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6Sigma设计在汽车设计中的应用

编辑:必威官网登录咨询    分类:必威官网设计    时间:2017-04-14 10:47:00

一、在客户需求分析上的应用

在汽车设计中,顾客需求将利用关键质量特性CTQ表征,过程能力要素则需利用关键过程特性CTP表征。为实现顾客需求量化,需要利用对CTQ范围进行确定。为识别顾客的真正需求,还要建立CTQ矩阵(如下表1所示),以便通过确定CTQ排列次序为设计提供决策。而表中采取的示意填法,高H=9,中M=5,低L=1,空为0。值得注意的是,顾客需求需要被划分成连续数据和离散数据。针对连续数据,可以直接利用上面的公式进行CTQ范围的确定。如果是离散数据,还要按照正态分布进行每百万缺陷率的反推,然后才能得到CTQ的范围。


CTQ矩阵

表1 

在对CTP能力进行优化时,一个CTQ将与多个CTPx对应(如下图1所示),使用的优化方法有线性Gap法和非线性蒙特卡罗法。而DFSS的目标就是过程能力,需要完成关键过程CTP的设计优化,从而完成满足顾客需求的必要途径的探索。

关键过程及过程能力的关系

图1 


二、在产品创新上的应用

对于汽车企业来讲,产品创新设计的动力来源于顾客需求。利用DFSS,则能够围绕顾客需求进行产品创新设计,从而满足汽车企业的发展需求。具体来讲,就是需要在汽车设计测量和分析阶段对顾客需求进行层次分析,从而将汽车创新归纳为求解方案改进、方案重新选择、专业领域创造发明和跨专业的创造发明。在对顾客需求层次进行分析时,可以利用DFSS提供的TRIZ方法和其强调的机制创新及决策创新方法,以便从各个层面完成汽车设计创新,从而满足顾客对产品的创新要求。就目前来看,DFSS管理提供的创新机制和决策是相互呼应的,包含绩效管理方法、冲突管理方法、激励机制、群体决策等。

经济3_副本.jpg

三、在可靠性设计上的应用

汽车设计需要拥有较高的可靠性,所以设计者需要将顾客对可靠性需求量化为可靠度和平均无故障工作时间MTBF值,从而实现汽车的可靠性设计。在设计的过程中,需要先对关键零部件的可靠性进行量化分析,然后使用失效模式影响分析和故障数进行产品的失效预测,以确保产品设计能够达到6    Sigma设计要求。针对汽车上涉及法规和安全的零部件,除了进行相关性能要求的满足,还要专门进行零部件可靠性的分析。


四、在成本控制上的应用

在汽车设计阶段,最终产品成本的80%将得到确定。根据通用汽车企业的载货车变速器的数据可知,其制造成本的70%将由设计决定。而在汽车设计阶段,合理进行设计的改进,则能够实现材料费、制造费和劳动费的有效节约。而越早进行DFSS的使用,则能够使汽车设计拥有更大的自由度,从而使成本控制贯穿于汽车设计制造的全过程。如下图2所示,产品质量成本与设计阶段存在一定的关系,所以DFSS需要从设计之初制定质量和成本目标,从而降低产品质量成本。在DESS项目中,常用代用法和参数设计法实现汽车产品的低成本设计。

质量成本与设计阶段的关系

图2 

具体来讲,就是使用功能相同且成本较低的零部件进行原来部件的代替,从而降低汽车成本。根据GE企业的数据可知,其使用DFSS提供的代用法进行产品成本的降低,每年都能为企业带来数亿美金的利润,所以DFSS法在GE企业得到了较好的推广应用。


五、在设计流程优化上的应用

想要确保汽车设计质量,还要使用科学的设计流程。利用6Sigma设计,可以将汽车设计过程划分成定义、测量、分析、设计和验证这五个环节,然后逐一完成顾客需求确认、成本分析、工艺分析、性能分析和设计验证等内容。为优化汽车设计流程,还可以使用DFSS提供的关键线路发和计划评审技术实现设计程序优化。使用前一种方法,可以利用计算网络和网络图进行汽车设计关键路线和步骤的确定,然后通过优化和调整网络获得最短设计周期。就目前来看,许多大型汽车设计项目都是利用该技术和计算机App完成计划进度的安排。


总之,在汽车设计中应用6Sigma设计,能够从顾客需求角度提高汽车设计质量和效率,并且实现汽车的低成本设计,所以能够满足现代汽车的设计要求。因此,相信随着相关工具和方法的发展,6Sigma设计将能在汽车设计中得到更好的运用。



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