Gruppo Ruota Anteriore

________________________________________________________________________________
Implementazione della metodologia DMAIC per il miglioramento del prodotto
“Gruppo Ruota Anteriore” (G.R.A.)
D. Falcone, G. Di Bona, A. Silvestri, V. Duraccio
Department of Industrial Engineering - University of Cassino
Via G. Di Biasio n°43 - 03043 Cassino (FR) - Italy
e-mail: [email protected]; tel.: +39-776 2994331; fax: +39-776 2993883
Keywords: Six Sigma, DMAIC, Critical to Quality.
Abstract
L’obiettivo del presente lavoro è lo sviluppo di un
progetto Six Sigma in una azienda manifatturiera,
operante nel settore della componentistica per auto,
attraverso la metodologia DMAIC. Partendo dalla
descrizione delle strategie tecniche e culturali del
programma Six Sigma, si è valutata la possibilità di
migliorare gli standard qualitativi di una particolare linea
produttiva: l’Unità Tecnologica Elementare 3 (U.T.E.3),
dedicata all’assemblaggio del Gruppo Ruota Anteriore
(G.R.A.). Dopo una attenta analisi delle lamentele più
frequenti, registrate dal cliente, sono state individuate le
“Critical to Quality” (CTQ) oggetto dell’analisi.
L’implementazione della metodologia ha permesso di
conseguire una riduzione dei costi aziendali (andamento
decrescente del Costo Unitario Prodotto) e degli scarti di
produzione. Inoltre, si è registrato un sensibile aumento in
termini di produttività e di soddisfazione dei clienti. Tali
traguardi si sono concretizzati attraverso valori di Sigma
Level superiori a quelli obiettivo, prefissati in fase di
Define, e prossimi alle sei unità.
1. Introduzione
Il mercato mondiale dei vari beni di consumo è
attualmente caratterizzato dalle innumerevoli e mutevoli
richieste degli utenti. La grande diffusione dei prodotti ha
portato il cliente finale ad essere sempre più esigente in
termini di “qualità customerizzata”, frammentando così il
mercato in vari settori. È nata, quindi, l’esigenza di avere
a disposizione delle metodologie e tecniche di analisi per
la risoluzione dei problemi aziendali e per il monitoraggio
delle performance. L’approccio Six Sigma, se applicato
correttamente, può incidere direttamente su tali esigenze.
Il presente programma “6Sigma” è stato progettato e
sviluppato attraverso:
l’analisi dell’approccio Six Sigma;
la descrizione ed analisi dell’azienda;
la formazione e coinvolgimento del management: la
scelta del progetto.
l’identificazione delle strategie culturali e tecniche
del Six Sigma: la metodologia DMAIC;
l’individuazione delle caratteristiche di qualità (CTQ)
e valutazione degli indici di Capacità di Processo;
la definizione dei livelli obiettivo: il Sigma Level e il
Costo Unitario Prodotto (CUP);
la programmazione e l’implementazione del DMAIC;
l’analisi dei risultai perseguiti e confronto con i livelli
obiettivo.
2. Un Nuovo Approccio alla Qualità: Six
Sigma
Il Six Sigma non si riferisce alla qualità in senso
tradizionale, come conformità alle richieste interne, ma fa
riferimento ad una nuova filosofia, in grado di permettere
alle aziende la diminuzione dei costi e l’aumento dei
fatturati, aiutando l’organizzazione a fornire prodotti e
servizi migliori. Le compagnie che operano a 3σ o 4σ
spendono, solitamente, tra il 25% e il 40% delle loro
entrate per l’individuazione e la risoluzione dei problemi
connessi con le CTQ. Queste aliquote di spesa sono note
come “Costi della Qualità Povera”(COPQ). Le aziende
che, al contrario, hanno in essere un programma Six
Sigma sono riuscite a ridimensionare tali costi a circa
cinque punti percentuali del loro fatturato.
Sigma, σ, rappresenta un “Indice della Dispersione di un
Processo”. Consente di definire la distribuzione e
l’estensione, intorno ad un valore medio, degli output di
un sistema. Ne consegue, che le performance di una
azienda possano essere misurate attraverso il “Sigma
Level”, il quale indica la probabilità legata al numero di
difetti. Più è alto il Sigma Level, minore sarà la
probabilità che tale sistema produca elementi difettosi
rispetto ad uno standard predefinito in progettazione.
Inoltre, all’aumentare del parametro Sigma diminuiscano i
costi e i tempi di produzione. Gli output di processo
sottoposti a misura con tecniche e metodologie 6σ
possono essere: grandezze fisiche, chimiche, righe di
codice, moduli amministrativi, tempi di produzione,
distanze, etc. Capacità 3σ significa che le specifiche del
processo, imposte in progettazione, sono posti sulla curva
di capacità ad una distanza 3σ dal centro, rispettivamente
alla destra e alla sinistra per la specifica superiore ed
inferiore. Assumendo una distribuzione di tipo normale
per la caratteristica di qualità, si possono ricavare la
percentuale di difetti per milione di parti (ppm/DPM).
L’area sottesa dalla curva tra i due limiti imposti
rappresenta prodotti o servizi conformi. Al contrario,
l’area esterna a tali limiti rappresenta output di processo
fuori specifiche. In un processo centrato (la media
coincide con il target), con specifica posta a ±3σ dal
centro, le due aree sono pari rispettivamente a 99,73% e a
0,27%. In termini di ppm, 0,27% equivale a 2700 ppm.
_________________________________________________________________________________
1
________________________________________________________________________________
Tale mix produttivo è realizzato in cinque stabilimenti
dislocati in prevalenza nell’Italia centro-meridionale. Il
programma 6σ è stato sviluppato nello stabilimento sito
nella Regione Abruzzo (fig.2). L’intera produzione viene
realizzata per conto di clienti quali: FIAT, SEVEL,
Lancia, Alfa Romeo.
Il Layout è organizzato per Unità Tecnologiche
Elementari U.T.E. (fig.3).
M A N U T E N Z IO N E
m q . 9 00
A R E A
Q U A L IT À
U T E 4
P O S T E R IO R E P U N T O
m q . 7 .0 0 0
U T E 2
A N T E R IO R E T IP I 1 9 2 U 6 0
m q . 3 .9 0 0
U T E 5
A N T E R IO R E D U C A T O
m q . 4 .5 0 0
VERNICIATURA
CARICO IMPIANTO
ANTERIORE DUCATO
SALDATURA TRAVERSA
E FUSI DUCATO
S H O W
R O O M
U F F IC I D I O F F IC I N A
U T E 1
P O S T E R . T IP I
M U L T IP L A
m q . 5 .6 0 0
F U S I
M A G A Z Z IN O
M A T E R IE
P R IM E m q . 3 .2 0 0
LAV. PERNO SFERA
L A V O R A Z IO N E
1 5 6 E K
S A L D A T U R A
E
M O N T A G G IO
B R A C C I
A N T .
D U C A T O
IMPIANTI DI VERNICIATURA
L A V . D IS C H I
F R E N O
D U C A T O
LAVORAZIONE MOZZI
L A V O R .
M O N T A N T
ID U C A T O
PUNTO
MONT. SOSP.
POST. PUNTO
BANCHI MONT. SOSP. POST.
MULTIPLA
MONT. SOSP.
OSCIL.NTE POST.
POST. MULTIPLA
T O O L
R O O M
LA V O R A Z .
M O N T A G G IO
A S S A L E
P O S T E R .
D U C A T O
L A V O R .
T A M B U R I
D U C A T O
L A V O R A Z IO N E B R A C C I
O S C IL L A N T I
P O S T E R IO R I
P U N T O /8 4 3
PUNTO/843
LAV. TAMBURI
PUNTO/843
LAV. BRACCIO
PUNTO/843
LAV. DISCHI FRENO
PUNTO/843
L A V O R A Z IO N E
T A M B U R I
M A R E A U L IS S E
LAV. B.O.A.
ANTERIORI PUNTO e 843
MONT. GR.RUOTA PUNTO
CENTRI DI LAVORO
C A R IC A B A T T E R IE
P R O D O T T I F I N IT I m q . 1 . 3 0 0
MONT. B.O.A.
M A G A Z Z IN O
LAVORAZIONE MONTANTI
Tale processo è definito come “Processo 3σ Centrato” e
la qualità è definita come “qualità a 3σ”. In un “Processo
6σ Centrato”, il range di specifica è pari a ±6σ dal centro
ed esso produce soltanto 0,002 ppm. Nella realtà è
difficile controllare un processo che abbia la media
perfettamente centrata sul valore target. Generalmente, ci
si aspetta uno shift del valore medio. Quando un processo
3σ subisce uno spostamento di 1,5σ, solo il 93,32%
dell’area sottesa dalla distruzione rimane all’interno delle
specifiche, per cui le parti difettose raggiungono un valore
pari a 68810 ppm. Invece, un processo 6σ, con simili
valori di shift, è in condizioni di generare 3,4 ppm (fig.1).
L A V O R A Z IO N E E
M O N T A G G IO B .O .A .
1 9 2 ( S T IL O )
U F F IC I D I O F F IC I N A
U T E 3
A N T E R IO R E
P U N T O /8 4 3
m q . 7 .0 0 0
U T E 6
P O S T E R . D U C A T O
A N T E R . P A L IO
m q . 6 .0 0 0
D is p o n ib ilit à
P o t e n z ia le
5 0 0 0 m ²
E
Fig.3: Layout Stabilimento
Limiti di specifica
±1σ
±2σ
±3σ
±4σ
±5σ
±6σ
Percentuale pezzi in specifica
30,23%
69,13%
93,32%
99,3790%
99,97670%
99,999660%
Fig.1: Effetto di uno “shift” pari a 1,5σ
DPM
697700
308700
66810
6210
233
3,4
È importante notare come il legame tra il livello di qualità
Sigma e il numero di difetti per milione (ppm) non è di
tipo lineare, ma approssima la seguente espressione:
Sigma Quality Level = 0,8406 + 29,37 − 2, 221× ln( ppm)
Nelle U.T.E. è assemblato il gruppo “Sistemi
Sospensioni”, secondo il seguente Piano di Produzione:
Cliente
SEVEL-Ducato
FIAT-Multipla
FIAT-Stilo
Lancia Y
FIAT-Punto
FIAT-Palio/Uno
FIAT-Ulisse
AlfaRomeo-156/147
3. Descrizione ed Analisi dell’azienda
Il progetto Six Sigma è stato implementato in un’azienda
operante nel settore della componentistica per auto, leader
nazionale nella produzione di Sistemi Sospensioni e
Ammortizzatori.
Fig.2: Vista aerea dello stabilimento
Complessivo
Gruppo Ruota Anteriore
Assale Posteriore
Braccio Oscillante Anteriore
Traversa
Braccio Oscillante Anteriore
Braccio Posteriore+Perno
Fuso Posteriore
Braccio Oscillante Anteriore
Gruppo Ruota Anteriore
Braccio Oscillante Anteriore
Tamburo Freno
Gruppo Ruota Anteriore
Braccio Oscillante Anteriore
Tamburo Freno
Braccio Oscillante Anteriore
Braccio Oscillante Anteriore
Tamburo Freno
Fuso Posteriore
TOTALI
Pezzi/giorno
1.700
850
2.000
850
750
400
2.000
2.000
1.000
1.000
1.000
3.200
3.800
3.800
300
1.700
800
1.700
28.850
3. La Scelta del Progetto Six Sigma
L’azienda è certificata ISO/TS 16949:2002. La politica
della qualità ha come obiettivo la soddisfazione del
Cliente, la quale va perseguita sia per il Cliente diretto
(produttore del veicolo) che per il Cliente finale
(utilizzatore del veicolo). Ad entrambi deve essere
garantita la sicurezza assoluta del prodotto, fornendo
l’eccellenza delle prestazioni:
a) nella fasi di sviluppo del prodotto: proponendo
soluzioni innovative e affidabili;
b) durante la fase di industrializzazione: gestendo
processi affidabili ed economicamente competitivi;
c) durante la vita del prodotto: monitorando i processi
di fabbricazione propri e dei fornitori.
All’interno dell’azienda è stato istituito un comitato, il Six
Sigma Council, al quale è demandato il compito di dare il
via libera ai progetti che vengono presentati dai singoli
_________________________________________________________________________________
2
________________________________________________________________________________
team. Il presente progetto, sottoposto al vaglio del
consiglio e del management aziendale, è stato
implementato all’interno della U.T.E. 3, in quanto tale
area presentava i bassi valori di “process capability”. In
tale isola di lavoro vengono assemblati i componenti
elementari del “Gruppo Ruota Anteriore” (G.R.A.). Il
G.R.A. costituisce, assieme al Braccio Oscillante
Anteriore (B.O.A.) e all’Ammortizzatore, l’intera
sospensione anteriore. È composto da: montante
anteriore, riparo freno, viti fissaggio riparo, cuscinetto
ruota, anello elastico, mozzo ruota, disco freno, viti a
colonnetta, pinza freno, viti fissaggio pinza freno, (fig.4).
Fig.4: Foto del Gruppo Ruota Anteriore Assemblato
Il montante viene acquistato grezzo e, previo verniciatura,
inviato alla U.T.E. 3 dove subisce le seguenti lavorazioni:
1. formazione della sede per il cuscinetto, per l’anello
elastico e del vano per l’attacco della pinza freno;
2. foratura per l’attacco del montante con
l’ammortizzatore, con la leva sterzo e per
l’alloggiamento del perno sferico;
3. creazione della sede per il sensore ABS;
4. assemblaggio componenti.
5. Le tecniche del Six Sigma: il DMAIC
La strategia Six Sigma parte dall’analisi delle esigenze dei
clienti, dove per cliente non s’intende soltanto il
destinatario finale del prodotto o del servizio, ma anche
tutti coloro che ricevono i risultati di un’attività o di un
servizio. Grande importanza riveste, quindi, anche il
coinvolgimento dei fornitori, attraverso azioni di
qualificazione, indispensabili per raggiungere risultati
d’eccellenza. Le indicazioni del cliente dovranno essere il
riferimento costante per definire e caratteristiche che, a
suo giudizio, sono “Critiche per la Qualità” (CTQ) in
riferimento ai “competitors”. Tali parametri costituiscono
l’obiettivo verso il quale rivolgere le azioni per il
miglioramento delle prestazioni, sulla base di precise ed
opportune misurazioni. L’analisi parte dall’individuazione
delle CTQ, sulle quali si implementano i progetti,
articolati attraverso il D.M.A.I.C., ovvero:
Define: è la fase di progettazione e studio di
fattibilità del progetto in cui occorre specificare:
l’oggetto dell’analisi;
gli obiettivi che si intendono perseguire;
le risorse necessarie per realizzare il programma;
il tempo necessario per la sua conclusione.
Measure: in tale fase vengono individuate le CTQ
sulle quali intervenire per il miglioramento
qualitativo. Inoltre, si procede alla individuazione
degli indicatori più rappresentativi ed ad una raccolta
dei dati. Gli strumenti utilizzati sono: il QFD, il
Diagramma di Pareto, e la Process Capability.
Analyze: in questa fase vengono analizzati i dati
raccolti e definiti i valori ottimali della prestazione.
Gli strumenti utilizzati sono: il diagramma CausaEffetto, la FMEA e il diagramma di correlazione.
Improve: in questa fase è necessario individuare le
variabili d’ingresso che più influiscono sulle CTQ
prese in esame. Si utilizzano tecniche di
benchmarking, di DOE, l’ANOVA e l’analisi delle
superfici di risposta, al fine portare i valori della CTQ
entro i limiti di specifica programmati.
Control: in ultimo viene verificato che il processo
abbia raggiunto i livelli qualitativi previsti nella fase
di Improve e, soprattutto, che sia in grado di
mantenerli nel tempo (monitoraggio sistema).
6. L’Applicazione del DMAIC alla U.T.E.1
All’interno dell’azienda, è stata creata una struttura
organizzativa, denominata “Business Quality Council”,
con il compito di individuare le aree di miglioramento, di
articolare i progetti Six Sigma e di verificare il corretto
andamento del programma attraverso revisioni periodiche.
5.1 La fase di Define
Per poter individuare la differenza di prestazioni dei
processi, rispetto a quelle che sono le prestazioni
preventivate, si è preso in considerazione un periodo
storico che va da settembre a dicembre 2003. L’attenzione
è stata focalizzata sulle seguenti tre voci di costo:
Scarti: si sono stimati i valori mensili riferite ai pezzi
scartati e rilavorati.
Downtime: tale costo è stato valutato moltiplicando il
numero delle ore in cui l’operaio non ha prodotto per
il costo orario della manodopera.
Trasporti Speciali: è stato ottenuto moltiplicando il
numero dei trasporti speciali per il loro costo unitario.
Considerando i valori medi, si è strutturato un indicatore
della performance globale che rappresenta l’”extracosto”
sostenuto per realizzare il prodotto, denominato: “Costo
Unitario Prodotto” (C.U.P.).
Ipotizzando una riduzione dei costi così ripartita:
scarti produzione 50%;
downtime macchinari 30%;
trasporti speciali 50%;
si è calcolato il valore del CUP obiettivo.
_________________________________________________________________________________
3
________________________________________________________________________________
COSTO UNITARIO PRODOTTO (C.U.P.)
Unita' Prodotte
Costi Sostenuti (€)
CUP (€)
CUP Medio (€)
CUP Obiettivo (€)
settembre
10.974
38.327,59
3,49
2,96
1,79
ottobre
20.228
44.420,94
2,20
2,96
1,79
novembre dicembre
20.334
20.097
56.351,82 72.752,29
2,77
3,62
2,96
2,96
1,79
1,79
Successivamente, si è quantificato il risparmio a
consuntivo del progetto, considerando le previsioni dei
volumi di produzione del Piano Operativo. Tale beneficio
è stato stimato in circa 10.000€ mensili.
Nella seguente tabella viene riportato il valore del Sigma
Level obiettivo, calcolato partendo da un indice di
capacità obiettivo Cpk=1,33 e considerando una
distribuzione “shiftata” di 1,5σ.
Carico
Piantaggio
Cuscinetto
Cilindricitá
5.2 La fase di Measure
Durante tale fase sono state sviluppate la:
Matrice delle CTQ: dove sono riportate le
caratteristiche CTQ di output, il loro fattore di peso e
le loro eventuali correlazioni, sulla base delle
lamentele più frequenti dei clienti interni-esterni;
IPO Measures: è una tabella dove sono riportate le
caratteristiche prese in considerazione per la fase di
misura e dove esse si collocano rispetto al processo.
Piano di Raccolta Dati: contiene una dettagliata e
sistematica pianificazione di ogni singola misura.
In relazione al progetto specifico, le “Caratteristiche
Critiche per la Qualità”, sono risultate essere:
1. carico di piantaggio del cuscinetto;
2. cilindricità della sede cuscinetto;
3. quote fori della leva per l’attacco ammortizzatore;
4. sfarfallamento del disco freno;
5. diametro cuscinetto;
6. rugosità superficiale;
7. diametro sede cuscinetto;
8. rugosità superficiale sede cuscinetto;
9. errore di oscillazione del disco freno;
10. errore di oscillazione del Piano Disco del Mozzo.
I dati raccolti sono stati stratificati:
per fornitore cuscinetti (ditte SKF e SNR);
per specifiche tecnico-funzionali (lato dx e sx);
ed elaborati tramite un software statistico dedicato.
Per ogni CTQ, attraverso l’utilizzo di strumenti come
Carte di Controllo e Indici di Capacità di Processo, è stato
stimato il Sigma Level di processo (fig.5).
Process Capability Sixpack for Diametro Cuscinetto
SNR
Individual Value
Rugosita’
Cuscinetto
Diametro
Cuscinetto
Rugosita’
Cuscinetto
Oscill.
Disco Freno
Oscill.
Mozzo
OBIET
σ LEV
OBIET
978452
<1
Cpk=1,33
5,5
919181
<1
Cpk=1,33
5,5
450164
1,518
Cpk=1,33
5,5
0
>6
-
-
24398
3,474
Cpk=1,33
5,5
0
>6
-
-
0
0
>6
-
-
0
0
>6
-
-
2,18
0
0
>6
-
-
1,38
0
0
>6
-
-
DPMO
2,54
2,25
3,54
2,55
0,67
1,08
-0,67
-0,31
1,65
0,99
-0,47
1,03
978452
824899
0,4
1562
919181
975,6
0,63
0,54
67298
0,74
0,42
106561
0,35
0,32
298125
0,3
0,1
450164
3,57
2,49
2,53
0
0
Snr
1,5
0,66
24398
Skf
4,79
4,11
0
Snr
8,36
1,90
0
-
2,09
1,57
-
3,73
2,03
-
3,81
-
1,56
5.3 La fase di Analyze
Per conoscere la variabilità delle caratteristiche CTQ
prese in esame e comprenderne le cause, si è proceduto ad
un’attenta analisi dei dati raccolti. Lo studio è stata
condotto relativamente alle solo caratteristiche che
presentavano bassi valori del Sigma Level, ovvero:
carico di Piantaggio Cuscinetto;
cilindricità della sede cuscinetto;
quote dei Fori per l’Attacco dell’Ammortizzatore;
diametro esterno cuscinetto.
In particolare, dalle stratificazioni effettuate in fase di
misurazione è emerso che i valori del carico di piantaggio
risultavano essere fuori specifica (Cpk<0). È stato
costruito un diagramma Causa/Effetto in modo da poter
individuare le cause che comportavano tali valori (fig.6).
Cause-and-Effect Diagram
UCL=72,03
72,031
Measurements
Mean=72,03
72,028
LCL=72,03
72,025
72,028
Obser. 0
10
20
72,030
72,032
Normal Prob Plot
0,006
UCL=0,005331
Mov.Range
Sfarfall.
Diametro
Esterno
Cuscinetto
σ LEV
Cpk
Capability Histogram
Individual and MR Chart
72,034
Strumenti di
misura non
affidabili
0,004
0,002
R=0,001632
0,000
LCL=0
72,0280
Last 20 Observations
72,0300
72,0285
72,0270
0
10
20
Overall
StDev: 0,0016527
Pp:
1,31
Ppk:
0,57
72,0305
Materials
Eccessiva
lubrificazione
dei cuscinetti
Montanti
non lavati
Personnel
I cuscinetti utilizzati
non sono conformi
alle specifiche
Gli operai addetti
sbagliano a caricare
la macchina
Errore di cilindricità
della sede cuscinetto
del montante
72,0330
Valori del Carico
di Piantaggio
fuori specifica
Capability Plot
Within
StDev: 0,0014464
Cp:
1,50
Cpk:
0,66
72,0315
Values
Quote Fori
Attacco
Ammortizza
DPMO
MAX
Cp
Stratif
Dati
Snr Dx
Snr Sx
Skf Dx
Skf Sx
Dx
Sx
Coord
Dx
Coord
Sx
Dist
Asse Dx
Dist
Asse Sx
Skf
Process Tolerance
Within
I
I
I
I
I
Fig.5: Analisi Statistica “Diametro cuscinetto”
I
Specifications
72,027
Observation Number
I
Overall
I
Il metodo con cui
avviene il piantaggio
è sbagliato
Possibili
variazioni di
temperatura
La pressa che esegue
il piantaggio è settata
male
72,040
Env ironment
Methods
Machines
Fig.6: Diagramma Causa-Effetto “Carico Piantaggio”
_________________________________________________________________________________
4
________________________________________________________________________________
Tra tutte le possibili cause, sono state evidenziate:
- la possibile non conformità del diametro dei
cuscinetti utilizzati;
- la presenza di un errore di cilindricità ed effetti di
rugosità nella sede del cuscinetto.
Nella fase di Measure era emerso che i valori del carico al
di fuori delle specifiche appartenevano all’accoppiamento
tra montante e cuscinetto SNR. Dalle misurazioni
eseguite, sia sul diametro esterno medio che sulla rugosità
superficiale, è stato possibile determinare la correlazione
esistente con il carico di piantaggio. Inoltre, tale
correlazione è stata quantificata tramite la stima del
relativo coefficiente (fig.7).
Criteri e Possibili Soluzioni: è matrice in cui
vengono riportate quelle che sono le possibili
soluzioni, i vincoli a cui esse sono sottoposte e la
decisione per ciascuna soluzione.
Regression Plot
CARICO SKF-S = -3897146 + 54117,5 Diametro (SK
S = 99,0476
R-Sq = 69,1 %
R-Sq(adj) = 68,3 %
CARICO DI PIANTAGGIO
1400
1300
Fig.7: Quantifying the Opportunità
1200
SNR
1100
SKF
1000
900
800
72,027
72,028
72,029
72,030
72,031
72,032
72,033
72,034
72,035
72,036
Diametro Esterno Medio
Fig.7: Correlazione Carico-Diametro del cuscinetto
Dal diagramma si comprende come i valori del diametro
del cuscinetto SNR sono sensibilmente più bassi rispetto
al cuscinetto SKF. La pressa, quindi, nel piantare il
cuscinetto incontrava una resistenza minore e il carico di
piantaggio forniva valori sensibilmente inferiori. In questo
caso il valore del coefficiente di correlazione è: pari a
r=0,8314. Tale caratteristica, imputabile ai cuscinetti
SNR, è stata avvalorata anche dalla correlazione tra il
carico di piantaggio e la rugosità del cuscinetto. Le
analisi sono state estese, in fase di implementazione,
anche alle caratteristiche CTQ i cui valori di Sigma Level
risultavano essere inferiori alle sei unità.
5.4 La fase di Improve
Per pianificare gli interventi di miglioramento del Sigma
Level, è stato necessario individuare, nella fase di
Analyze, le variabili d’ingresso delle caratteristiche.
L’obiettivo è stato quello di ridurre le non conformità
individuate nelle fasi precedenti e, conseguentemente,
abbattere i valori del C.U.P. A tal fine, sono stati utilizzati
i seguenti strumenti di supporto:
Channel Brainstorming: è una tabella che contiene
per ciascuna possibile causa di non conformità le
probabili soluzioni;
Quantifying the Opportunity: è una tabella che
descrive l’influenza delle singole difettosità sul costo
unitario del prodotto (fig.7);
Il valore del carico di piantaggio al di fuori dei limiti di
specifica dipendeva fortemente da due caratteristiche:
i cuscinetti forniti dalla SNR;
la cilindricità della sede cuscinetto.
La fase Improve è stata mirata ad implementare delle
azioni correttive volte a raggiungere, attraverso il
miglioramento delle caratteristiche dei cuscinetti e della
cilindricità della sede cuscinetto, i valori consentiti del
carico. Essendo i cuscinetti forniti da una ditta esterna
(SNR), si è pensato di coinvolgere il fornitore nel
progetto, fornendo indicazioni circa le non conformità
causate dall’utilizzo dei suoi cuscinetti e quelle che,
secondo lo studio effettuato nella fase di Analyze,
potevano essere le possibili cause.
Dall’analisi dei dati è emerso che in alcuni montanti destri
erano frequenti valori di cilindricità al di fuori dei limiti di
specifica. Si è valutata, quindi, la possibilità di un fermolinea per intraprendere le seguenti azioni:
1. verifica delle coppie di serraggio, avvitatura e
chiusura sui pallets;
2. manutenzione dei pallets della linea assemblaggio;
3. verifica dell’allineamento delle teste che eseguono le
lavorazioni di semifinitura e finitura;
4. verifica dell’errore di oscillazione dei mandrini.
A seguito di questa ultima attività è stata deliberata la
sostituzione del mandrino destro, in quanto i giochi e le
oscillazioni presenti erano sensibilmente amplificate
rispetto a quelle presenti nel mandrino sinistro. Per tale
motivo i valori di cilindricità fuori specifica si
presentavano con maggiore frequenza nei montanti destri.
Dopo tale intervento è stato effettuato un primo
campionamento su cinque serie di pezzi:
N°Pezzi
1
2
2
4
5
N°Pallet
02
14
10
07
14
Cilindricità Dx
6,65
10,95
12
11,4
6,25
Cilindricità Sx
7,7
6,9
6,45
4,55
9,85
_________________________________________________________________________________
5
________________________________________________________________________________
I valori sono risultati essere completamente all’interno dei
limiti di tolleranza.
Dalla Root Cause costruita per le quote dei fori di attacco
si è notato come l’intervento prioritario era quello di
effettuare un controllo sui dispositivi di bloccaggio dei
montanti. Portando in manutenzione un gruppo di pallets
si è potuto osservare, facendo anche un confronto di
dimensioni con il “Pallet Master”, che il dispositivo di
bloccaggio della leva per l’attacco ammortizzatore
terminava la corsa senza bloccare completamente il
montante. Durante la lavorazione, il montante subiva
degli spostamenti nel campo elastico e, di conseguenza, al
rilascio perdeva il corretto allineamento dei fori. L’azione
intrapresa è stata quella di ripristinare tutti i pallets,
spessorando il dispositivo di bloccaggio della leva per
l’attacco ammortizzatore. Tali azioni migliorative hanno
permesso una sensibile riduzione dei costi aziendali. Il
valore del CUP, nel periodo Gennaio-Marzo 2004, ha
presentato un confortante trend decrescente, come esposto
nella tabella e nel grafico seguenti.
gennaio
febbraio
5.664,29 €
Scarti Montanti
1.697,56 €
3.161,27 €
8.994,00 €
7.758,00 €
8.453,00 €
Downtime
28.766,40 €
27.861,60 €
33.602,40 €
Trasporti Speciali
17.400,00 €
13.300,00 €
11.200,00 €
Totale
60.824,69 €
50.617,16 €
56.416,67 €
Produzione
21965
24522
23893
Cup
CUP MEDIO
2,77 €
2,06 €
2,36 €
2,96 €
2,96 €
2,96 €
1,79 €
1,79 €
1,79 €
Cup Obiettivo
LSL
Process Data
USL
1,100
Target
LSL
*
0,000
Mean
Sample N
0,319
10
StDev (Within)
0,0374310
StDev (Overall)
0,0531908
Within
Overall
Potential (Within) Capability
Cp
4,90
CPU
CPL
6,96
2,84
Cpk
2,84
Cpm
*
Overall Capability
0,0
3,45
PPU
PPL
4,89
2,00
PPM > USL
PPM Total
Ppk
2,00
2,50 €
CUP MENSILE
2,00 €
.
1,50 €
CUP MEDIO
CUP OBIETTIVO
1,00 €
0,50 €
Target
LSL
*
72,0270
Mean
72,0338
Sample N
StDev (Within)
StDev (Overall)
PPM > USL
PPM Total
PPM > USL
PPM Total
0,00
0,00
0,00
0,00
USL
Within
Overall
0,0013790
0,0012638
Potential (Within) Capability
1,57
CPU
CPL
1,50
1,64
Cpk
1,50
Cpm
*
Overall Capability
72,026
feb-05
72,028
72,030
Pp
1,71
Observed Performance
PPM < LSL
0,00
PPU
PPL
1,64
1,79
PPM > USL
PPM Total
Ppk
1,64
0,00
0,00
72,032
72,034
72,036
72,038
72,040
Exp. "Within" Performance
PPM < LSL
0,41
Exp. "Overall" Performance
PPM < LSL
0,04
PPM > USL
PPM Total
PPM > USL
PPM Total
3,46
3,87
0,47
0,50
Fig.9: Process Capability per diametro e rugosità
A seguito dei valori di campionatura ricevuti è stato
deciso di procedere alla verifica dei valori dei carichi di
piantaggio (fig.10).
Process Data
2000,00
Target
LSL
*
1000,00
Mean
Sample N
1329,85
20
StDev (Within)
StDev (Overall)
79,3206
63,6915
Fig.8: Andamento del CUP- periodo gen-mar2004
5.5 La fase di Control
In ultimo, la metodologia DMAIC prevede il controllo
delle performance raggiunte e la verifica del sistema a
conservarle nel tempo.
Per ottenere questi risultati sono stati utilizzati strumenti
come le Carte di Controllo e la Process Capability.
Dai riscontri ottenuti nella fase di Improve l’azienda SNR
ha fornito una campionatura certificata con i nuovi valori
del diametro e della rugosità, a seguito delle modifiche
sviluppate sui loro processi produttivi (fig.9).
LSL
USL
Within
Overall
Potential (Within) Capability
Cp
2,10
CPU
CPL
2,82
1,39
Cpk
1,39
*
Overall Capability
mar-05
dic-04
gen-05
ott-04
nov-04
set-04
lug-04
ago-04
1,2
Exp. "Overall" Performance
PPM < LSL
0,00
10
Cp
- €
mag-
1,0
LSL
Process Data
72,0400
USL
Cpm
giu-04
0,8
Process Capability Analysis for Diametro
Cuscinetto SNR
USL
apr-04
0,00
0,00
0,6
Exp. "Within" Performance
PPM < LSL
0,00
Process Capabil ity Analysis for Carico Piantaggio
Cuscinetto (SNR)
3,00 €
feb-04
0,4
Pp
3,50 €
mar-04
0,2
Observed Performance
PPM < LSL
0,00
VALORE DEL CUP DURANTE LOSVOLGIMENTODEL PROGETTO
gen-04
USL
marzo
Scarti G.R.A.
(Storico Sett-Dic 2003)
Process Capability Analysis for Rugosità
Cuscinetti SNR
1000
1200
1400
Pp
2,62
Observed Performance
PPM < LSL
0,00
PPU
PPL
3,51
1,73
PPM > USL
PPM Total
Ppk
1,73
0,00
0,00
1600
1800
2000
Exp. "Within" Performance
PPM < LSL
16,02
Exp. "Overall" Performance
PPM < LSL
0,11
PPM > USL
PPM Total
PPM > USL
PPM Total
0,00
16,02
0,00
0,11
Fig.10: Process Capability del Caricodi Piantaggio
Nella tabella seguente sono riportati i valori del Cpk e del
Sigma Level prima e dopo le azioni correttive:
Carico piantaggio
Cpk
iniziale
-0,67
Cpk
Finale
1,39
σ Level
Iniziale
<1
σ Level
Finale
5,658
Al fine di evitare un degradamento degli indici qualitativi
raggiunti, si è deciso di programmare delle azioni di
controllo di frequenza pari a 10 pezzi/turno.
Per ogni tipologia di montante e di cuscinetto, il
responsabile della U.T.E riporterà su un modulo i valori
del relativo carico di piantaggio.
_________________________________________________________________________________
6
________________________________________________________________________________
Dopo aver spessorato in modo opportuno i pallets, si è
stato interrotto il fermo-linea e si è eseguita una
campionatura di 10 serie, al fine di poter verificare la
bontà dell’azione intrapresa. I rilievi hanno fornito i
seguenti risultati:
MONTANTE DESTRO
MONTANTE SINISTRO
n°Pallet
Coordinata
Asse 6
Distanza
Asse 5-6
Coordinata
Asse 6
Distanza
Asse 5- 6
0
1
19
3
4
5
6
7
8
99
3,783
3,767
3,767
3,782
3,774
3,738
3,750
3,770
3,754
3,718
75,886
75,790
75,807
75,853
75,831
75,833
75,780
75,827
75,831
75,851
3,740
3,778
3,752
3,748
3,757
3,742
3,770
3,774
3,753
3,750
75,790
75,870
75,885
75,856
75,858
75,817
75,790
75,833
75,868
75,840
Verificato che il processo era influenzato da solo cause
comuni è stata condotta, anche per tale CTQ, un’analisi
di Capability per ambo le specifiche funzionali. Nella
tabella sono riportati i valori del Cpk e del Sigma Level
prima e dopo le azioni correttive
Coordinata Asse 6 Dx
Coordinata Asse 6 Sx
Distanza Asse 5-6 Dx
Distanza Asse 5-6 Sx
Cpk
Iniziale
0,54
0,42
0,32
0,1
Cpk
Finale
1,48
1,68
1,42
1,59
σ Level
Iniziale
σ Level
Finale
1,518
5,763
Osservando i valori assunti dall’indice di Capacità del
Processo Cpk e dal Sigma Level si evince come
l’applicazione della metodologia ha portato a rapidi e
significativi cambiamenti. Anche in questo caso si è
deciso di programmare delle azioni di controllo con
frequenza pari ad una serie di pezzi a turno. La
misurazione verrà effettuata con l’apparecchiatura DEA
In ultimo vengono riportati i valori degli indici qualitativi
della cilindricità.
Montante DX
Montante SX
Cpk
Iniziale
-0,47
1,03
Cpk
Finale
1,44
4,00
σ Level
Iniziale
σ Level
Finale
<1
5,833
-
i valori di sigma level ottenuti sono risultati essere
superiori ai valori obiettivi definiti in fase di
progettazione e molto prossimi alle sei unità;
il numero di reclami e i relativi costi in garanzia sono
diminuiti del 48%.
Bibliografia:
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6. Conclusioni
Dallo studio condotto il Six Sigma è apparso come un
approccio sistematico ed oggettivo, molto concreto e fatto
di pochi slogan. In termini generali, l’applicazione del
metodo ha comportato come benefit aziendale la
riduzione dei costi, il miglioramento dei profitti e della
produttività, ma soprattutto l’aumento della soddisfazione
dei clienti.
I risultati ottenuti dal programma, in termini numerici,
sono complessivamente soddisfacenti:
- il trend dei costi sostenuti presenta un andamento
fortemente decrescente;
- la riduzione del CUP nei primi mesi dell’anno è stata
pari a circa il 39%;
_________________________________________________________________________________
7