Cost of quality reduction in a multi-operator assembly line with end of line visual control

This thesis regards a Six Sigma project of reduction of the Internal and Appraisal quality cost affecting a specific manufacturing process. It was developed during an internship experience of four months in Borg Warner Morse System Italy, a worldwide automotive industry components and parts supplier. Starting with a brief literature review on the cost of poor quality and the Six Sigma methodology, the study continues with a presentation of the company and a detailed description about the company’s strategy behind the project. After this introduction the Six Sigma traditional DMAIC (Define-Measure-Improve-Control) problem solving methodology takes shape, facing the problem of defective rate reduction of an automatic assembly line producing timing chains, in order to reduce the cost of scraps and to justify the substitution of the used final visual control on the whole production with a new method based on acceptance sampling. In order to reach these goals a particular attention is given to solve the malfunctioning of a camera of vision (the powerful automatic control available on the line) and the causes that generate defects during the closing of the chains. A deeper Root Cause Analysis supports the investigation, involving a series of statistical and quality tools to support analyzes and decisions taken: Hypothesis test, Capability Analysis, Design of Experiment, Root Sum Squared and Montecarlo simulation. The project ends providing an effective countermeasure for each criticality and so the reaching of company’s goals. The defective rate of the line is decreased from the starting value of 0,6% to 0,046%, while the camera now is working in an effective way. The sum of these achievements has also permitted to the company the introduction of the wanted new inspection method at the end of the line. From an economic point of view, considering the forecasting volumes, the performed work will guarantee a total saving of about 40000€ per year, thanks to a reduction of both scraps and cost of inspection.

La seguente tesi riguarda lo svolgimento di un progetto Sei Sigma orientato alla riduzione di Internal e Appraisal cost of quality di uno specifico processo manifatturiero. Il progetto è stato svolto durante un’esperienza quadrimestrale di stage presso Borg Warner Morse System Italia, multinazionale leader nella produzione e fornitura di componenti per il settore Automotive. Partendo da una breve letteratura sui costi legati alla qualità e sulla metodologia Sei Sigma, lo studio prosegue presentando la compagnia e un’analisi dettagliata circa la strategia aziendale all’interno della quale è collocato il progetto in esame. Con il supporto del metodo DMAIC (Define – Measure – Analyze – Improve - Control) tradizionalmente impiegato nei progetti Sei Sigma, è poi affrontato il progetto in cui, con una riduzione della quantità di difetti prodotti da una linea di assemblaggio catene di trasmissione, saranno ridotti i costi dovuti allo scarto e sarà possibile sostituire lo storico metodo d’ispezione al 100% adottato a fine linea con uno a “rompilotto” basato sull’acceptance samplig. Particolare attenzione è posta nella reintroduzione di un sistema di visione (il più avanzato strumento di controllo automatico presente sulla linea) e al debellamento delle cause generanti difetti durante la fase di chiusura delle catene. L’analisi d’identificazione delle cause radice coinvolge una serie di studi statistici e strumenti di controllo qualità, i quali forniscono una robustezza scientifica all’indagine fatta e alle decisioni prese; ne sono esempio l’utilizzo di test di ipotesi, Capability Analysis, Design of Experiment, Root Sum Squared e simulazione Montecarlo. Il progetto termina fornendo contromisure effettive ad ognuna delle criticità affrontate e quindi col raggiungimento degli obiettivi prefissati: la percentuale di scarto della linea è stata abbassata dal 0,6% iniziale ad un 0,046% della produzione, lo strumento di visione è stato sistemato e reintrodotto nel processo. La somma di questi due risultati ha inoltre permesso l’introduzione del nuovo metodo d’ispezione voluto dalla compagnia. Dal punto di vista economico, considerando i volumi produttivi previsti per i prossimi anni, il lavoro qui presentato porterà un risparmio annuo superiore ai 40000€ grazie alla riduzione degli scarti e al minor costo legato all’ispezione finale.