馬欣

摘? 要：以天津津航技術(shù)物理研究所（以下簡(jiǎn)稱“研究所”）生產(chǎn)ZnSe光學(xué)透鏡的加工流程為研究對(duì)象，分析了當(dāng)前對(duì)于光學(xué)透鏡的加工現(xiàn)狀以及質(zhì)量管理現(xiàn)狀，結(jié)合六西格瑪方法特點(diǎn)，明確了六西格瑪管理中的DMAIC方法對(duì)于提升光學(xué)透鏡加工流程質(zhì)量控制能力具有可行性。通過具體六西格瑪項(xiàng)目的實(shí)施，切實(shí)找出光學(xué)透鏡加工生產(chǎn)中存在的根本問題，并有效提升了產(chǎn)品加工合格率，降低生產(chǎn)成本，為“研究所”帶來經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，增強(qiáng)了管理團(tuán)隊(duì)對(duì)六西格瑪管理方法的應(yīng)用能力，為產(chǎn)品質(zhì)量的后續(xù)改進(jìn)儲(chǔ)備技術(shù)基礎(chǔ)，并且驗(yàn)證了六西格瑪管理和流程改進(jìn)對(duì)于精密光學(xué)加工行業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量和改善流程的重要意義。

關(guān)鍵詞：光學(xué)透鏡;六西格瑪; DMAIC;流程優(yōu)化;質(zhì)量改進(jìn)

中圖分類號(hào)：O59? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? 文章編號(hào)：2096-3769（2019）03-049-07

一、光學(xué)透鏡的加工現(xiàn)狀

（一）行業(yè)現(xiàn)狀

光學(xué)透鏡作為光學(xué)系統(tǒng)中用于改變光路的重要器件，經(jīng)過一百多年的發(fā)展，其制造技術(shù)日趨成熟，光學(xué)透鏡在紅外成像裝置、激光探測(cè)裝置和電子產(chǎn)品制造等行業(yè)應(yīng)用廣泛。但是，由于光學(xué)材料力學(xué)及加工性能的特殊性，ZnSe光學(xué)材料的制造技術(shù)尚未成熟，造成ZnSe光學(xué)透鏡加工質(zhì)量控制困難，加工成本居高不下，制約了ZnSe光學(xué)透鏡元件在精密光學(xué)系統(tǒng)中的應(yīng)用。因此，提高ZnSe光學(xué)透鏡產(chǎn)品的加工質(zhì)量成為行業(yè)內(nèi)急需解決的問題。

（二）“研究所”加工現(xiàn)狀

“研究所”是我國(guó)從事光電工程技術(shù)研究與應(yīng)用的核心研究單位，精密光學(xué)加工技術(shù)研究與產(chǎn)品生產(chǎn)是其主要業(yè)務(wù)之一，近年來，隨著軍民產(chǎn)品對(duì)光學(xué)透鏡元件需求的增加，光學(xué)加工生產(chǎn)線排產(chǎn)任務(wù)量激增，原有生產(chǎn)管理方法對(duì)大批量生產(chǎn)條件下產(chǎn)品質(zhì)量的管控能力日趨薄弱，造成光學(xué)透鏡元件加工質(zhì)量問題頻發(fā)，不僅增加了加工制造成本，而且制約了生產(chǎn)能力提升。因此，“研究所”對(duì)光學(xué)透鏡產(chǎn)品加工質(zhì)量改進(jìn)的需求迫切。

（三）“研究所”質(zhì)量管理現(xiàn)狀

隨著行業(yè)形勢(shì)的不斷發(fā)展，“研究所”開始實(shí)施產(chǎn)業(yè)調(diào)整、轉(zhuǎn)型升級(jí)，新一代產(chǎn)品日益復(fù)雜，技術(shù)難度不斷增加，研制周期進(jìn)一步縮短，使用性要求更為突出，不論從管理還是技術(shù)方面都面臨著前所未有的挑戰(zhàn)，質(zhì)量管理方面的問題進(jìn)一步呈現(xiàn)出來。為了提升競(jìng)爭(zhēng)力，開始引入各種先進(jìn)的管理方法，包括精益生產(chǎn)管理、“零缺陷”系統(tǒng)工程管理、卓越績(jī)效模式、六西格瑪管理等。

目前，“研究所”質(zhì)量管理體系由領(lǐng)導(dǎo)作用、體系策劃、支持、運(yùn)行、績(jī)效評(píng)價(jià)、改進(jìn)六大過程以及支持這些過程的子過程構(gòu)成，形成文件并進(jìn)行有效地實(shí)施、保持和持續(xù)改進(jìn)。六大過程的邏輯順序及相互關(guān)系如圖1所示。

針對(duì)“研究所”產(chǎn)品質(zhì)量管理體系涉及的生產(chǎn)過程，建立質(zhì)量目標(biāo)，明確質(zhì)量目標(biāo)的評(píng)價(jià)準(zhǔn)則，對(duì)影響光學(xué)透鏡加工質(zhì)量的技術(shù)指標(biāo)和各生產(chǎn)流程需要達(dá)到的目標(biāo)完成情況進(jìn)行實(shí)際測(cè)量、監(jiān)控，獲取測(cè)量指標(biāo)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響權(quán)重，并及時(shí)調(diào)整，逐步提高產(chǎn)品質(zhì)量和顧客滿意度。

二、六西格瑪管理的意義及方法

（一）六西格瑪管理的意義

六西格瑪作為一個(gè)統(tǒng)計(jì)學(xué)概，初始含義為在正態(tài)分布的情況下，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)落來-6σ和+6σ區(qū)間外的概率為3.4%。經(jīng)過拓展演變?yōu)楣芾韺W(xué)概念，表示一個(gè)很高的質(zhì)量目標(biāo)，即在一百萬件產(chǎn)品中不合格品的數(shù)量為3.4件。

六西格瑪管理主要包含六西格瑪目標(biāo)、方法和工具、管理體系、文化和戰(zhàn)略四個(gè)層次。企業(yè)通過實(shí)施六西格瑪項(xiàng)目，采用現(xiàn)代質(zhì)量管理技術(shù)、應(yīng)用統(tǒng)計(jì)技術(shù)、工業(yè)工程以及其他現(xiàn)代管理技術(shù)和信息技術(shù)，將六西格瑪改進(jìn)體系與日常管理有機(jī)結(jié)合，形成以六西格瑪改進(jìn)為核心的日常運(yùn)營(yíng)機(jī)制，使過程趨于目標(biāo)值并減少波動(dòng)，追求零缺陷，追求完美，并將六西格瑪價(jià)值觀和改進(jìn)方法融入企業(yè)文化，作為企業(yè)戰(zhàn)略的核心，促進(jìn)企業(yè)完成其使命，實(shí)現(xiàn)其愿景和戰(zhàn)略目標(biāo)。

（二）六西格瑪管理方法

六西格瑪是一種為企業(yè)提供管理和策略的方法，對(duì)于企業(yè)或某項(xiàng)產(chǎn)品生產(chǎn)過程，可以作為評(píng)價(jià)產(chǎn)品生產(chǎn)執(zhí)行情況的標(biāo)準(zhǔn)，強(qiáng)調(diào)對(duì)企業(yè)生產(chǎn)能力進(jìn)行量化描述，并在此基礎(chǔ)上明確產(chǎn)品生產(chǎn)改進(jìn)的方向和預(yù)期目標(biāo)。此外，六西格瑪是能夠體現(xiàn)企業(yè)綜合能力和企業(yè)文化的管理哲學(xué)，是實(shí)現(xiàn)企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力提升的技術(shù)手段。其核心精神包括：以顧客為關(guān)注重心;基于事實(shí)和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的管理方法;聚焦流程改進(jìn);有預(yù)見的積極管理;無邊界合作。追求完美，零容忍失誤。這六項(xiàng)不僅是六西格瑪能夠成功實(shí)施的保障，更是六西格瑪?shù)奈幕?，使其超越了一種單純的管理技術(shù)，成為管理的新秩序。

（三）DMAIC方法

六西格瑪管理中的DMAIC方法可以深入到產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的工序級(jí)，使產(chǎn)品生產(chǎn)中各工序的質(zhì)量得到提高，并降低生產(chǎn)成本，提高各工序生產(chǎn)效率。DMAIC方法通過對(duì)定義階段（D）、測(cè)量階段（M）、分析階段（A）、改進(jìn)階段（I）和控制階段（C）的改進(jìn)，為分析和解決產(chǎn)品生產(chǎn)實(shí)際問題提供決策依據(jù)。

DMAIC方法中以Y表示產(chǎn)品質(zhì)量改進(jìn)的目標(biāo)，X表示生產(chǎn)過程中需要改變的參量。DMAIC方法通過對(duì)改進(jìn)目標(biāo)的定義，探尋影響和制約目標(biāo)Y提升的關(guān)鍵因素X。各階段的具體意義分別為：（1）定義階段：確定顧客的關(guān)鍵需求并識(shí)別需要改進(jìn)的產(chǎn)品或流程，組成項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，制定項(xiàng)目計(jì)劃，決定要進(jìn)行測(cè)量、分析、改進(jìn)和控制的關(guān)鍵質(zhì)量特定，將改進(jìn)項(xiàng)目界定在合理的范圍內(nèi)。（2）測(cè)量階段：通過對(duì)現(xiàn)有過程的測(cè)量和評(píng)估，制定期望達(dá)到的目標(biāo)及績(jī)效衡量標(biāo)準(zhǔn)，識(shí)別影響過程輸出Y的輸入X，并驗(yàn)證測(cè)量系統(tǒng)的有效性。（3）分析階段：通過數(shù)據(jù)分析確定影響輸出Y的關(guān)鍵X，即確定過程的關(guān)鍵影響因素。（4）改進(jìn)階段：尋找最優(yōu)改進(jìn)方案，優(yōu)化過程輸出Y并消除或減小關(guān)鍵X的影響，使過程的缺陷或變異降至最低。（5）控制階段：對(duì)改進(jìn)成果進(jìn)行固化，通過修訂文件等方法，使成功經(jīng)驗(yàn)制度化，通過有效的監(jiān)測(cè)方法，維持過程改進(jìn)的成果并尋求進(jìn)一步提高改進(jìn)效果的持續(xù)改進(jìn)方法。 筆者通過過程能力分析、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析、試驗(yàn)分析優(yōu)化等六西格瑪工具方法，在基于“研究所”現(xiàn)有生產(chǎn)現(xiàn)狀及設(shè)備條件，從質(zhì)量改進(jìn)、效率提升和成本控制等方面展開研究，以求實(shí)現(xiàn)企業(yè)效益的最大化。

三、六西格瑪方法應(yīng)用于“研究所”的可行性分析

“研究所”自20世紀(jì)90年代起，便開始根據(jù)國(guó)家軍用系列標(biāo)準(zhǔn)建立質(zhì)量管理模式，并逐步引進(jìn)或建立了質(zhì)量管理信息系統(tǒng)、內(nèi)部質(zhì)量審核制度等質(zhì)量管理手段，并隨形勢(shì)的改變引入先進(jìn)的國(guó)際管理方法，包括精益生產(chǎn)管理、“零缺陷”系統(tǒng)工程管理、卓越績(jī)效模式等。雖然這些方法的實(shí)施對(duì)于“研究所”的整體質(zhì)量管理情況的提升取得了一定的效果。但就目前情況而言，在質(zhì)量控制、生產(chǎn)管理等方面的提升空間還是非常大的，在已有方法已達(dá)到最大效果的情況下，開始對(duì)以關(guān)注客戶滿意度為中心、以生產(chǎn)實(shí)際驅(qū)動(dòng)企業(yè)管理、以過程控制為重點(diǎn)、突出預(yù)防性管理、企業(yè)內(nèi)部充分合作、追求更好但允許試錯(cuò)的六西格瑪管理方法開展了充分的研究和可行性分析。

ZnSe光學(xué)透鏡產(chǎn)品的表面疵病、面形、中心厚度、表面粗糙度等是客戶最為關(guān)注的技術(shù)指標(biāo)，為了提高客戶對(duì)ZnSe產(chǎn)品的滿意度，“研究所”致力于優(yōu)化產(chǎn)品工藝流程和工藝參數(shù)，提高產(chǎn)品加工質(zhì)量的同時(shí)降低加工成本，進(jìn)而增強(qiáng)ZnSe光學(xué)元件制造核心競(jìng)爭(zhēng)力。ZnSe透鏡加工工藝流程為成熟工藝技術(shù)，主要包括下料、粗磨、精磨、拋光、定心磨邊、單點(diǎn)金剛石車削六個(gè)工序。建立全新的生產(chǎn)線需要投入的硬件條件包括粗磨設(shè)備、精磨設(shè)備、拋光設(shè)備、金剛石車削設(shè)備等，預(yù)計(jì)需要上千萬的經(jīng)費(fèi)。如果采用六西格瑪方法重新規(guī)劃ZnSe透鏡光學(xué)加工生產(chǎn)線，優(yōu)化ZnSe透鏡加工工藝流程，需要投入的資金和人力成本過大，并短期內(nèi)無法收到效益。但是，DMAIC方法是根據(jù)企業(yè)實(shí)際特點(diǎn)主動(dòng)分析產(chǎn)生問題的源頭，從問題根源出發(fā)提供解決方案。DMAIC方法重點(diǎn)關(guān)注在產(chǎn)品質(zhì)量控制環(huán)節(jié)對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)流程加以改進(jìn)，使用較少的投資即可以實(shí)現(xiàn)較大的產(chǎn)品質(zhì)量改進(jìn)效果。因此，六西格瑪中的DMAIC方法可以滿足“研究所”對(duì)ZnSe透鏡加工質(zhì)量改進(jìn)方面的需求。

四、光學(xué)透鏡加工的六西格瑪項(xiàng)目實(shí)施

（一）ZnSe透鏡光學(xué)加工過程分析

據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前“研究所”有11個(gè)型號(hào)共33種CVD ZnSe材料透鏡處于在線加工狀態(tài)。由于CVD ZnSe材料透鏡本身所具有的優(yōu)良的光學(xué)特性與機(jī)械特性，雖然價(jià)格昂貴，但在紅外成像型號(hào)產(chǎn)品中處于不可替代的地位，這也使得其加工質(zhì)量在很大程度上決定了幾乎所有紅外成像型號(hào)產(chǎn)品的成本、質(zhì)量、進(jìn)度等指標(biāo)。根據(jù)CVD ZnSe透鏡形面的不同，球面透鏡與非球面透鏡的加工流程存在差異。CVD ZnSe球面透鏡光學(xué)加工流程包括：下料、粗磨、精磨、拋光、定心磨邊五個(gè)工序。CVD ZnSe非球面透鏡加工流程包括：下料、粗磨成形、光加第一表面、定心磨邊、光加第二表面五個(gè)工序，其中光加第一表面和光加第二表面，可以是車削加工也可以是拋光加工。

在CVD ZnSe光學(xué)透鏡加工過程中各工序需要檢驗(yàn)的項(xiàng)目、檢測(cè)方法、量具及應(yīng)用檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。由表1可見，當(dāng)前光學(xué)加工過程中，除研磨面形、研磨過程邊緣對(duì)中心跳動(dòng)量?jī)蓚€(gè)指標(biāo)外，均有相應(yīng)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)予以指導(dǎo)。在具有檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)中，除光學(xué)表面疵病指標(biāo)為顯微放大目視檢驗(yàn)定級(jí)外，均可得到數(shù)字量化結(jié)果。

（二）光學(xué)加工六西格瑪項(xiàng)目案例

目前，“研究所”CVD ZnSe光學(xué)透鏡加工存在成品率較低（不足30%）的實(shí)時(shí)情況，大大增加了型號(hào)產(chǎn)品的研制生產(chǎn)成本，生產(chǎn)進(jìn)度不易控制，且給生產(chǎn)過程管理帶來了很大的難度。需運(yùn)用六西格瑪管理方法的DMAIC步驟進(jìn)行質(zhì)量改進(jìn)。

1.定義階段

識(shí)別客戶：最終客戶為“研究所”內(nèi)鏡頭裝校工序。產(chǎn)品質(zhì)量直接體現(xiàn)在光學(xué)加工出的CVD ZnSe能否裝配出滿足成像要求的鏡頭。

定義CTQ：統(tǒng)計(jì)近半年生產(chǎn)的7型號(hào)11種共108件CVD ZnSe光學(xué)加工終檢不合格情況，其中球面透鏡55件，非球面透鏡53件。

經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，倒角超差和外徑超差屬于偶發(fā)的操作性問題，材料內(nèi)部缺陷屬于不可控問題。另外，中心厚度超差、表面疵病超差和面形指標(biāo)超差屬于普遍存在問題，與透鏡形狀、面形特征、生產(chǎn)批次等無關(guān)，需要采用較為全面的質(zhì)量措施。粗糙度超差分布在兩種高陡度的非球面面形上，具有特定性，需要采用特定的解決措施。

定義項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)：團(tuán)隊(duì)共15人，其中質(zhì)量管理人員3名，工藝人員4名，操作人員5名，檢驗(yàn)人員3名。

2.測(cè)量階段

基于“研究所”的現(xiàn)狀，對(duì)表面疵病、面形、中心厚度、表面粗糙度四個(gè)指標(biāo)展開測(cè)量系統(tǒng)分析。

中心厚度指標(biāo)：其檢測(cè)屬長(zhǎng)度測(cè)量，技術(shù)極為成熟，諸多型號(hào)儀器均能實(shí)現(xiàn)微米級(jí)的檢測(cè)，足以支撐0.01mm級(jí)別中心厚度指標(biāo)檢測(cè)需求。且所用儀器操作方法固定，儀器定期鑒定，因此中心厚度指標(biāo)在檢測(cè)上不存在問題。

面形：其檢測(cè)分為球面面形檢測(cè)和非球面面形兩種。球面面形的最終檢測(cè)采用數(shù)字激光干涉儀，“研究所”內(nèi)有多個(gè)型號(hào)數(shù)字激光干涉儀，檢測(cè)分辨率和標(biāo)準(zhǔn)鏡頭精度略有差異，實(shí)際檢測(cè)結(jié)果也略有差異。雖然各儀器獨(dú)立均具備PV值1/20λ的精度，滿足測(cè)量要求。但經(jīng)統(tǒng)計(jì)，儀器間RMS值檢測(cè)偏差在1/100λ，需在操作層面上進(jìn)行規(guī)范，以降低該指標(biāo)質(zhì)量在判定上的誤差。另外，對(duì)于數(shù)字激光干涉儀的日常的標(biāo)校，也沒有相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，也應(yīng)編寫規(guī)范性文件予以指導(dǎo)。非球面面形采用Talysurf式輪廓儀檢測(cè)，檢測(cè)精度取決于Talysurf式輪廓儀標(biāo)定精度。儀器定期經(jīng)權(quán)威第三方鑒定，其面形標(biāo)定精度為0.04-0.08μm，足以支撐當(dāng)前小于0.5μm的設(shè)計(jì)指標(biāo)要求。

表面粗糙度：目前對(duì)于非球面表面粗糙度指標(biāo)目前沒有相應(yīng)通用儀器予以支撐，暫且不能形成統(tǒng)一的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，需要開展規(guī)范化工作。

表面疵?。耗壳啊把芯克比圆捎脗鹘y(tǒng)的6X放大鏡目視檢查，根據(jù)GB/T 1185人工予以評(píng)級(jí)。但是，GB/T1185存在著指導(dǎo)波段不匹配，對(duì)多晶材料光加后形成的色斑、霧狀紋、網(wǎng)狀紋如何判斷未規(guī)定，對(duì)于車削環(huán)帶狀擦痕如何判斷未明確等問題。因此，需要以此為基礎(chǔ)，建立適用于“研究所”的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

綜上，表面疵病指標(biāo)和非球面表面粗糙度指標(biāo)需要在參數(shù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)上做工作。球面面形指標(biāo)需要在檢測(cè)操作層面做規(guī)范。使用的檢測(cè)系統(tǒng)可支撐當(dāng)前的質(zhì)量管控需求。

3.分析階段

按照CVD ZnSe光學(xué)加工流程進(jìn)行工序過程能力分析，找出各工序中可能造成質(zhì)量問題的因素。

下料：整體發(fā)送質(zhì)量問題占比不足3%，且為偶發(fā)的操作不當(dāng)，不存在工序能力不足的問題。

粗磨：粗成形工序發(fā)生質(zhì)量問題占比不超過7%。手工散粒研磨對(duì)工裝依賴程度高。工裝供應(yīng)不及時(shí)易導(dǎo)致工裝使用不當(dāng)造成質(zhì)量問題。

精磨：在中心厚度和面形指標(biāo)設(shè)定上，按檢驗(yàn)要求合格時(shí)，單實(shí)際拋光加工操作不便的現(xiàn)象屢屢發(fā)生。古典拋光工序的操作人員掌握精磨技能，自行控制拋光前的精磨指標(biāo)，有利于減少工序交接的爭(zhēng)議，并提升加工效率。因此，對(duì)于CVD ZnSe球面透鏡的古典法加工，應(yīng)將精磨工序和拋光工序整合。

拋光：球面表面的質(zhì)量問題90%以上集中在拋光工序上，如擦痕、麻點(diǎn)、云狀斑塊等缺陷，為消除這些缺陷，不得不繼續(xù)修整，使得中心厚度減少，甚至超出下差，同時(shí)由于修整去除過程的不均勻，也易導(dǎo)致面形超差。因此，需要對(duì)該工序優(yōu)化出能夠提升表面疵病控制能力的工藝參數(shù)。

定心磨邊：由于CVD ZnSe材質(zhì)較軟，采用大去除量易導(dǎo)致崩邊，導(dǎo)致零件表面疵病指標(biāo)中“破邊”方面超差，因此本工序的加工只能犧牲效率，用小去除量多次去除，來保證質(zhì)量。

單點(diǎn)金剛石車削：CVD ZnSe車削表面的表面疵病控制能力較差，易出現(xiàn)云狀花斑、麻點(diǎn)以及車加工特有的環(huán)帶狀花斑等缺陷，而且環(huán)帶狀花斑是造成表面疵病指標(biāo)超差的主因。經(jīng)研究，造成環(huán)帶狀花斑的主因是切削參數(shù)設(shè)置不當(dāng)，需要進(jìn)行優(yōu)化。

4.改進(jìn)階段

基于以上分析，本項(xiàng)目主要從評(píng)價(jià)指標(biāo)的規(guī)范和加工工藝參數(shù)的優(yōu)化兩方面開展改進(jìn)工作。（1）評(píng)價(jià)指標(biāo)參數(shù)規(guī)范。粗糙度指標(biāo)：針對(duì)目前單點(diǎn)金剛石車削非球面采用Talysurf式輪廓儀無合適表面粗糙度分析算法及指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)的問題，由于車加工同R/D數(shù)的非球面和球面在表面粗糙度指標(biāo)上沒有差異，采用車削非球面近似球的方式，對(duì)出現(xiàn)問題兩種非球面進(jìn)行了模擬，每種零件試驗(yàn)3個(gè)樣品。經(jīng)試驗(yàn)，近似球面的表面粗糙度Ra值分布在0.006～0.008μm，滿足Ra值小于0.012μm的要求。進(jìn)一步對(duì)4個(gè)型號(hào)中6種非球面零件開展了同樣的粗糙度試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果分布在0.003～0.009μm，均滿足要求。另外，又由于檢測(cè)過程會(huì)對(duì)表面產(chǎn)生劃傷，同時(shí)消耗大量人力物力，因此，在經(jīng)各階段加工實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，工藝過程足以保證此指標(biāo)合格的情況下，應(yīng)對(duì)該指標(biāo)予以免檢。表面疵病指標(biāo)：以適用于可見光零件對(duì)于表面疵病的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為藍(lán)本，結(jié)合紅外零件特點(diǎn)組織編制了適用于“研究所”工程現(xiàn)狀的《紅外光學(xué)零件表面疵病評(píng)價(jià)規(guī)范》。規(guī)范適用于經(jīng)拋光、單點(diǎn)金剛石車削、磨邊、模壓、鍍膜等加工后的完工光學(xué)零件表面疵病的評(píng)價(jià)（包括透鏡、反射鏡、棱鏡、濾光片、窗口等），規(guī)定了紅外光學(xué)零件表面疵病的術(shù)語和定義、分級(jí)與規(guī)定、檢驗(yàn)依據(jù)與方法和標(biāo)注方法。既能夠用于判定紅外光學(xué)零件表面疵病等級(jí)，又能夠做到與行業(yè)習(xí)慣接軌。面形指標(biāo)：對(duì)使用數(shù)字激光干涉儀檢測(cè)CVD ZnSe球面光學(xué)表面，組織編寫了《數(shù)字激光干涉法面形檢驗(yàn)工藝規(guī)范》。規(guī)范適用于數(shù)字激光干涉法面形檢驗(yàn)，主要是球面和平面，對(duì)數(shù)字激光干涉法面形檢驗(yàn)的術(shù)語和定義、操作人員要求、檢驗(yàn)儀器要求、環(huán)境要求、檢驗(yàn)工藝過程和操作安全要求都進(jìn)行了規(guī)范。（2）加工工藝參數(shù)優(yōu)化。如之前分析，需要在單點(diǎn)金剛石車削和拋光工序開展工藝優(yōu)化工作，本項(xiàng)目分別對(duì)單點(diǎn)金剛石車削工序中的主軸轉(zhuǎn)速（A）、進(jìn)給速度（B）、切削深度（C）三個(gè)參數(shù)和拋光工序中的拋光磨料（A）、PH值（B）、氧化劑含量（C）、表面活性（D）四個(gè)參數(shù)進(jìn)行了L9（34）正交試驗(yàn)。在單點(diǎn)金剛石車削工序正交試驗(yàn)中，由于車削加工主要需控制其特定的環(huán)帶狀花斑，對(duì)此用表面粗糙度Ra值表征效果明顯。因此，選定表面粗糙度Ra值為車削優(yōu)選試驗(yàn)的評(píng)價(jià)參數(shù)，同時(shí)，為便于評(píng)測(cè)，車削表面為球面半徑R65mm口徑D40mm的球面。試驗(yàn)為三因子水平試驗(yàn)，共9組，其參數(shù)設(shè)置及結(jié)果如表2，3所示。

5.控制階段

改進(jìn)成果文件化：通過總結(jié)成果，編制《紅外光學(xué)零件表面疵病評(píng)價(jià)規(guī)范》和《數(shù)字激光干涉法面形檢驗(yàn)工藝規(guī)范》。兩份標(biāo)準(zhǔn)的編制是積累了多型號(hào)的工藝加工的經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上形成的，對(duì)各型號(hào)的工藝優(yōu)化起到了很好的指導(dǎo)作用，大大的提高了成品率，節(jié)約了成本。

五、結(jié)論

在對(duì)“研究所”生產(chǎn)管理背景和質(zhì)量管理現(xiàn)狀分析的基礎(chǔ)上，以ZnSe透鏡光學(xué)加工存在的質(zhì)量問題為出發(fā)點(diǎn)，開展了六西格瑪理論在ZnSe透鏡質(zhì)量改進(jìn)方面應(yīng)用研究。采用六西格瑪?shù)腄MAIC模型，開展了定義、測(cè)量、分析、改進(jìn)以及控制五個(gè)階段的六西格瑪項(xiàng)目實(shí)施。統(tǒng)計(jì)分析了產(chǎn)品值問題，梳理了現(xiàn)有加工工藝流程，對(duì)關(guān)鍵工序進(jìn)行了工藝參數(shù)優(yōu)化，提高了工序過程能力，針對(duì)關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)制定了更合理的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，最終有效解決了ZnSe透鏡表面疵病、面形、中心厚度、表面粗糙度等技術(shù)指標(biāo)無法滿足客戶需要的問題。同時(shí)，通過光學(xué)透鏡產(chǎn)品加工質(zhì)量改進(jìn)項(xiàng)目的研究，增強(qiáng)了“研究所”管理團(tuán)隊(duì)對(duì)六西格瑪管理方法的應(yīng)用能力，為產(chǎn)品質(zhì)量的后續(xù)改進(jìn)儲(chǔ)備技術(shù)基礎(chǔ)。并且在一定程度上驗(yàn)證了六西格瑪管理體系在精密光學(xué)加工行業(yè)應(yīng)用的可行性。

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