Kiểm soát Chất lượng sản phẩm epoxy bằng chu trình DMAIC

Giới Thiệu về Quy Trình

Các hoạt động đã được lập kế hoạch sẵn để thực hiện, mang tính bắt buộc để duy trì hoạt động doanh nghiệp, đáp ứng những mục tiêu, hoạch định của nhà thành lập đề ra cần phải được chuẩn hóa ở dạng của quy trình, nếu không các hoạt động lập ra sẽ bị thay đổi dần và không ổn định và càng rời xa so với mong muốn, mục tiêu đã đặt ra ban đầu. Mục tiêu của quy trình giúp cho công việc được diễn ra một cách có trình tự và hệ thống, dễ dàng xác định được công việc đầu tiên phải làm và dễ dàng liên kết các hoạt động mật thiết với nhau, kết quả của việc hoàn thành quy trình, đo lường được hiệu quả và kiểm soát được các yếu tố ảnh hưởng đến sự thành công của các hoạt động đó.

Giới Thiệu Về Chất Lượng

Edwards Deming (chuyên gia về lĩnh vực kiểm soát chất lượng thống kê), Walter Shewhart (đã phát triển các biểu đồ kiểm soát, kiểm soát thống kê, thuật ngữ đảm bảo chất lượng), Kaoru Ishikawa (giáo sư Đại học Tokyo đã thúc đẩy việc sử dụng vòng tròn chất lượng và phát triển biểu đồ “xương cá” (nguyên nhân và kết quả)) và các Guru chất lượng khác như Joseph M. Một nhà máy Chips quan tâm đến các khía cạnh về độ bền của chip trong môi trường khắc nghiệt, sự nhanh chóng trong xử lý tính hiệu và xung mạch, vì vậy họ tiến hành các thử nghiệm trong các môi trường giả định, PC giả định, thậm chí sau vài công đoạn quan trọng trong khâu lắp ráp, máy móc được tạo ra để kiểm soát ngoại quan và chất lượng con sản phẩm để xử lý ngay trong quy trình.

Lean & Six sigma

Ngoài ra, một định nghĩa được chấp nhận rộng rãi về Sản xuất tinh gọn là “cách tiếp cận có hệ thống để xác định và loại bỏ lãng phí (các hoạt động không tạo ra giá trị gia tăng) thông qua cải tiến liên tục bằng cách đưa sản phẩm vào nhu cầu của khách hàng nhằm theo đuổi sự hoàn hảo” (Brue, 2006). Sáu sigma hướng tới các mục tiêu riêng lẻ liên quan đến từng loại dự án , tạo ra các biện pháp kiểm soát và bảo vệ để ngay cả sau khi dự án được hoàn thành, thì biện pháp kiểm soát phải được thành lập để đảm bảo tiến trình vẫn được duy trì và loại bỏ khả năng quay về hiện trạng cũ.

Tiến trình cải tiến DMAIC

• Xây dựng sơ đồ quy trình (process map) thể hiện mối liên kết giữa các yếu tố đầu vào và đầu ra được xác định mà trong đó ở mỗi bước của quy trình cần thể hiện mối liên kết của các tác nhân đầu vào có thể tác động đến yếu tố đầu ra. • Đưa ra hệ thống đo lường. • Phân tích khả năng hệ thống đo lường và thiết lập mốc so sánh về năng lực của quy trình. • Xác định khu vực cần khoanh vùng sai sót trong hệ thống đo lường có thể xảy ra. • Tiến hành đo lường và thu thập dữ liệu các tác nhân đầu vào, các quy trình và đầu ra. - Các công cụ có thể ứng dụng phù hợp nhất trong bước này bao gồm:. Bảng 2.2 Công cụ được sử dụng trong bước Đo lường Các bước trong giai đoạn DMAIC Công cụ được sử dụng. M – Measure Phase: Đo lường quá trình để xác định hiệu suất hiện tại; định lượng vấn đề.). • Thiết lập dung sai cho quy trình, còn gọi là giới hạn trên và dưới của các thông số kĩ thuật hay yêu cầu của khách hàng đối với một quy trình nhằm đánh giá mức độ đáp ứng của một đặc tính cụ thể và nếu quy trình vận hành ổn định bên trong các giới hạn này sẽ giúp tạo ra sản phẩm hay dịch vụ đạt chất lượng mong muốn.

Một số công cụ kiểm soát chất lượng, Lean và 6 Sigma

Từ những phân tích dựa trên tần suất, tình trạng của quy trình so với tiêu chuẩn đặt ra được thể hiện và phán đoán được dạng lỗi đang xuất hiện trong quy trình từ đó đưa ra các biện pháp ngăn ngừa sự tái diễn hoặc ngăn chặn lỗi xảy ra. Trong khi các Giới hạn kiểm soát (Control Limit) đại diện cho các tiêu chuẩn của tổ chức thực hiện về chất lượng, thì các Giới hạn đặc điểm kỹ thuật (Specification Limit) thể hiện sự mong đợi của khách hàng, hoặc các yêu cầu hợp đồng, đối với hiệu suất và chất lượng của dự án.

Phương pháp luận

Các nghiên cứu liên quan

Cụ thể, thiết kế thí nghiệm, kiểm tra giả thuyết và phân tích phương sai hai chiều đã được kết hợp để xác định thống kê liệu hai biến số quy trình chính, nhiệt độ của lò và tốc độ của băng tải, có tác động đến số lượng lỗi được tạo ra hay không, cũng như để xác định các giá trị tối ưu của chúng cần thiết để giảm/loại bỏ các khuyết tật. Các khuôn khổ dựa trên Six Sigma & phương pháp DMAIC được áp dụng thông qua việc áp dụng công cụ thiết kế thử nghiệm để tập trung vào các yêu cầu của khách hàng nhằm cải thiện đặc tính chất lượng của quy trình sản xuất sữa chua nguyên chất.

Phân tích đối tượng nghiên cứu

Chụp ảnh sau đó phân tích các lỗi liên quan đến quá trình phun keo, chụp lại các units có hiện tượng bất thường, nếu phát hiện lỗi, màn hình RTI sẽ báo đỏ ở tray chứa units lỗi đó, khi đó cần một số hành động cần thực hiện ngay lập tức để khắc phục sự cố, RTI đóng vai trò quan trọng như một trạm kiểm soát chất lượng ngay tại quy trình. Hầu hết các lỗi được cho là sẽ được phát hiện tại khu vực trạm kiểm tra tức thời chất lượng đường phun, nơi các lỗi được ghi lại và tự động gắn cờ đỏ để người vận hành biết khay nào chứa sản phẩm lỗi, những hành động thích hợp có thể được thực hiện sau khi các lỗi được phát hiện với tần suất cao để ngừng ngay lập tức lỗi.

Hiện trạng và xác định vấn đề

Trong quá trình phun keo EPX, một số vấn đề liên quan đến bộ phận phun keo, cũng như yếu tố sai sót của con người trong quá trình vận hành khiến tỷ lệ lỗi của công đoạn này ngày càng tăng cao, chất lượng sản phẩm đầu ra khó kiểm soát ổn định và sau đó trở nên nghiêm trọng hơn khi các lỗi không thể phát hiện được trong quá trình chạy nội bộ mà thoát sang công đoạn tiếp theo và liên tục tiếp nhận khiếu nại của các công đoạn sau nên dự án được coi là cấp thiết để giảm tỷ lệ sai sót, kiểm soát được chất lượng đầu ra và xử lý kịp thời các sai phạm trong quy trình nội bộ. Thêm vào đó, mã lỗi này xảy ra ở những dòng sản phẩm khác nhau và những sản phẩm này có công thức được chuẩn hóa thêm ở các chuyền khác nhau (để tăng sản lượng và dễ điều phối WIP), vì thế phân tích sâu hơn ở tầng 2 và tầng 3 của mã lỗi này về phương diện sản phẩm và chuyền đang đối mặt với mã lỗi này nhiều nhất, phạm vi được thu hẹp và nhóm dự án quyết định tập trung vào mã lỗi tràn viền, xảy ra ở sản phẩm APL chạy qua chuyền EPX001.

Đo lường

Giải thích về 3 yếu tố được chọn như nhiệt độ không ổn định, được phân tích ở phần các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng đường phun, độ nhớt rất nhạy cảm với nhiệt độ, khi độ nhớt bị giảm, keo Epoxy có xu hướng lỏng đi dẫn đến khi được phun xuống viền die, keo sẽ lan rất nhanh và lan khỏi vùng định sẵn tạo hình dạng bất thường về mặt thẩm mỹ, về mặt kỹ thuật, khi keo lỏng hơn bình thường ở máy phun 1, đi qua máy gia nhiệt, nhiệt độ của máy gia nhiệt sẽ làm keo nổi bóng khí, các bóng khí này sẽ làm mất tính liên kết và gây ra vấn đề kỹ thuật cho chip. Các thiết kế thực nghiệm được thực hiện để chỉ ra mức độ ảnh hưởng của từng yếu tố đối với lỗi Epoxy tràn viền và nghiên cứu đâu là yếu tố đóng phần cao nhất vào mã lỗi này, đầu tiên dựa theo tiêu chuẩn được cài đặt sẵn cho sản phẩm này, ta có thể lờn kế hoạch như sau, theo dừi số lượng sản phẩm bị lỗi Epoxy tràn viền khi cỏc units được chạy trên các điều kiện khác so với chuẩn được định sẵn trên hệ thống, chuẩn quy định trong công thức chạy sản phẩm là 55°C với nhiệt độ và khoảng cách từ đầu kim tới bề mặt phun là 2mm.

Phân tích

Với khả năng hiện tại, nhiệt độ trong lúc chạy lô hàng chỉ có thể thu thập sau khi đã kết thúc lô đó, vì khi kết thúc thì bộ gia nhiệt TCA mới gửi dữ liệu nhiệt độ lên bộ điều khiển để ghi nhận thông số, vì thế nhóm thu thập nhiệt độ trong 30 lô hàng chạy qua máy EPX001, thì nhận thấy có 3 lô hàng có nhiệt độ TCA bị dao động vượt vùng kiểm soát của cận trên và cận dưới, như lô hàng số 4 có nhiệt độ vượt ngưỡng cận dưới, lô hàng số 8, 21, 26 có nhiệt độ vượt ngưỡng cận trên. Theo quan sát, ta thấy được mức độ tần suất xảy ra (OOC) không quá cao ở các nguyên do, mặt khác theo điểm của DET (khả năng phát hiện) ở tình trạng khá cao từ 7 đến 9 điểm do khả năng phát hiện để kiểm soát không có hoặc rất hạn chế, cũng chính vì lí do không có khả năng phát hiện và ngăn chặn kịp thời lỗi nên sản phẩm bị khuyết tật do lỗi Epoxy tràn viền đang ở mức cao và điều này cũng ảnh hưởng đến tổng giá trị sản lượng đầu ra của quy trình.

Thực hiện cải tiến

Như trong phần phân tích đã đề cập trong quá trình lắp đặt thì những đường dây khí có xu hướng sẽ bị lỏng ra, hoặc do khi các bạn vận hành trong quá trình thiết lập van mới, khi gắn van vào máy thì gắn dây bị lỏng, hoặc các đầu kết nối dây khí bị mòn bi phía trong, do đó, nhóm đã tiến hành thiết kế 1 gá/đồ giữ những đường dây khí chính trong quá trình hoạt động để tránh bị bung ra trong quá trình máy hoạt động. Chức năng này được triển khai để tăng khả năng phát hiện TCA bị hỏng và gửi tín hiệu nhiệt độ sai về cho bộ xử lý, trường hợp này rất nguy hiểm cho chất lượng sản phẩm vì khi nhiệt độ đã nằm trong vùng vượt cận trên, cận dưới của bộ kiểm soát nhiệt độ nhưng bộ xử lý vẫn nhận được nhiệt độ nằm trong vùng, không gửi bảng cảnh báo đến nhân viên vận hành khiến người vận hành không dừng chuyền kịp để xử lý, van tiếp tục phân phối keo lên unit khiến lỗi bị lan rộng trên nhiều khay chứa unit, việc này chỉ được phát hiện khi nhân viên vận hành kiểm tra hình ảnh qua máy RTI – màn hình kiểm tra chất lượng đường phun tức thời, tại thời điểm đó đã có rất nhiều tray bị phun keo lỗi dẫn đến hủy bỏ lượng unit rất lớn.

Kiểm soát quá trình sau cải tiến (Control)

Thu thập nhận xét của người vận hành đã chạy ở chuyền EPX01 trong 4 ca làm việc trong 2 tuần khi áp dụng kẹp dây khí trong việc lắp bộ phun, nhóm dự án đánh giá cao mức hiệu quả và sự hài lòng của nhân viên vận hành trong khi sử dụng gá, kết quả khảo sát được thể hiện theo bảng dưới đây, trong 32 bạn vận hành tại chuyền, trong quá trình chuẩn bị lắp ráp van, người vận hành đã được sử dụng đồ kẹp, và tất cả các bạn đều cho đánh giá khách quan là tốt đối với độ hiệu quả của cải tiến này, thêm vào đó nhân viên vận hành cũng không gặp bất kỳ khó khăn, trở ngại nào trong quá trình sử dụng. Trong quỏ trỡnh theo dừi độ ổn định của chức năng tự động dừng lũ hoạt động khi RTI gửi tín hiệu số lượng sản phẩm khuyết tật vượt ngưỡng, nhóm thu thập thông tin của 38 lot sản phẩm APL chạy qua chuyền số 1 trong vòng 2 tuần, số lần dừng lò được ghi nhận là 2 trong đó lần đầu tiên lò tự động dừng, dựa theo quy trình đã đề ra, nguyên nhân được điều tra là do TCA bị mòn trạm tiếp xúc dẫn đến không phản ánh đúng nhiệt độ, lần thứ 2 là báo động giả khi công thức chạy phần mềm RTI cho sản phẩm bị tải lên sai, tổng cộng 3 sản phẩm khuyết tật về lỗi Epoxy tràn viền được phát hiện.