六西格瑪在工裝設(shè)計中的應用

呂海龍

【摘 要】目前航空制造業(yè)工裝設(shè)計普遍質(zhì)量不高，工裝的利用率低。工裝設(shè)計的六西格瑪改進不僅可以提高工裝設(shè)計質(zhì)量，而且可以提高航空產(chǎn)品的穩(wěn)定性。本文介紹了六西格瑪在工裝設(shè)計中的應用。通過在工裝設(shè)計中開展六西格瑪管理，制定六西格瑪方案是通過工裝設(shè)計模板標準化和設(shè)計工具的標準化來進行改進，提升工裝設(shè)計質(zhì)量和設(shè)計效率。通過六西格瑪在工裝設(shè)計中的實施，取得了很好的經(jīng)濟效益和社會效益。

【關(guān)鍵詞】六西格瑪 工裝設(shè)計 航空制造

1 引言

六西格瑪是一種改善企業(yè)質(zhì)量流程管理的技術(shù)，以零缺陷的完美質(zhì)量要求，達到質(zhì)量的提升和成本的大幅降低，最終實現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量的提升和企業(yè)競爭力的突破。六西格瑪是由摩托羅拉公司于20世紀80年代中期創(chuàng)立的，后來被通用電氣公司從一種全面質(zhì)量管理方法演變成為一個高度有效的企業(yè)流程設(shè)計、改善、優(yōu)化的技術(shù)，并提供了一系列同等地適用于設(shè)計、生產(chǎn)和服務的新產(chǎn)品開發(fā)工具。成為全世界追求管理卓越性的企業(yè)最為重要的管理工具。六西格瑪逐步發(fā)展成為以顧客為主體來確定企業(yè)戰(zhàn)略目標和產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計的標尺，追求持續(xù)進步的一種管理哲學。

目前航空制造業(yè)自動化程度普遍不高，尤其是工裝設(shè)計普遍停留在人工設(shè)計階段，工裝設(shè)計質(zhì)量差，設(shè)計周期長，工裝的利用率低，這與工裝設(shè)計的質(zhì)量管理有著極其密切的關(guān)系。工裝設(shè)計的六西格瑪改進不僅可以提高工裝設(shè)計水平和工裝設(shè)計質(zhì)量，提高標準化程度，從而保證了航空產(chǎn)品質(zhì)量，提高航空產(chǎn)品的穩(wěn)定性。航空工裝設(shè)計六西格瑪工作是航空企業(yè)提升產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)工作，是組織高科技軍工制造的重要保障。沒有高質(zhì)量的工裝設(shè)計，就沒有高質(zhì)量高可靠性的航空制造業(yè)。本文針對工裝設(shè)計的質(zhì)量問題，提出了六西格瑪改進，采用質(zhì)量改進模式方法，制定改進方案是工裝設(shè)計模板標準化和設(shè)計工具的標準化來進行改進，來提升工裝設(shè)計質(zhì)量和設(shè)計效率。

2 六西格瑪優(yōu)化工裝設(shè)計方案介紹

六西格瑪明確提出以數(shù)據(jù)為依據(jù)，以效益為最終目標，主要用質(zhì)量改進模式-DMAIC進行分析，DMAIC指定義（Define）、測量（Measure）、分析（Analyze）、改進（Improve）、控制（Control）五個方面進行改進，一般用于對現(xiàn)有流程的改進，包括對制造過程、服務過程和工作過程等進行優(yōu)化。首先定義索要研究的關(guān)鍵產(chǎn)品質(zhì)量特性，對其進行測量，以尋找改進空間，確定改進的質(zhì)量標準，然后分析流程，尋找影響關(guān)鍵產(chǎn)品特性的因素，確定少數(shù)的關(guān)鍵因素，然后對其進行優(yōu)化改進。

3 具體各階段分析

3.1 定義和測量階段

六西格瑪設(shè)計按照合理的流程，運用科學的方法準確理解和把握客戶需求，對產(chǎn)品設(shè)計進行健壯設(shè)計，使產(chǎn)品在低成本下實現(xiàn)六西格瑪質(zhì)量的水平，同時也使產(chǎn)品具有高魯棒性，加大抵抗各種干擾的能力。在本階段，通過對工廠制造單位的需求分析，合格的產(chǎn)品是交付滿足要求的工裝設(shè)計圖紙，使之按照交付的工裝設(shè)計圖紙即能滿足加工出質(zhì)量達標的零件。產(chǎn)品界定即滿足要求的工裝設(shè)計圖紙，工裝設(shè)計圖紙必須滿足設(shè)計規(guī)范。系統(tǒng)主要通過缺陷分析、魚骨圖分析、柏拉圖分析和歷史工裝設(shè)計缺陷質(zhì)量管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析等，通過工作需要制定工裝設(shè)計改善流程。

3.2 分析階段

通過對工廠客戶的分析，發(fā)現(xiàn)工裝設(shè)計圖紙的質(zhì)量不高，主要是工裝設(shè)計圖紙版本號錯誤、工裝設(shè)計規(guī)范有誤、個別零部件設(shè)計錯誤等。選取近兩年工裝設(shè)計10000件設(shè)計圖紙，存在誤差的殘次品件有78件。通過魚刺圖和缺陷的帕累托圖等工具進行分析，主要原因是：設(shè)計模板應用錯誤和設(shè)計工具不一致導致的錯誤導致的。

3.3 改進階段

按照上述分析，影響工裝設(shè)計圖紙質(zhì)量的因素主要是設(shè)計模板應用錯誤和設(shè)計工具不一致導致的錯誤兩大類。目的是在現(xiàn)有工裝設(shè)計系統(tǒng)中，簡化工裝設(shè)計操作，縮短工裝設(shè)計周期，確保設(shè)計員選擇合適的工裝設(shè)計模板和采用標準的設(shè)計工具，提高工裝設(shè)計流程的標準化，進而提高工裝設(shè)計質(zhì)量。我們按照這兩大因素，制定改進方案是工裝設(shè)計模板標準化和設(shè)計工具的標準化來進行改進，來提升工裝設(shè)計質(zhì)量。

①設(shè)計模板標準化。對工裝設(shè)計中不同模具、夾具等不同的組件進行設(shè)計模板標準化，減少設(shè)計步驟，大幅減少設(shè)計工作量，提升設(shè)計效率及設(shè)計質(zhì)量。根據(jù)工裝設(shè)計標準化改進調(diào)研，提出對日常設(shè)計模板進行標準化，先固化再優(yōu)化。對工裝設(shè)計中不同模具、夾具等不同的組件進行設(shè)計模板標準化。標準化模板一旦通過工裝設(shè)計標準化流程評審后，正式加入到工裝設(shè)計模板庫中，供設(shè)計員進行設(shè)計調(diào)用，減少設(shè)計步驟，減少設(shè)計工作量，提升設(shè)計效率及設(shè)計質(zhì)量。

②設(shè)計工具標準化。對設(shè)計工具標準化，統(tǒng)一工裝設(shè)計軟件及版本，減少不同設(shè)計軟件兼容性問題。對設(shè)計輔助工具標準化，通過工裝管理系統(tǒng)進行設(shè)計圖紙管理。在工裝設(shè)計部門主要對管理設(shè)計工具進行標準化改進，對工裝設(shè)計工具、工裝管理工具進行標準化改造。設(shè)計工具統(tǒng)一采用CATIA V5設(shè)計軟件，對設(shè)計工具進行標準化統(tǒng)一，便于不同設(shè)計單元的整合、交互操作。在工裝設(shè)計部門內(nèi)部統(tǒng)一設(shè)計軟件，減少不同軟件不同版本兼容性問題，提高工裝設(shè)計質(zhì)量和效率。充分利用CATIA V5技術(shù)的全參性，盡可能實現(xiàn)建模自動化，設(shè)計標準化成都最大化，從設(shè)計零件、到設(shè)計模塊、到BOM表自動生成設(shè)計，相關(guān)參數(shù)通過程序設(shè)計形成相互的關(guān)聯(lián)，貫穿整個工裝設(shè)計始終。目的是規(guī)范工裝設(shè)計模型參數(shù)，減少設(shè)計人員人工參與程度，提高工作效率和工裝設(shè)計質(zhì)量。

3.4 控制階段

控制就是按照事先規(guī)定的控制計劃和依據(jù)既定的標準對流程進行連續(xù)監(jiān)控，隨時發(fā)現(xiàn)和評價偏差，及時地采取糾正措施，消除偶發(fā)性缺陷，使流程恢復到正常狀態(tài)。質(zhì)量控制的任務是維持規(guī)定的質(zhì)量水平。通過以上的改進措施，制定詳細控制圖和控制計劃，同時對過程能力進行分析，按照分析結(jié)果對工裝設(shè)計過程進行固化，把控制進行長期改善計劃，通過一系列的措施，達到工裝設(shè)計質(zhì)量的提升目的。

4結(jié)語

本文通過在工裝設(shè)計中開展六西格瑪管理，分析工裝設(shè)計質(zhì)量不高的主要原因是設(shè)計模板應用錯誤和設(shè)計工具不一致導致的。制定改進方案是工裝設(shè)計模板標準化和設(shè)計工具的標準化來進行改進，來提升工裝設(shè)計質(zhì)量和設(shè)計效率。通過六西格瑪在工裝設(shè)計中進行實施，對工裝設(shè)計質(zhì)量、設(shè)計效率有了大幅提升，大大提升航空制造企業(yè)的行業(yè)競爭力。

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