0 Mean=85.03 LCL=68.09
C U S Output T O M E R S
3.0 DMAIC Roadmap: DEFINE
3.2 CTQ当前水平
波峰焊焊点PPM趋势图 (PPM Trend)
说明：2002年07-09月， 平均PPM为××PPM
2002.5月
2002.6月
2002.7月
2002.8月
2002.9月
波峰焊焊点缺陷柏拉图（Pareto of Defect)
USL Target
0.300000 *
LSL
-0.300000
Mean
-0.003778
Sample N StDev (Within)
18 0.131310
StDev (Overall)
0.183604
LSL
USL
Within Overall
Potential (Within) Capability
15 15 11 10 10 9 5 3 3 3 3 3 2 2 2 2 5 15 29 41 50 60 69 74 77 80 82 85 88 90 92 94 95 100
“vital few”
焊接方式：焊接路径、焊接时间等关键工艺参数的设置组合，由编程确定。 助焊剂量：喷涂在PCB焊点上的助焊剂量 波峰高度：焊接时，波峰距离焊接喷嘴顶部的距离 焊接OFFSET：焊接喷嘴中心相对PCB焊点中心的X、Y坐标偏差
项目名称：波峰焊工艺设备过程能力提升
时间:2002年10月—2003年04月
1.0 Project Title & Team
项目名称： 波峰焊工艺设备过程能力提升 项目组：项目编号 项目时间： 2002/10—2003/04 培训与指导：顾问团队 项目赞助： ****
姓名 ** ** ** ** ** **
0
50
100
150
不同喷 涂时 间 下的 变 化 对 比 图
焊接OFFSET
Process Capability Analysis for X OFFSET
按SPEC=±0.3mm 计，过程能力严重 不足，其中:
X offset:Cpk=0.54
Y offset:Cpk=0.46
Process Data
03/02/20-03/04/10 Documentation/standardization、Assessment of results、Monitoring
3.0 DMAIC Roadmap: DEFINE
3.1 Activity overview（活动综述）:
Business case 预期财务收益
说明：在焊点缺陷中，连 锡与开焊为最主要的两类 缺陷，合计占总缺陷数的 近80%。
3.0 DMAIC Roadmap: DEFINE
3.3 SIPOC Model:
S
U
P
插件工段
P
辅料供应商 L
I
E
R
S
波峰焊生产过程
Input
PCBA（已插件） 焊剂 焊料
Process
Process mapping
RPN Pareto Chart for potential causes
开焊FMEA
RPN Pareto Chart for potential causes
Count Percent
Count Percent
2000
100 80%
80
60
1000
40
20
Defect0
Count
焊
接
方
式 选择 波峰
Output
焊接好的PCBA
C U S T 补焊工段 O M ICT/FT E R S
进板
助焊剂喷涂 PCB传送
PCB
预热
焊接1
PCB传送
焊接2 冷却 出板
助焊剂
脉冲电磁泵
4.0 DMAIC Roadmap: MEASURE
4.1 Activity overview（活动综述）:
Variables metrics 变量列表
4.679 4.157 5.202 0.300 4.589-4.769
Fra Baidu bibliotek
0.248-0.379
80
5.283 3.889 6.677 0.599 5.109-5.457
0.499-0.750
4.0 DMAIC Roadmap: MEASURE
4.5 阶段性结论（Measure Phase）
n 助焊剂喷涂量
setting 65
Mean LCL 2.818 2.534
UCL 3.101
StDev 0.189
95% CI for Mu
2.754-2.882
95% CI for Sigma
0.153-0.247
70
3.838 3.453 4.132 0.275 3.752-3.923
0.227-0.351
75
LSL
USL
Within Overall
Potential (Within) Capability
Cp
0.67
CPU
0.67
CPL
0.67
Cpk
0.67
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
Cpm
*
Overall Capability
Pp
0.38
PPU
0.38
PPL
0.38
Ppk
职位 设备专家 工艺专员 质量专家 试制工程师 试制工程师 设备专员
职责 项目组长 工艺技术支持 质量统计 生产跟踪 工艺控制 工艺设备实验
项目组成员像片
2.0 Project Overview
2.1 立项背景
××××××××
应用现状： 波峰焊工艺过程复杂，设备应用与控制要求高，焊接品质依赖于良好的工艺过程。由于应用较晚，尚
Exp. "Overall" Performance
PPM < LSL PPM > USL
124999.74 125375.72
PPM Total
250375.46
91.2 91.1 91.0 90.9 90.8 90.7 90.6 90.5 90.4
0
I Chart for OFFSET
UCL=91.17
Focus on problems、Process analysis、Data analysis (Multi-Vari chart、 Hypothesis testing、Regression)、Design of Experiments
Generating improvement、Selecting solutions、Planning implementation
2.0 Project Overview
2.2 项目目标
Î工艺设备特性化：通过对波峰焊生产过程的分析，明确影响产品质量 （以连锡或开焊为重点）的关键工艺设备因子，并找出测试方法，开展过 程能力分析、提升和控制，同时建立关键参数的数学模型，优化参数设 置； Î质量提升——降低选择性波峰焊焊点PPM 50%（相同产品比较，PPM由 ××PPM下降××PPM）； Î效率提升——降低产品工时，降低新产品调制及工艺设备调整时间。
Mean=90.82
5
10
15
20
Observation Number
LCL=90.47 25
Data collection plan 数据采样
Measuring system analysis （GR&R）
测量系统分析
4.0 DMAIC Roadmap: MEASURE
4.2 关键变量筛选：
连锡FMEA
4.0 DMAIC Roadmap: MEASURE
4.3 MSA (example:波峰高度测量系统）：
n 测量系统（新启用）
o GR&R抽样方案
波峰图片
测量者
参照标准
测量 过程
测量仪器 LEICA数显仪
测量方法
波峰高度
10-2-2（10个样本、2个 测量者、重复测量2次）
p GR&R Report
2.3 Project Roadmap 项目里程计划
Phase Define
Duration
Main contents and Results
02/10/10-02/10/25 Business Case、Project Charter、SIPOC、Voice of the customer、CTQ
0.38
Observed Performance
PPM < LSL PPM > USL
71428.57 166666.67
PPM Total
238095.24
Exp. "Within" Performance
PPM < LSL PPM > USL
22090.03 22258.67
PPM Total
44348.69
Cum %
22.2 41.2 56.0 62.3 68.7 74.3 79.6 84.5 88.7 93.0 95.8 100.0
3500
100
3000 2500 2000
80%
80
60
1500
40
1000 20
500
0
Defect
Count Percent Cum %
焊Ｐ点Ｃ5与1Ｂ2贴变5片形助1器2焊件3剂9间焊量2距接不3过X稳3焊坐6小定接标3Y偏3坐焊波6差标接峰3偏高区20差度P焊C不1B接6定稳8Ｘ位焊坐X9接坐标6Y标设坐偏9焊置标6差接不设当Z置助9坐夹6不焊标具当剂过助水9区低6焊平P剂度C9B区差6定P位C7BXP2定坐C位B标可6Y引偏4坐焊助脚差标性焊可6偏差4剂焊差喷性6嘴差4X坐O16t标h0e偏rs 差 0
没有建立一套科学、有效地过程评估与控制方法，在实际生产中，品质、工艺与设备参数之间的对应关系 不够清晰，工艺窗口不明确，工艺设备调制及设备的维护保养缺乏科学的依据。
反映在产品质量上，就是长期以来，单板的焊点PPM波动很大，连锡、开焊问题出现频繁，此两项缺 陷，占了所有焊点缺陷的80%以上；同时新产品的调制时间长，极大地影响了生产效率和加工周期。
Funneling 筛选
［all possible］
z Brainstorming z Fishbone diagram z Cause & Effect matrix z FMEA
［vital few］
Cp/Cpk Process capability
过程能力计算
Data plotting 数据图形分析
Measure Analyze Improve Control
02/11/01-02/11/30 02/12/01-03/01/25 03/02/15-03/03/20
Variables list、Brainstorming、Cause & Effect matrix、FMEA、Sampling methods、Data collection、GR&R、Process Capability
Individual Value
Process Capability Analysis for U1X OFFSET
Process Data
USL
0.300000
Target
*
LSL
-0.300000
Mean
0.000238
Sample N
42
StDev (Within) 0.149196
StDev (Overall) 0.260997
Project charter 项目章程
z 项目主题 z 问题描述 z 项目目标 z 财务收益 z 项目范围 z 项目团队 z 项目计划
选择性波峰焊过 程能力提升
S
U
P
P Input Process L
I
E
R
SIPOC
S
过程描述
焊点PPM（连 锡、开焊）
CTQ
Voice of the customer 客户需求
504
不 高
当度助不焊稳剂定量波不峰稳高定度
432 336 144
设 焊
置接1时高44间焊过接长1Z2坐助8标焊过剂1高助量20焊设剂置喷过1助1嘴少2焊X剂坐助喷标焊9嘴剂偏6Y区差坐P标C9B偏器6定差件位引X
坐脚标长偏度差过Oth长e rs 64 96
0
Percent
22.2 19.0 14.8 6.3 6.3 5.6 5.3 4.9 4.2 4.2 2.8 4.2
q GR&R 结果
4.0 DMAIC Roadmap: MEASURE
4.4 过程数据分析（example:波峰过程）：
n Dot plot
o Individual chart & Normal probability plot
p Individual charts by groups
q 过程统计值列表
1）喷涂过程稳定，数据随机分布； 2）常用喷涂时间设置下，喷涂能力满足要求。
o 波峰高度
1）波峰过程不稳定；
2）不同设置值下的波峰表现有较大差别，波 峰设置越高，波动范围越大。
p
Individual Value
0.2
0.3
0.4
0.5
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
U C L=102. 0 Mean=85.03 LCL=68.09
C U S Output T O M E R S
3.0 DMAIC Roadmap: DEFINE
3.2 CTQ当前水平
波峰焊焊点PPM趋势图 (PPM Trend)
说明：2002年07-09月， 平均PPM为××PPM
2002.5月
2002.6月
2002.7月
2002.8月
2002.9月
波峰焊焊点缺陷柏拉图（Pareto of Defect)
USL Target
0.300000 *
LSL
-0.300000
Mean
-0.003778
Sample N StDev (Within)
18 0.131310
StDev (Overall)
0.183604
LSL
USL
Within Overall
Potential (Within) Capability
15 15 11 10 10 9 5 3 3 3 3 3 2 2 2 2 5 15 29 41 50 60 69 74 77 80 82 85 88 90 92 94 95 100
“vital few”
焊接方式：焊接路径、焊接时间等关键工艺参数的设置组合，由编程确定。 助焊剂量：喷涂在PCB焊点上的助焊剂量 波峰高度：焊接时，波峰距离焊接喷嘴顶部的距离 焊接OFFSET：焊接喷嘴中心相对PCB焊点中心的X、Y坐标偏差
项目名称：波峰焊工艺设备过程能力提升
时间:2002年10月—2003年04月
1.0 Project Title & Team
项目名称： 波峰焊工艺设备过程能力提升 项目组：项目编号 项目时间： 2002/10—2003/04 培训与指导：顾问团队 项目赞助： ****
姓名 ** ** ** ** ** **
0
50
100
150
不同喷 涂时 间 下的 变 化 对 比 图
焊接OFFSET
Process Capability Analysis for X OFFSET
按SPEC=±0.3mm 计，过程能力严重 不足，其中:
X offset:Cpk=0.54
Y offset:Cpk=0.46
Process Data
03/02/20-03/04/10 Documentation/standardization、Assessment of results、Monitoring
3.0 DMAIC Roadmap: DEFINE
3.1 Activity overview（活动综述）:
Business case 预期财务收益
说明：在焊点缺陷中，连 锡与开焊为最主要的两类 缺陷，合计占总缺陷数的 近80%。
3.0 DMAIC Roadmap: DEFINE
3.3 SIPOC Model:
S
U
P
插件工段
P
辅料供应商 L
I
E
R
S
波峰焊生产过程
Input
PCBA（已插件） 焊剂 焊料
Process
Process mapping
RPN Pareto Chart for potential causes
开焊FMEA
RPN Pareto Chart for potential causes
Count Percent
Count Percent
2000
100 80%
80
60
1000
40
20
Defect0
Count
焊
接
方
式 选择 波峰
Output
焊接好的PCBA
C U S T 补焊工段 O M ICT/FT E R S
进板
助焊剂喷涂 PCB传送
PCB
预热
焊接1
PCB传送
焊接2 冷却 出板
助焊剂
脉冲电磁泵
4.0 DMAIC Roadmap: MEASURE
4.1 Activity overview（活动综述）:
Variables metrics 变量列表
4.679 4.157 5.202 0.300 4.589-4.769
Fra Baidu bibliotek
0.248-0.379
80
5.283 3.889 6.677 0.599 5.109-5.457
0.499-0.750
4.0 DMAIC Roadmap: MEASURE
4.5 阶段性结论（Measure Phase）
n 助焊剂喷涂量
setting 65
Mean LCL 2.818 2.534
UCL 3.101
StDev 0.189
95% CI for Mu
2.754-2.882
95% CI for Sigma
0.153-0.247
70
3.838 3.453 4.132 0.275 3.752-3.923
0.227-0.351
75
LSL
USL
Within Overall
Potential (Within) Capability
Cp
0.67
CPU
0.67
CPL
0.67
Cpk
0.67
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
Cpm
*
Overall Capability
Pp
0.38
PPU
0.38
PPL
0.38
Ppk
职位 设备专家 工艺专员 质量专家 试制工程师 试制工程师 设备专员
职责 项目组长 工艺技术支持 质量统计 生产跟踪 工艺控制 工艺设备实验
项目组成员像片
2.0 Project Overview
2.1 立项背景
××××××××
应用现状： 波峰焊工艺过程复杂，设备应用与控制要求高，焊接品质依赖于良好的工艺过程。由于应用较晚，尚
Exp. "Overall" Performance
PPM < LSL PPM > USL
124999.74 125375.72
PPM Total
250375.46
91.2 91.1 91.0 90.9 90.8 90.7 90.6 90.5 90.4
0
I Chart for OFFSET
UCL=91.17
Focus on problems、Process analysis、Data analysis (Multi-Vari chart、 Hypothesis testing、Regression)、Design of Experiments
Generating improvement、Selecting solutions、Planning implementation