六西格玛设计在汽车产品开发中的应用

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1、六西格玛设计在汽车产品开发中的应用余秀慧谢骋孙丽丽(泛亚汽车技术中心，上海201201)【摘要】阐述了六西格玛设计的过程和特点，结合实际产品设计案例，分析如何完善产品设计过程，实现设计质量的创新。【Abstract】TheprocessandcharacteristicsofSix．Sigmadesignareexpatiated，andhowtooptimizeproductdesignprocessandrealizedesignqualityinnovationonactualproductisanalyzed．【主题词】产品开发汽车六西格玛设计根据美国供应商协会(A

2、SI)的经验统计，如果0引言一个组织希望自己的效率能更上一层楼，它就必须在产品设计开发阶段采取六西格玛设计DFSSIt,2]。随着国内汽车市场竞争的加剧，很多汽车公司积极实施本地化发展策略，以中国市场需求为导向，1背景介绍结合国内消费者的审美情趣和价值取向，开发出消费者喜欢的汽车产品。产品的质量提高、设计创新1．1六西格玛设计简介和成本节约，90％是在设计开发阶段决定的，要满足六西格玛设计就是按照合理的流程，运用科国内13益成熟的汽车市场需求，就必须要在产品的学的方法准确地理解和把握顾客呼声，对新产品／研发／设计阶段引人新技术、新理论和新方法。六新技术／新流程进行稳健设计，

3、使产品／技术／流程西格玛设计(DFSS)从设计初始就关注质量与成本，在低成本的情况下，对造成变化的因素(制造环境制定质量和成本目标，并在设计过程中不断优化，确或用户环境)的敏感度最小化，从而实现六西格玛保产品质量在设计阶段得到改进和保证，同时降低质量水平。六西格玛设计在提高产品质量和可靠成本(如图1所示)。性的同时，会降低成本及缩短开发周期，具有很高的实用价值。在产品研发过程中，使用质量功能展开淞程幡(QFD)确定设计的方向和目标，掌握顾客和市场聪需求。然后，运用创新方法和技巧，解决工程中的誊蚕一、＼传统设计琵各种矛盾／冲突，开发高质量、具有竞争力的设计．方案，而且更重要的

4、是能够实现产品设计创新。通过田口方法的应用，进行具体的产品设计参数图1质量成本与设计阶段关系选择，可以得到稳健产品设计参数的最优组合。收稿日期：2010一O1—21·2O·上海汽车2010．031．2安全气囊背景介绍式中：W为第i个客户呼声的重要程度；g为安全气囊是避免乘员与汽车内构件发生直接第个工程指标对应的相关关系量化值，强相关qj碰撞的有效手段。目前主要有防正撞和防侧撞=9，一般相关=3，弱相关qji=1；wj为第项工(含翻车)气囊两大类。无论是防正撞气囊还是防程指标权重值。侧撞气囊，一般都包括传感器与电控单元、气体发通过QFD的分析，计算工程指标的权重，可以生器和气

5、囊及其它附件。当传感器探测到相关的确定气袋充气速度，气袋坚硬度，传感器类型是设碰撞信号后，通过电控单元运算判断是否点爆气计改进的重点。囊，如果决定点爆气囊，电控单元触发气体发生然后，通过QFD的“屋顶”矛盾矩阵，来分析器，短时间内产生大量气体对气囊充气，从而使气工程指标之间是否存在设计冲突。在本例中，汽囊瞬间在人体与汽车内构件之间形成一个气垫，车发生碰撞，传感器接收碰撞信号，气体发生器开对乘员进行保护。始充气。充气速度越快，气囊越早保护乘客不至下面以安全气囊为例，阐述如何运用DFSS方于撞到方向盘、挡风玻璃和前座椅上。但是，如果法对其进行稳健设计。气囊充气很快，会使气囊过于

6、坚硬，类似刚体，从而伤及乘客。这里，气囊充气速度和气囊坚硬度2六西格玛设计之间就是一对冲突的工程指标。在开发概念阶段，将使用创新技巧，找到打破冲突的设计方案。2．2设计概念开发2．1质量功能展开在设计概念开发阶段，使用TRIZ解决设计在六西格玛设计过程中，首先通过客户调研，中存在的冲突。将气囊充气速度和气囊坚硬度，了解客户对安全气囊的要求，然后使用QFD转换转换为TRIZ的技术矛盾对，就是运动物体的时为工程师可以理解和操作的工程指标，并且识别间和有害方的影响。由TRIZ的矛盾矩阵可以得工程指标与客户要求之间的关系，计算工程指标的权重，找出关键指标(CTQ)，决定设计改进的重

7、到解决问题的思路：(21)减少有害作用时间；(39)惰性环境；(16)未达到或超过的作用；(22)点(如图2所示)。变害为利。Wf=；q／∑；q图2QFD与TRIZ结合上海汽车2010．03·21·根据创新原理和所要解决问题的特定条件，进气袋的材料，气袋折叠方式等参数如何设计，这些一步的具体细化，最后提出解决问题的具体方法：利都可以用田口方法找到它们的最优组合。列出此用减少有害作用时间，未达到或超过作用原理，加快次改进过程中可更改的设计参数及变化水平，气气囊膨胀速度，当气囊完全膨胀后，才会出现乘客与袋系统可能遇到的