本文以电缆用铝合金导体开发为例，介绍了六西格玛管理方法在8030铝合金导体配方开发中的应用，验证了六西格玛方法在配方改进中的有效性。

1、 8030铝合金导体六西格玛改进

目前我们生产的8030铝合金导体存在着性能不稳定、效率低等问题，现决定对铝合金导体生产工艺进行六西格玛改进，提高产品的合格率和生产效率，使铝合金电缆快速投入市场，给企业带来新的经济增长点，成为我们的首要问题。

根据六西格玛改进的特点，选用了适合产品改进的“DMAIC”六西格玛改进模型，即定义、测量、分析、改进、控制五个阶段。

1.1定义阶段

定义阶段根据关键客户要求确定了关键质量特性，关键质量特性为铝合金线抗拉强度≥103MPa、20℃时导体电阻率≤0.028170Ω·mm2/m、伸长率≥10%。

使用SPIOC工具确定项目流程（见图1），制定项目总体计划和日程安排表，选择各角色人员并制定工作职责正式组建项目团队，完成项目授权。

1.2测量阶段

通过对关键质量特性（CTQ）进行因果矩阵分析，初步确定铝合金导体性能的影响因素，并且通过性能指标的过程能力分析，分析现阶段铝合金导体性能所处的水平。

1.3分析阶段

通过对关键质量特性进行FMEA分析，对铝合金导体性能的影响因素进行删选，分析后确定铝合金杆电阻率、抗拉强度、伸长率、挤压转速、压缩比是铝合金导体性能的主要影响因素。将铝合金杆的性能对铝合金线的性能影响做回归分析，通过分析得到铝合金杆的性能决定合金线的性能，并且建立了杆与线的回归方程，通过回归方程和铝合金线的质量目标推导出合金杆的性能指标，性能指标为：110MPa≤铝合金杆强度≤130MPa、20℃时导体电阻率≤0.028592Ω·mm2/m、伸长率≥15%。

铝合金杆的主要成分是Cu、Fe、Si和Re，主要通过连铸连轧工艺生产铝合金杆，连铸连轧工艺较复杂、关键控制点较多，因此需通过分析找出影响铝合金杆性能的主要因素，分析结果为Fe和Cu含量，浇铸机速度、乳化液温度和乳化液压力影响铝合金杆的强度，Re和Cu含量、浇铸机速度影响铝合金杆的电阻率，Fe和Cu的含量、浇铸机速度、乳化液压力影响铝合金杆伸长率。

1.4改进阶段

（1）铝合金杆成分改进

确定铝合金线和铝合金杆影响因素后，根据影响因素对合金杆的成分和连铸连轧工艺进行改进，以提高合金线的性能指标，使产品的合格率达到100%。改进阶段应用田口分析进行改进，分为成分改进和工艺改进两部分，

成分改进时选用L9（34）正交试验表，优化Cu、Fe、和Re含量，保证合金性能，提高过程能力。因铝合金杆强度与电阻率和伸长率是相互制约的性能指标，所以我们选用综合信噪比来评价合金杆性能的高低。综合信噪比值越高，表示合金杆的性能越好。正交试验的因素水平表见表1，田口分析结果见表2。

表1成分改进因素水平表

表2 铝合金杆成分改进综合信噪比分析结果分析（n=2）

从表2可以看出最佳方案为A2B3C1，即成分为Fe0.65%、Cu0.045%、Re0.1%时，铝合金杆性能的综合信噪比值最高，性能最好。

（2）铝合金杆工艺改进

工艺改进时选用L9（34）正交试验，找出最佳的工艺参数，使得铝合金杆的性能达到最优。工艺改进的正交试验因素水平表见表3，田口分析结果见表4。

表3工艺改进因素水平表

表4 铝合金杆工艺改进综合信噪比分析结果分析（n=2）

从表4可以看出最佳方案为A3B2C1，即工艺参数为即浇铸机速度：850±5 rpm；乳化液温度50±2℃、乳化液压力0.3±0.01MPa时铝合金杆性能综合信噪比最高，性能最好。

（3）挤铝工艺改进

应用田口分析找出挤铝工艺的最佳方案。挤铝用铝合金杆为改进阶段的最佳成分和工艺方案生产的铝合金杆，铝合金杆强度为113.7MPa、电阻率0.028492Ω·mm2/m、伸长率21.4%，按照田口设计方案进行挤铝，选用L9（34）正交表，具体因素水平表见表5，田口分析结果见表6。

表5分析挤铝工艺正交试验因素水平表

表6挤出铝合金线综合信噪比试验结果

通过铝合金线综合信噪比分析可看出，当选用A2B3的试验方案时，铝合金线的综合信噪比最高，即压缩比4.0，挤压转速13rpm时生产的铝合金线性能最好。

（4）铝合金线改进效果

通过改进阶段的分析，确定了7项改进措施。用改进阶段确定的最佳工艺条件生产铝合金线，改进后效果显著，改进结果见表7。

表7铝合金线改进后结果

1.5控制阶段

通过将改进措施纳入管理文件，明确新的流程，保证改进成果得以保持。控制计划表见表8

2 项目收益

(1) 通过以上六西格玛改进在“8030铝合金导体配方开发”项目中实践应用，公司生产的8030铝合金导体合格率由62%提高到100%，自巩固期起的一年内产生直接经济效益1605.7万元。

（2）项目实施过程中，通过各部门、各专业人员之间的沟通协作，消除了部门间的壁垒障碍，最终实现了跨部门、跨专业的无边界合作。

（3）已形成发明专利一项；提高团队人员业务水平，提高公司品牌美誉度。

(4) 项目实施后，该电缆公司8030铝合金电缆质量的提升可有效提高该产品的价格和销售量，进一步提升该电线电缆公司在电线电缆市场和客户心目中的形象，为实现公司战略目标形成有力的支撑。