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1

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: falcone@unicas.it; 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.

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2

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).

Limiti di specifica Percentuale pezzi in specifica DPM

±1σ 30,23% 697700 ±2σ 69,13% 308700 ±3σ 93,32% 66810 ±4σ 99,3790% 6210 ±5σ 99,97670% 233 ±6σ 99,999660% 3,4

Fig.1: Effetto di uno “shift” pari a 1,5σ

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− ×

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

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).

MO

NT.

GR

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OT

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UN

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NT

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43

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43

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L A V O R A Z I O N E T A M B U R I M A R E A -

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.O.A

.

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/843

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43

T O O L R O O M

MO

NT

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SP

.

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HI M

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T. S

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OS

T.

PU

NT

O

L A V O R . T A M B U R I D U C A T O

L A V O R . M O N T A N T I D U C A T O

L A V . D I S C H I F R E N O

D U C A T O

L A V O R A Z I O N E B R A C C I O S C I L L A N T I

P O S T E R I O R I P U N T O / 8 4 3

L A V O R A Z I O N E F U S I 1 5 6 E K

A R E A Q U A L I T À

LAV

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RN

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S A L D A T U R A E

M O N T A G G I O B R A C C I

A N T . D U C A T O

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TU

RA

L A V O R A Z I O N E E M O N T A G G I O B . O . A .

1 9 2 ( S T I L O )

M A G A Z Z I N O P R O D O T T I F I N I T I m q . 1 . 3 0 0

LAV

OR

AZ

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RIO

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PU

NT

O e

843

L A V O R A Z . M O N T A G G I O

A S S A L E P O S T E R . D U C A T O

LAV

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MU

LTIP

LA

MO

NT.

SO

SP

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PO

ST

. MU

LTIP

LA

M A N U T E N Z I O N E m q . 9 0 0

C A R IC A B A T T E R IE

U F F IC I D I O F F IC I N A 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 I P I

M U L T I P L A m q . 5 . 6 0 0

U T E 2 A N T E R I O R E T I P I 1 9 2 -

U 6 0 m q . 3 . 9 0 0

U T E 3 A N T E R I O R E P U N T O / 8 4 3

m q . 7 . 0 0 0

U T E 4 P O S T E R I O R E P U N T O

m q . 7 . 0 0 0

U T E 5 A N T E R I O R E D U C A T O

m q . 4 . 5 0 0

U T E 6 P O S T E R . D U C A T O E

A N T E R . P A L I O m q . 6 . 0 0 0

DD ii ss pp oo nn ii bb ii ll ii tt àà

PP oo tt ee nn zz ii aa ll ee

55 00 00 00 mm ²²

M A G A Z Z I N O M A T E R I E P R I M E m q . 3 . 2 0 0

S H O W R O O M

IMP

IAN

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I V

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NIC

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RA

Fig.3: Layout Stabilimento

Nelle U.T.E. è assemblato il gruppo “Sistemi Sospensioni”, secondo il seguente Piano di Produzione:

Cliente Complessivo Pezzi/giorno

Gruppo Ruota Anteriore 1.700

Assale Posteriore 850

Braccio Oscillante Anteriore 2.000 SEVEL-Ducato

Traversa 850

Braccio Oscillante Anteriore 750 FIAT-Multipla

Braccio Posteriore+Perno 400

Fuso Posteriore 2.000 FIAT-Stilo

Braccio Oscillante Anteriore 2.000

Gruppo Ruota Anteriore 1.000

Braccio Oscillante Anteriore 1.000 Lancia Y

Tamburo Freno 1.000

Gruppo Ruota Anteriore 3.200

Braccio Oscillante Anteriore 3.800 FIAT-Punto

Tamburo Freno 3.800

FIAT-Palio/Uno Braccio Oscillante Anteriore 300

Braccio Oscillante Anteriore 1.700 FIAT-Ulisse

Tamburo Freno 800

AlfaRomeo-156/147 Fuso Posteriore 1.700

TOTALI 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

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3

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 Causa-Effetto, 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.

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4

COSTO UNITARIO PRODOTTO (C.U.P.)

settembre ottobre novembre dicembre

Unita' Prodotte 10.974 20.228 20.334 20.097 Costi Sostenuti (€) 38.327,59 44.420,94 56.351,82 72.752,29 CUP (€) 3,49 2,20 2,77 3,62 CUP Medio (€) 2,96 2,96 2,96 2,96

CUP Obiettivo (€) 1,79 1,79 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. 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).

0 10 20

72,025

72,028

72,031

72,034

Individual and MR Chart

Obser.

Indi

vidu

al V

alue

Mean=72,03

UCL=72,03

LCL=72,03

0,000

0,002

0,004

0,006

Mov

.Ran

ge

R=0,001632

UCL=0,005331

LCL=0

0 10 20

Last 20 Observations

72,0270

72,0285

72,0300

72,0315

Observation Number

Val

ues

72,027 72,040

Capabili ty PlotProcess Tolerance

I I I

I I I

I ISpecifications

Within

Overall

72,0280 72,0305 72,0330

Normal Prob Plot

72,028 72,030 72,032

Capability Histogram

WithinStDev:Cp:Cpk:

0,00144641,500,66

OverallStDev:Pp:Ppk:

0,00165271,310,57

Process Capability Sixpack for Diametro CuscinettoSNR

Fig.5: Analisi Statistica “Diametro cuscinetto”

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.

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).

Personnel

Machines

Materials

Methods

Measurements

Env ironment

Cause-and-Effect Diagram

fuori specif icadi PiantaggioValori del Carico

La pressa che esegueil piantaggio è settatamale

I cuscinetti utilizzatinon sono conformialle specifiche

Il metodo con cuiavviene il piantaggioè sbagliato

Strumenti dimisura nonaffidabili

Gli operai addettisbagliano a caricarela macchina

dei cuscinettilubrificazioneEccessiva

del montantedella sede cuscinettoErrore di cilindricità

temperaturavariazioni diPossibili

non lavatiMontanti

Fig.6: Diagramma Causa-Effetto “Carico Piantaggio”

Stratif

Dati

Cp Cpk DPMO DPMO

MAX σ LEV OBIET

σ LEV

OBIET

Snr Dx 2,54 -0,67 978452

Snr Sx 2,25 -0,31 824899

Skf Dx 3,54 1,65 0,4

Carico Piantaggio

Cuscinetto Skf Sx 2,55 0,99 1562

978452 <1 Cpk=1,33 5,5

Dx 0,67 -0,47 919181 Cilindricitá

Sx 1,08 1,03 975,6 919181 <1 Cpk=1,33 5,5

Coord Dx

0,63 0,54 67298

Coord Sx

0,74 0,42 106561

Dist Asse Dx

0,35 0,32 298125

Quote Fori

Attacco

Ammortizza

Dist Asse Sx

0,3 0,1 450164

450164 1,518 Cpk=1,33 5,5

Sfarfall. - - 2,49 0 0 >6 - -

Skf 3,57 2,53 0 Diametro Esterno

Cuscinetto Snr 1,5 0,66 24398 24398 3,474 Cpk=1,33 5,5

Skf 4,79 4,11 0 Rugosita’

Cuscinetto Snr 8,36 1,90 0 0 >6 - -

Diametro

Cuscinetto - 2,09 1,57 0 0 >6 - -

Rugosita’

Cuscinetto - 3,73 2,03 0 0 >6 - -

Oscill. Disco Freno

- 3,81 2,18 0 0 >6 - -

Oscill. Mozzo

- 1,56 1,38 0 0 >6 - -

________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________

5

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).

72,027 72,028 72,029 72,030 72,031 72,032 72,033 72,034 72,035 72,036

800

900

1000

1100

1200

1300

1400

Diametro Esterno Medio

CA

RIC

O D

I PIA

NTA

GG

IO

CARICO SKF-S = -3897146 + 54117,5 Diametro (SK

S = 99,0476 R-Sq = 69,1 % R-Sq(adj) = 68,3 %

Regression Plot

SNR

SKF

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);

� 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.

Fig.7: Quantifying the Opportunità

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 fermo-linea 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 N°Pallet Cilindricità Dx Cilindricità Sx

1 02 6,65 7,7 2 14 10,95 6,9 2 10 12 6,45 4 07 11,4 4,55 5 14 6,25 9,85

________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________

6

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 marzo

Scarti Montanti 5.664,29 € 1.697,56 € 3.161,27 €

Scarti G.R.A. 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 2,77 € 2,06 € 2,36 €

CUP MEDIO (Storico Sett-Dic 2003)

2,96 € 2,96 € 2,96 €

Cup Obiettivo 1,79 € 1,79 € 1,79 €

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).

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2

LSL USL

Process Capabil ity Analysis for RugositàCuscinetti SNR

USL

Target

LSL

Mean

Sample N

StDev (Within)

StDev (Overall)

Cp

CPU

CPL

Cpk

Cpm

Pp

PPU

PPL

Ppk

PPM < LSL

PPM > USL

PPM Total

PPM < LSL

PPM > USL

PPM Total

PPM < LSL

PPM > USL

PPM Total

1,100

*

0,000

0,319

10

0,0374310

0,0531908

4,90

6,96

2,84

2,84

*

3,45

4,89

2,00

2,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

Process Data

Potential (Within) Capability

Overall Capability Observed Performance Exp. "Within" Performance Exp. "Overall" Performance

Within

Overall

72,026 72,028 72,030 72,032 72,034 72,036 72,038 72,040

LSL USL

Process Capabili ty Analysis for DiametroCuscinetto SNR

USL

Target

LSL

Mean

Sample N

StDev (Within)

StDev (Overall)

Cp

CPU

CPL

Cpk

Cpm

Pp

PPU

PPL

Ppk

PPM < LSL

PPM > USL

PPM Total

PPM < LSL

PPM > USL

PPM Total

PPM < LSL

PPM > USL

PPM Total

72,0400

*

72,0270

72,0338

10

0,0013790

0,0012638

1,57

1,50

1,64

1,50

*

1,71

1,64

1,79

1,64

0,00

0,00

0,00

0,41

3,46

3,87

0,04

0,47

0,50

Process Data

Potential (Within) Capability

Overall Capability Observed Performance Exp. "Within" Performance Exp. "Overall" Performance

Within

Overall

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).

1000 1200 1400 1600 1800 2000

LSL USL

Process Capabil ity Analysis for Carico PiantaggioCuscinetto (SNR)

USL

Target

LSL

Mean

Sample N

StDev (Within)

StDev (Overall)

Cp

CPU

CPL

Cpk

Cpm

Pp

PPU

PPL

Ppk

PPM < LSL

PPM > USL

PPM Total

PPM < LSL

PPM > USL

PPM Total

PPM < LSL

PPM > USL

PPM Total

2000,00

*

1000,00

1329,85

20

79,3206

63,6915

2,10

2,82

1,39

1,39

*

2,62

3,51

1,73

1,73

0,00

0,00

0,00

16,02

0,00

16,02

0,11

0,00

0,11

Process Data

Potential (Within) Capability

Overall Capability Observed Performance Exp. "Within" Performance Exp. "Overall" Performance

Within

Overall

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:

Cpk

iniziale

Cpk

Finale

σ Level

Iniziale

σ Level

Finale

Carico piantaggio -0,67 1,39 <1 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.

VALORE DEL CUP DURANTE LO SVOLGIMENTO DEL PROGETTO

- €

0,50 €

1,00 €

1,50 €

2,00 €

2,50 €

3,00 €

3,50 €

gen-

04

feb-

04

mar

-04

apr-

04

mag

-

giu-

04

lug-

04

ago-

04

set-

04

ott-

04

nov-

04

dic-

04

gen-

05

feb-

05

mar

-05

CUP MENSILE

.

CUP MEDIO

CUP OBIETTIVO

________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________

7

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 3,783 75,886 3,740 75,790

1 3,767 75,790 3,778 75,870 19 3,767 75,807 3,752 75,885 3 3,782 75,853 3,748 75,856 4 3,774 75,831 3,757 75,858 5 3,738 75,833 3,742 75,817 6 3,750 75,780 3,770 75,790 7 3,770 75,827 3,774 75,833 8 3,754 75,831 3,753 75,868

99 3,718 75,851 3,750 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

Cpk

Iniziale

Cpk

Finale

σ Level

Iniziale

σ Level

Finale

Coordinata Asse 6 Dx 0,54 1,48 Coordinata Asse 6 Sx 0,42 1,68 Distanza Asse 5-6 Dx 0,32 1,42 Distanza Asse 5-6 Sx 0,1 1,59

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.

Cpk

Iniziale Cpk

Finale σ Level Iniziale

σ Level Finale

Montante DX -0,47 1,44 Montante SX 1,03 4,00

<1 5,833

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%;

- 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: [1] T. Pyzdek, “The Six Sigma Handbook”, McGraw-Hill Professional

Publishing, 2000 [2] W. Forrester, III Breyfogle, “Implementing Six Sigma: Smarter

Solutions Using Statistical Methods”, Wiley-Interscience, 1999 [3] P.S. Pande, R.P. Neuman, R.R. Cavanagh, “The Six Sigma Way”,

McGraw-Hill Professional Publishing [4] S. Chowdhury, “The Power Of Six Sigma” : An Inspiring Tale of

How Six Sigma is Transforming the Way We Work”, Dearborn Trade, 2001

[5] M.J. Harry, “The Vision Of Six Sigma”, Sigma Publishing Company, 1994

[6] M.J. Harry; J.R. Lawson “Six Sigma Producibility Analysis And

Process Characterization” Addison-Wesley [7] Galgano, “I Sette Strumenti Manageriali Della Qualità Totale” [8] D.C. Montgomery, “Introduction To Statistical Quality Control”,

John Wiley & Sons, 1996 [9] Minitab Statistical Software, Release 13 DEMO [10] Rath & Strong, “Six Sigma Pocket Guide”, Rath & Strong, 2000 [11] Nancy E. Ryan, “I Metodi Taguchi E Qfd”, I “come” e i “perchè”

sui problemi attuali della qualit, Edizione italiana a cura della ELEA S.p.A.

[12] John S.Oakland, “statistical process control”, Fourth Editino [13] G.Girone, T.Salvemini, “Lezioni Di Statisica”, Vol. I e II [14] A.J. Duncan, “Quality Control And Industrial Statistics”, 1986 [15] W. J. Kolarik, “Creating Quality: Concepts, Systems, Strategies

and Tools”, McGraw-Hill,1995 [16] R.H. Myers, D.C. Montgomery, “Response Surface Methodology:

Process and Product Optimization Using Designed Experiments”, John Wiley & Sons, 1995

[17] G. Tenant, “Six Sigma: SPC and TQM in Manufacturing and

Services”, Gower Pub Co, 2001 [18] J. Arthur, “Six Sigma Instructor Guide”, LifeStar, 2001