1
部 门 : 杭发公司铸造厂
项目负责人 : 丁树良 何帅伟 王慧勇
项 目 周 期 : 2009年6月--12月
降低气缸体水套芯磕碰伤率
2
1.项目陈述:
水套芯是影响发动机铸件性能的关键砂芯，由于其具有薄壁、形状复杂、易变形等特点，因此在
生产、运输过程中的磕碰伤就一直成为制约产能和质量的主要瓶颈，对后续的造型、浇注、铸件的清
理、机加工等工序以及铸件质量和由此引起的发动机售后服务等都造成了很大的影响。采取有效手段
迅速改进水套芯磕碰伤，对于提升发动机铸件质量具有重要意义。
2. 项目范围 : 3.现状及目标 :
项目授权书
• 项目编号:
• 项目名称: 降低气缸体水套芯降低气缸体水套芯
磕碰伤率磕碰伤率
• 部 门: 杭发公司铸造厂
• 绿 带:丁树良 何帅伟 王慧勇
4. 开始日期: 2009年6月 结束日期: 2009年12月
3
5.内部、外部顾客需求 :
在气缸体造型时，经常发现水套芯有裂纹，涂料被部分擦落掉，严重者部分地方已擦落到砂子甚至导致砂芯的报废等
磕碰伤，必须经现场修补才能使用。是延误生产、引起铸件发生铁夹砂、粘砂、组织疏松、表面光洁度降低等缺陷的一个
原因，影响后道工序直通率的主要原因。
清理气缸体时，经常发现气缸体水套底部有铁夹砂缺陷存在，需多次返工才能清理干净，清理不掉的将导致报废，
加重了清理工人的劳动强度以及人力、动力、机器设备等的浪费。对公司的铸件质量、整体的发动机质量、产品的售后服
务和声誉等产生重要影响。
项目授权书
6. 项目预计收益:
水套芯的磕碰伤率由破损率（%）和缺陷率（%）组成，破损直接导致水套芯的报废，有缺陷的水套芯必须在
造型前进行现场修补方可使用，但可能会引起铸造缺陷，降低铸件的铸造质量。
A、硬性收益:
通过铸造厂07、08年及09年1～5月份的气缸体造型总数223254只，每月平均25个工作日测算出，日均需生产水套芯
352个，气缸体水套芯的破损率由%降低至2%，减少水套芯的生产数为：352×(-2)%×25×12＝11088（个/年）
。每个水套芯的平均生产成本为元。每年节约成本约：11088×＝元。根据07、08年统计，由于
水套芯铁夹砂造成的气缸体报废数为813个，平均每年有407个，气缸体铸件单重268Kg，气缸体商品价10900元/吨，
扣除可回收材料费4500元/吨，则：407××(10900-4500)=元。故每年可节约：
+=元。
B、软性收益:
气缸体水套芯的缺陷率由%降低至1%，可明显提高水套芯在造型时的一次完好率，减少砂芯的现场修补及后续的
造型、浇注、清理等工序的工时损失和动力、刀具、机器设备耗损等的浪费；对后面各工序的连续性生产提供了基
本保障；同时，铸件由于水套芯的磕碰伤所引起的铁夹砂、粘砂、组织疏松等缺陷可得到显著性的改善，对发动机
的质量、公司的产品声誉、售后服务等都会带来巨大的无形收益。
7.团队成员：
4
D-1: 项目选定
D-2: 与战略关系
D-3: 顾客及CTQ
D-4: 项目范围
D-5: Y及缺陷定义
D-6: 基线及目标陈述
D-7: 效果及成本预算
D-8: 人力组织
D-9: 推进计划
D 阶段目录 I CADD M
5
D-1: 项目选定
根据公司反馈，5月31日，在我公司售后服务处，连续
发生多起因气缸体水道有铸砂将水箱堵死，水箱散热效果
差，导致发动机高温而要求更换发动机的严重事故，引起
公司及分厂领导的高度重视：
更换的发
动机编号
及客户追
偿清单
王总在现场
给分厂领导
的短信
I CADD M
6
制定
对策
D-1: 项目选定
铸造厂领导及时组织相关部门研究分析问题，决定成立项目改
善小组，尽最大努力减少铸件的粘砂等缺陷。
I CADD M
7
经多方研究及论证，认为水套部位残留余砂极有可能是有磕碰伤的水套芯
流入型腔浇注后造成的粘砂，在机加工工部没有清洗干净而导致的（铸造没有
铸件内腔清洗手段）。由于受到传统工艺及生产条件的限制，水套芯在生产及
转运过程中一直存在较为普遍的磕碰伤状况。因此项目组决定突破传统工艺和
思维限制，运用六西格玛工具和方法论有效降低水套芯的磕碰伤难题。
D-1: 项目选定
存在磕
碰伤的
水套芯
I CADD M
%E6%B0%B4%E5%A5%97%E8%8A%AF%E6%97%A7%E7%9A%84%E6%B5%81%E7%A8%
8
D-2: 与战略联系
公司经营战略
在产能不断
扩大的同时，不
断提高发动机的
质量，提升公司
的行业竟争力。
部门经营战略
GB 项目
SINO TRUK 一步到位 步步到位
市场需求
我国经济
的持续高速发
展,以及国家的
四万亿基础设
施建设投入，
使得市场对重
型车的需求持
续增长，重型
发动机的市场
供不应求。
为公司提供
优质的气缸体铸
件。
气缸体水套芯磕
碰伤率的降低，可
以有效减少铸造缺
陷，提高气缸体铸
件质量。
I CADD M
9
D-3: 顾客与CTQ
造型工序
内部顾客
大件线造型时，发现水套芯普遍存
在因磕碰引起的涂料损伤等缺陷，
需现场修补才能使用，不但加重造
型工的劳动强度以及修补工时、材
料等浪费，还影响生产节拍。
清理工序
清理气缸体铸件时，经常发现气缸
体水套底部有夹砂缺陷存在，需多
次返工才能清理干净，否则将导致
报废，加重了清理工的劳动强度以
及人力、能源、机器设备等的浪费。
因磕碰
引起的
涂料损伤
响应部
位的夹
砂缺陷
外部顾客
I CADD M
10
D-3: 顾客与CTQ
项目CTQ:
综上所述: 气缸体水套芯的磕碰伤对内、外顾客的影响都很大，
通过降低磕碰伤率，可显著提高铸件质量。
I CADD M
11
D-4: 项目范围
宏观流程图
原砂
树脂
制芯制芯
浸涂浸涂
烘干烘干
造型造型 浇注浇注
水套芯水套芯 钻孔钻孔 整芯整芯 浸涂浸涂
铲车铲车
转运转运
与项目密切相关的流程
烘房烘房
铲车铲车
转运转运
造型造型
流 程 均 在 项 目 组 可 控 范 围 内
I CADD M
12
D-5: Y及缺陷定义
缺陷
定义
Y
定义
小Y
定义
I CADD M
13
D-6: 基线及目标陈述
Baseline
Goal
Entitlement
目标 :
破损率 2%
缺陷率 1% 潜在最佳值 :
破损率 1%
缺陷率 %
降幅降幅％％
基线 :
破损率 %
缺陷率 %
（100-3）/（100-
）×100％＝％
不
改
善
改善达
成目标
I CADD M
14
D-7: 效果及成本预算
Hard SavingHard Saving Soft SavingSoft Saving
共节约有效金额
106万元RMB
通过铸造厂07、08年及09年1～5月份的气
缸体造型总数223254只，每月平均25个工作日测
算出，日均需生产水套芯352个，气缸体水套芯
的破损率由%降低至2%，减少水套芯的生
产数为：352×(-2)%×25×12＝11088（个/
年）。每个水套芯的生产成本为元。每年节
约成本约：11088×＝元。
根据07、08年统计，由于水套芯铁夹砂造成的气
缸体报废数为813个，平均每年有407个，气缸体
铸件单重268Kg，气缸体商品价10900元/吨，扣
除可回收材料费4500元/吨，则：
407××(10900-4500)=元。
故每年可节约：
+=元。
气缸体水套芯的缺陷率由%降低至
1%，可明显提高水套芯在造型时的完好率
，减少砂芯的现场修补及后续的造型、浇
注、清理等工序的工时损失和动力、刀具
、机器设备耗损等的浪费；对后面各工序
的连续性生产提供了基本保障；同时，铸
件由于水套芯的磕碰伤所引起的夹砂、粘
砂、组织疏松等缺陷可得到显著性的改善
，对发动机的质量、公司的产品声誉、售
后服务等都会带来巨大的无形收益。
I CADD M
15
D-8: 人力组织
Champion: 刘念煌
丁树良
GB: 何帅伟
王慧勇
指导: 成 伟
部门:技术科
核心人员:王伟春
部门:质保科
核心人员:王慧勇
部门:铸一车间
核心人员:江晓明
职责: 组织工艺
方案的设
计、实施
部门: 铸一车间
核心人员:丁树良
贡献率: 80% 贡献率: 80% 贡献率: 40% 贡献率: 40%
职责: 工艺方案
设计、论
证
职责:开展实验
收集数据
职责: 开展实验
收集数据
部门:技术科
核心人员:何帅伟
贡献率: 80%
职责: 工艺方案
设计、论
证
评审: 陈建华
部门:铸一车间
核心人员:彭国江
贡献率: 40%
职责: 开展实验
收集数据
I CADD M
16
D-8: 人力组织
项目组成员合影
I CADD M
17
D-9: 推进计划 I CADD M
项
目
已
完
成
18
M 阶段目录
M-1: Y的测量系统分析
M-2: Y的流程能力分析
M-3:鱼骨图
M-4: C&E矩阵
M-5:失效模式分析(FMEA)
M-6:快速改善措施
M-7:快速改善后的 2nd FMEA
M-8: M 阶段小结
II CCAADD MM
19
M-1: Y的测量系统分析(离散型)
结论:本测量系统可信赖。
检验员自身 评估一致性
检验员 验数 符数 百分比 95 % 置信区间
江小明 30 30 (, )
彭国江 30 30 (, )
王慧勇 30 30 (, )
每个检验员与标准 评估一致性
检验员 验数 符数 百分比 95 % 置信区间
江小明 30 30 (, )
彭国江 30 30 (, )
王慧勇 30 30 (, )
检验员之间 评估一致性
验数 符数 百分比 95 % 置信区间
30 30 (,
所有检验员与标准 评估一致性
验数 符数 百分比 95 % 置信区间
30 30 (, )
测量内容：水套芯的破损与有缺陷（离散数据） ★[样本数量]：共30个
★[测量环境]：铸造厂
★[测 量 者]：王慧勇、江晓明、彭国江 ★[记 录 者]：何帅伟
★[测量方法]：目测:对于30个水套芯，其中有3件破损其余有缺陷的样本进行测量系统分析。
≥80
≥80
II CCAADD MM
20
M-1: Y的测量系统分析(连续型)
量具 R&R
研究变异 %研究变 %公差
来源 标准差(SD) (6 * SD) 异 (%SV) (SV/Toler)
合计量具 R&R
重复性
再现性
测量者
部件间
合计变异
可区分的类别数 = 12
测量内容：气缸体水套芯紧实率测试（连续数据） ★[样本数量]：共8个
★[测量机器]：台秤
★[测 量 者]：王慧勇、江晓明、彭国江 ★[记 录 者]：何帅伟
★[测量方法]：用台秤分别对8个样品测试两次并记录结果。
★[判定基准]： ％P/TV≤30％、%P/T ≤30％ 、明显分类数≥5
≥5
1、％P/TV=% ＜30％
2 、 ％P/T=% ＜30％
2、 明显分类数=12＞5
结论:本测量
系统可信赖
<30%
II CCAADD MM
21
M-1: Y的测量系统分析(连续型)
量具 R&R
研究变异 %研究变 %公差
来源 标准差(SD) (6 * SD) 异 (%SV) (SV/Toler)
合计量具 R&R
重复性
再现性
测量者
部件间
合计变异
可区分的类别数 = 5
测量内容：气缸体冷芯盒水套芯常温强度测试（连续数据） ★[样本数量]：共10个
★[测量机器]：液压式万能强度试验仪
★[测 量 者]：沈林粉、陈红铭、白丽娜 ★[记 录 者]：江贤波
★[测量方法]：用液压式万能强度仪分别对10个样品测试两次并记录结果
★[判定基准]： ％P/TV≤30％、%P/T ≤30％ 、明显分类数≥5
<30%
≥ 5
1、％P/TV=% ＜30％
2 、 ％P/T=% ＜30％
2、 明显分类数=5 ≥ 5
结论:本测量
系统可信赖
II CCAADD MM
22
M-1: Y的测量系统分析(离散型)
结论:本测量系统可信赖。
检验员自身 评估一致性
检验员 验数 符数 百分比 95 % 置信区间
江小明 30 30 (, )
彭国江 30 30 (, )
王慧勇 30 30 (, )
每个检验员与标准 评估一致性
检验员 验数 符数 百分比 95 % 置信区间
江小明 30 30 (, )
彭国江 30 30 (, )
王慧勇 30 30 (, )
检验员之间 评估一致性
验数 符数 百分比 95 % 置信区间
30 30 (,
所有检验员与标准 评估一致性
验数 符数 百分比 95 % 置信区间
30 30 (, )
测量内容：气缸体水套芯转运的平稳度测试（离散数据） ★[样本数量]：共30个
★[测量环境]：铸造厂
★[测 量 者]：王慧勇、江晓明、彭国江 ★[记 录 者]：何帅伟
★[测量方法]：目测:对于30车水套芯的转运，当转运后每车的报废数≤1或者发生涂料等擦落的
水套芯数≤50%即为平稳度好的样本进行测量系统分析。
≥80
≥80
II CCAADD MM
23
M-1: Y的测量系统分析(离散型)
结论:本测量系统可信赖。
检验员自身 评估一致性
检验员 验数 符数 百分比 95 % 置信区间
江小明 30 30 (, )
彭国江 30 30 (, )
王慧勇 30 30 (, )
每个检验员与标准 评估一致性
检验员 验数 符数 百分比 95 % 置信区间
江小明 30 30 (, )
彭国江 30 30 (, )
王慧勇 30 30 (, )
检验员之间 评估一致性
验数 符数 百分比 95 % 置信区间
30 30 (,
所有检验员与标准 评估一致性
验数 符数 百分比 95 % 置信区间
30 30 (, )
测量内容：气缸体水套芯涂料层的抗擦落强度测试（离散数据） ★[样本数量]：共30个
★[测量环境]：铸造厂
★[测 量 者]：王慧勇、江晓明、彭国江 ★[记 录 者]：何帅伟
★[测量方法]：目测:对于30个水套芯，其中有3个抗擦落强度差的样本进行测量系统分析。
≥80
≥80
II CCAADD MM
24
M-2: Y的流程能力分析(离散型)
数据收集说明:
2009年5月份，记录每天生产的水套芯数量与发生磕碰伤的水套芯数量，并对该期间
流程能力作分析。
DPU=1,得出该流程的短期Sigma水平为，还有很大的提升空间。
II CCAADD MM
25
M-3: 鱼骨图
水套芯水套芯
磕碰伤磕碰伤
PersonnelPersonnelMaterialMaterial
MachineMachineMethodMethodEnvironmentEnvironment
取放砂芯 C
砂芯修补疏松 C
砂芯清理浮砂 C
砂芯浸涂 C
质量意识 C
钻孔时用力均匀性 C
砂芯小车减震 N
烘房温度均匀性 N
铲车防雨措施 C
砂芯小车进出烘房速度 C
厂区道路 N
车间道路 N
雨天转运 N
砂芯浸涂后及时进烘房 N
砂芯摆放方式 C
砂芯摆放量 C
烘干时间控制 C
烘干温度控制 C
砂芯磨平凸起 C
树脂加入量 C
涂料比重 C
涂料悬浮性 C
砂芯工装 C
铲车速度 C
铲车搬运砂芯 C
烘房空气的循环性 N
射砂压力 C
射砂时间 C
树脂两组分比例 C
混砂时间 C
II CCAADD MM
26
M-4: C&E矩阵
对鱼骨图选出的输入因子进对鱼骨图选出的输入因子进
行打分，初步筛选关键因子行打分，初步筛选关键因子
II CCAADD MM
27
M-4: C&E矩阵
II CCAADD MM
28
M-4: C&E矩阵
II CCAADD MM
29
M-4: C&E矩阵
通过柏拉图
我们找出了
影响80%的
重要因子
II CCAADD MM
30
M-5: 失效模式分析(FMEA)
采用FMEA对
上述因子
进行细化分
析
II CCAADD MM
31
M-5: 失效模式分析(FMEA)
II CCAADD MM
32
M-5: 失效模式分析(FMEA)
II CCAADD MM
33
M-5: 失效模式分析(FMEA)
II CCAADD MM
通过通过FMEAFMEA对上述因子进行细化以及柏拉图分析，我们找出了对上述因子进行细化以及柏拉图分析，我们找出了
其中占其中占80%80%份额的重要因子，它们对份额的重要因子，它们对YY是否真的有影响，我们将是否真的有影响，我们将
采取快速改善措施后再作采取快速改善措施后再作2nd FMEA2nd FMEA的分析和验证的分析和验证
34
M-6:快速改善措施
通过C&E矩阵和FMEA分析，我们找出了对水套芯的磕碰伤具有显著
性影响的因子。这些因子大部分为我们现阶段无法控制的，通过技术科、
质保科、装备科和生产车间的讨论研究后，我们决定对水套芯的生产流
程进行再造，将不可控因子转化为可控因子、或降低其风险顺序数
（RPN）。以下为新的生产流程（在6月25日前已经由铸一车间负责改造
完成）：
水套芯水套芯 钻孔钻孔 整芯整芯 浸涂浸涂 表干炉表干炉 悬挂链悬挂链 造型造型
II CCAADD MM
%E6%B0%B4%E5%A5%97%E8%8A%AF%E6%96%B0%E6%B5%81%E7%A8%
35
M-6:快速改善措施
II CCAADD MM
36
M-6:快速改善措施
II CCAADD MM
37
M-6:快速改善措施
II CCAADD MM
38
M-6:快速改善措施
流程再造前的水套芯
流程再造前后的水套芯表面质量对比
流程再造后的水套芯
II CCAADD MM
39
M-6:快速改善措施
流程再造前后的因子转化
转化转化 转化转化
II CCAADD MM
40
M-7:快速改善后的 2nd FMEA II CCAADD MM
41
M-7:快速改善后的 2nd FMEA II CCAADD MM
42
M-7:快速改善后的 2nd FMEA II CCAADD MM
43
结论: 通过柏拉图，我们找到了影响80%的关键因子， 将此4个关键因
子确定为Ａ阶段分析验证的项目输入。
M-7:快速改善后的 2nd FMEA II CCAADD MM
44
M-8: M阶段小结
通过两次FMEA，找出了4个仍然比较重要的输入因子
它们对Y是否真的有影响，我们将在下一阶段进行
进一步的分析和验证。
X1: 涂料比重
X2：烘干温度
X3：烘干时间
X4：浸涂后进表干炉的时间
II CCAADD MM
45
通过快速改善的流程再造，Y的现状如下：
M-8: M阶段小结
DPU=,得出该流程的短期Sigma水平为， Sigma水平有很大提升。
II CCAADD MM
至8月底，
水套芯磕碰
伤率已降至
％
46
A 阶段目录
A-1:数据收集计划
A-2:涂料比重因子分析
A-3:烘干温度与烘干时间因子分析
A-4:浸涂后进表干炉的时间因子分析
A-5:快速改善
A-6:A阶段总结
II CCAADD MM
47
A-1: 数据收集计划
分析用数据 收集计划
项目名称 降低气缸体水套芯的磕碰伤 GB
丁树良
何帅伟
王慧勇
II CCAADD MM
48
结论:P=，小于α ＝ 拒绝 H0 ，即：涂料比重对水套芯磕碰
伤数有显著性影响。
卡方检验: 合格数, 磕碰伤数
在观测计数下方给出的是期望计数
在期望计数下方给出的是卡方贡献
合格数 磕碰伤数 合计
1 276 24 300
2 290 10 300
3 271 29 300
合计 837 63 900
卡方 = , DF = 2, P 值 =
A-2: 涂料比重因子分析
采用卡方检验：
H0：水套芯磕碰伤数与涂料比重无关 P1=P2
H1：水套芯磕碰伤数与涂料比重有关 P1≠P2
II CCAADD MM
49
A-3:烘干温度与烘干时间因子分析
通过将烘干温度（160、180、200）与烘干时间（40、60、80min）进行
组合，收集在不同组合下水套芯的磕碰伤数量，作出多变异图。
结论:烘干温度、
烘干时间及其交
互作用对水套芯
磕碰伤数影响显
著。
II CCAADD MM
50
采用双因子方差分析检验：
H0：水套芯磕碰伤数与烘干时间无关 P1=P2
H1：水套芯磕碰伤数与烘干时间有关 P1≠P2
双因子方差分析: 磕碰伤数 与 温度,
时间
来源 自由度 SS MS F P
温度 2
时间 2
交互作用 4
误差 54
合计 62
S = R-Sq = %
R-Sq（调整） = %
结论：P=<，拒绝H0。即烘干温度、烘干时间及其交互作
用对水套芯磕碰伤数有显著性影响。
A-3:烘干温度与烘干时间因子分析 II CCAADD MM
51
单因子方差分析: 烘干后砂芯强度 与
浸涂后进表干炉时间
来源 自由度 SS MS F P
浸涂后放
置时间 3
误差 36
合计 39
S= R-Sq=%
R-Sq（调整）=%
结论:P=小于α ＝ 拒绝 H0 ，即:浸涂后进表干炉 时间对烘
干后砂芯强度有显著影响。
A-4:浸涂后进表干炉时间因子分析
采用单因子方差分析检验：
H0：烘干后砂芯强度与浸涂后进表干炉时间无关 P1=P2
H1：烘干后砂芯强度与浸涂后进表干炉时间无关 P1≠P2
II CCAADD MM
52
A-4:浸涂后进表干炉时间因子分析 I
I CCAADD MM
结论: 浸涂后进表干炉的时间为零时，烘干后的砂芯强度最高。即浸
涂后放置时间越短越好。
53
A-5: 快速改善
通过分析，发现浸涂后进表干炉的时间为零时，烘干后
的砂芯强度最高。即浸涂后放置时间越短越好，而我们新的
流程就是在这样的条件下生产的，在老的流程下这个条件是
不可能得到改善的。这也从一方面证明了我们的流程再造是
合理的。我们马上对其进行工艺控制，并实施标准化。
II CCAADD MM
54
A-6: A阶段总结
通过A阶段的验证与分析，除对浸涂后进表干炉的时间
做了快速改善外，基本确定了涂料比重、烘干温度和烘干时
间3个因子是气缸体水套芯磕碰伤的关键因子。
至9月底，
水套芯磕碰
伤率已降至
％
II CCAADD MM
过程受控，
趋于好转。
55
D P U = 0 . 0 4 0 7 ,得 出 该 流 程 的 短 期S i g m a水 平 为3 . 2 5。
A-6: A阶段总结
II CCAADD MM
56
I-1: I 阶段改善计划
I-2: 烘干温度和烘干时间因子分析
I-3: 响应曲面设计
I-4: 涂料比重单因子试验
I-5: I 阶段小结
I 阶段目录 II
CCAADD MM
57
通过A阶段的验证与因子分析，确定了涂料
比重、烘干温度和烘干时间3个因子是导致气缸
体水套芯产生磕碰伤的关键因子。
根据铸造常识：将烘干温度和烘干时间一对
因子进行DOE，输出变量为砂芯灼减量；对于涂
料比重进行单因子试验以找出最佳的参数范围。
I-1: I阶段改善计划 II
CCAADD MM
58
I-2: 烘干温度和烘干时间因子分析(DOE)
59
I-2: 烘干温度和烘干时间因子分析(DOE)
60
拟合因子: 砂芯灼减量 与 烘干温度, 烘干时间
砂芯灼减量 的效应和系数的估计（已编码单位）
项 效应 系数 系数标准误 T P
常量
烘干温度
烘干时间
烘干温度*烘干时间
S = PRESS =
R-Sq = % R-Sq（预测） = % R-Sq（调整） = %
对于 砂芯灼减量 方差分析（已编码单位）
来源 自由度 Seq SS Adj SS Adj MS F P
主效应 2
2因子交互作用 1
残差误差 7
弯曲 1
纯误差 6
合计 10
P<弯曲存在
模型总效果不显著
I-2: 烘干温度和烘干时间因子分析(DOE)
61
结论：1、从ANOVA表首先可以看到，模型的总效果不显著。在弯曲一栏
中，p值为，显示响应变量有弯曲趋势。
2、在残差分析中，由残差对各自变量的图中也验证了严重的弯曲存
在。以下我们将通过响应曲面设计(RSM)来确定最佳工艺参数方程。
I-2: 烘干温度和烘干时间因子分析(DOE)
62
I-3: 响应曲面设计（RSM） II
CCAADD MM
63
I-3: 响应曲面设计（RSM） II
CCAADD MM
64
响应曲面回归:砂芯灼减量 与 烘干温度, 烘干时间
分析是使用已编码单位进行的。
砂芯灼减量 的估计回归系数
项 系数 系数标准误 T P
常量
烘干温度
烘干时间
烘干温度*烘干温度
烘干时间*烘干时间
烘干温度*烘干时间
S = PRESS =
R-Sq = % R-Sq（预测） = % R-Sq（调整） = %
对于 砂芯灼减量 的方差分析
来源 自由度 Seq SS Adj SS Adj MS F P
回归 5
线性 2
平方 2
交互作用 1
残差误差 7
失拟 3
纯误差 4
合计 12
I-3: 响应曲面设计（RSM）
结论：
1.模型总的效果显著，且不
存在失拟现象。
2.因子的各项效应显著，模
型拟合效果好。
我们得到相应的响应曲面回
归方程为：
砂芯灼减量
=+烘干温度
+烘干时间
烘干温度烘干时
间2+烘干温度×烘
干时间。P>失拟不显著
模型总效果显著
因子影响显著
II CCAADD MM
65
I-3: 响应曲面设计（RSM）
结论：
通过响应曲面
设计和工艺参
数优化，我们
得到：
烘干温度为
184℃，烘干
时间为63min
时，砂芯灼减
量达到最大值
，此
条件有利于减
少水套芯的磕
碰伤率。
II CCAADD MM
66
I-3: 响应曲面设计（RSM）
使用 砂芯灼减量 模型的新设计点数的预测响应
点 拟合值 拟合值标准误 95% 置信区间 95% 预测区间
1 (, ) (, )
结论：通过点预测
与区间预测，我们
得到：烘干温度为
180±10℃，烘干
时间为60±10min
时，砂芯灼减量基
本达到以上，
满足我们的工艺要
求，可以有效的减
少水套芯的磕碰伤
率。图中所示值也
在我们可接受范围
之内。
II CCAADD MM
白色区
域为目
标范围
67
I-3: 响应曲面设计（RSM） II
CCAADD MM
结论: 利用新的烘干温度和烘干时间工艺对水套芯进行烘干，水套芯的
磕碰伤率明显降低达到了目标值。说明新的工艺范围是有效的。
68
I-4: 涂料比重单因子试验（OFAT）
根据烘干温度和烘干时间的响应曲面设计优化分析结果，烘干温
度＝184℃，烘干时间＝63min的条件下，取涂料比重在，经
烘干转运，统计发生磕碰伤的水套芯数数据如下：
69
I-5: I阶段小结
在I阶段，通过对烘干温度与烘干时间的DOE、RSM试验
分析，得到烘干温度和烘干时间的优化值（184℃/63min），
涂料比重单因子回归分析得到优化数值（）。通过点预测
与区间预测以及现场的生产情况，我们分别得到这三个因子的
工艺范围:
烘干温度： 180℃±10 ℃
烘干时间： 60min±10min
涂料比重：
在C阶段，我们将把上述结果全面应用到实际生产中并加
以标准化控制。
II CCAADD MM
70
I-5: I阶段小结
至10月底，
水套芯磕碰
伤率已降至
％
II CCAADD MM
过程受控，
趋于好转。
71
D P U = 0 . 0 2 6 5 ,得 出 该 流 程 的 短 期S i g m a水 平 为3 . 4 4。
I-5: I阶段小结 II CCAADD MM
72
C-1: 控制计划
C-2: 文件标准化
C-3:控制计划及作业指导书宣贯
C-4: SPC控制图
C-5: 项目收益
C-6: 项目总结
C 阶段目录 II CCAADD MM
73
C-1: 控制计划 II CCAADD MM
74
C-1: 控制计划 II CCAADD MM
75
C-1: 控制计划 II CCAADD MM
76
C-1: 控制计划 II CCAADD MM
77
C-2: 文件标准化 II CCAADD MM
78
C-2: 文件标准化 II CCAADD MM
修改或新发的
作业指导书
79
C-3:控制计划及作业指导书宣贯 II CCAADD MM
对控制计划和作业指导书的更新内容进行现场培训。
80
我们对项目关键参数涂料比重进行了统计过程控制
涂料比重参数统计受控。
C-4: SPC控制图 II CCAADD MM
81
C-4: SPC控制图 II CCAADD MM
对水套芯磕碰伤数进行统计过程控制
至11月底，
水套芯磕碰
伤率已降至
％
磕碰伤数
数据受控
82
C-3: SPC控制图
改善前后流程能力分析
结论: 改善前后，汽缸体水套芯的磕碰伤数显著降低，过程能力显著提升
II CCAADD MM
83
C-4: 项目收益
A:硬性收益
按铸造厂日均需生产水套芯352个，气缸体水套芯的破损率由%降低至%，每个水套
芯的平均生产成本为元。每年节约成本约： 352×()%×25×12 ×＝元。
水套芯铁夹砂造成的气缸体报废数平均每年由407个降到9个，气缸体铸件单重268Kg，商品价
10900元/吨，扣除可回收材料费4500元/吨，则：（407-9）××(10900-4500)=元。
故每年可节约：
+=元。
B:软性收益
气缸体水套芯的缺陷率由%降低至%，可明显提高水套芯在造型时的完好率，减少砂
芯的现场修补及后续的造型、浇注、清理等工序的工时损失和动力、刀具、机器设备耗损等的浪
费；对后面各工序的连续性生产提供了基本保障；
同时，铸件由于水套芯的磕碰伤所引起的夹砂、粘砂
、组织疏松等缺陷可得到显著性的改善，对发动机的
质量、公司的产品声誉、售后服务等都会带来巨大的
无形收益。
II CCAADD MM
每年节约有形
金额达106万元
84
C-5: 项目总结
1. 这次6σ培训，通过边学习,边做项目，在项目组成员的共同努力
下,我们顺利的完成了该项目，并为企业带来了可观的经济效益。
2. 通过六西格玛学习，基本掌握了实验设计、FEMA分析、假设检验、
方差分析、回归分析、统计过程控制（SPC）等科学的质量改进
方法，掌握了一种有效的利用数据来驱动分析的科学方法。
3. 六西格玛给我们提供了一种管理理念和一套质量软件（Minitab软
件），而留给我们更多的是解决问题的思路和处理问题的态度。
谢 谢！
II CCAADD MM
