六西格瑪在工裝設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

呂海龍（中航工業(yè)沈陽(yáng)飛機(jī)工業(yè)集團(tuán)有限公司，遼寧沈陽(yáng) 110043）

六西格瑪在工裝設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

呂海龍
（中航工業(yè)沈陽(yáng)飛機(jī)工業(yè)集團(tuán)有限公司，遼寧沈陽(yáng) 110043）

目前航空制造業(yè)工裝設(shè)計(jì)普遍質(zhì)量不高，工裝的利用率低。工裝設(shè)計(jì)的六西格瑪改進(jìn)不僅可以提高工裝設(shè)計(jì)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(jì)中的應(yīng)用。通過(guò)在工裝設(shè)計(jì)中開(kāi)展六西格瑪管理，制定六西格瑪方案是通過(guò)工裝設(shè)計(jì)模板標(biāo)準(zhǔn)化和設(shè)計(jì)工具的標(biāo)準(zhǔn)化來(lái)進(jìn)行改進(jìn)，提升工裝設(shè)計(jì)質(zhì)量和設(shè)計(jì)效率。通過(guò)六西格瑪在工裝設(shè)計(jì)中的實(shí)施，取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

六西格瑪 工裝設(shè)計(jì) 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(dá)到質(zhì)量的提升和成本的大幅降低，最終實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量的提升和企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的突破。六西格瑪是由摩托羅拉公司于20世紀(jì)80年代中期創(chuàng)立的，后來(lái)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(gè)高度有效的企業(yè)流程設(shè)計(jì)、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(jì)、生產(chǎn)和服務(wù)的新產(chǎn)品開(kāi)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(lái)確定企業(yè)戰(zhàn)略目標(biāo)和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的標(biāo)尺，追求持續(xù)進(jìn)步的一種管理哲學(xué)。

目前航空制造業(yè)自動(dòng)化程度普遍不高，尤其是工裝設(shè)計(jì)普遍停留在人工設(shè)計(jì)階段，工裝設(shè)計(jì)質(zhì)量差，設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)，工裝的利用率低，這與工裝設(shè)計(jì)的質(zhì)量管理有著極其密切的關(guān)系。工裝設(shè)計(jì)的六西格瑪改進(jìn)不僅可以提高工裝設(shè)計(jì)水平和工裝設(shè)計(jì)質(zhì)量，提高標(biāo)準(zhǔn)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(jì)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(méi)有高質(zhì)量的工裝設(shè)計(jì)，就沒(méi)有高質(zhì)量高可靠性的航空制造業(yè)。本文針對(duì)工裝設(shè)計(jì)的質(zhì)量問(wèn)題，提出了六西格瑪改進(jìn)，采用質(zhì)量改進(jìn)模式方法，制定改進(jìn)方案是工裝設(shè)計(jì)模板標(biāo)準(zhǔn)化和設(shè)計(jì)工具的標(biāo)準(zhǔn)化來(lái)進(jìn)行改進(jìn)，來(lái)提升工裝設(shè)計(jì)質(zhì)量和設(shè)計(jì)效率。

2　六西格瑪優(yōu)化工裝設(shè)計(jì)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(biāo)，主要用質(zhì)量改進(jìn)模式-DMAIC進(jìn)行分析，DMAIC指定義（Define）、測(cè)量（Measure）、分析（Analyze）、改進(jìn)（Improve）、控制（Control）五個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)，一般用于對(duì)現(xiàn)有流程的改進(jìn)，包括對(duì)制造過(guò)程、服務(wù)過(guò)程和工作過(guò)程等進(jìn)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(duì)其進(jìn)行測(cè)量，以尋找改進(jìn)空間，確定改進(jìn)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，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(duì)其進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。

3　具體各階段分析

3.1定義和測(cè)量階段

六西格瑪設(shè)計(jì)按照合理的流程，運(yùn)用科學(xué)的方法準(zhǔn)確理解和把握客戶(hù)需求，對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行健壯設(shè)計(jì)，使產(chǎn)品在低成本下實(shí)現(xiàn)六西格瑪質(zhì)量的水平，同時(shí)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(guò)對(duì)工廠制造單位的需求分析，合格的產(chǎn)品是交付滿(mǎn)足要求的工裝設(shè)計(jì)圖紙，使之按照交付的工裝設(shè)計(jì)圖紙即能滿(mǎn)足加工出質(zhì)量達(dá)標(biāo)的零件。產(chǎn)品界定即滿(mǎn)足要求的工裝設(shè)計(jì)圖紙，工裝設(shè)計(jì)圖紙必須滿(mǎn)足設(shè)計(jì)規(guī)范。系統(tǒng)主要通過(guò)缺陷分析、魚(yú)骨圖分析、柏拉圖分析和歷史工裝設(shè)計(jì)缺陷質(zhì)量管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析等，通過(guò)工作需要制定工裝設(shè)計(jì)改善流程。

3.2分析階段

通過(guò)對(duì)工廠客戶(hù)的分析，發(fā)現(xiàn)工裝設(shè)計(jì)圖紙的質(zhì)量不高，主要是工裝設(shè)計(jì)圖紙版本號(hào)錯(cuò)誤、工裝設(shè)計(jì)規(guī)范有誤、個(gè)別零部件設(shè)計(jì)錯(cuò)誤等。選取近兩年工裝設(shè)計(jì)10000件設(shè)計(jì)圖紙，存在誤差的殘次品件有78件。通過(guò)魚(yú)刺圖和缺陷的帕累托圖等工具進(jìn)行分析，主要原因是：設(shè)計(jì)模板應(yīng)用錯(cuò)誤和設(shè)計(jì)工具不一致導(dǎo)致的錯(cuò)誤導(dǎo)致的。

3.3改進(jìn)階段

按照上述分析，影響工裝設(shè)計(jì)圖紙質(zhì)量的因素主要是設(shè)計(jì)模板應(yīng)用錯(cuò)誤和設(shè)計(jì)工具不一致導(dǎo)致的錯(cuò)誤兩大類(lèi)。目的是在現(xiàn)有工裝設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，簡(jiǎn)化工裝設(shè)計(jì)操作，縮短工裝設(shè)計(jì)周期，確保設(shè)計(jì)員選擇合適的工裝設(shè)計(jì)模板和采用標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)工具，提高工裝設(shè)計(jì)流程的標(biāo)準(zhǔn)化，進(jìn)而提高工裝設(shè)計(jì)質(zhì)量。我們按照這兩大因素，制定改進(jìn)方案是工裝設(shè)計(jì)模板標(biāo)準(zhǔn)化和設(shè)計(jì)工具的標(biāo)準(zhǔn)化來(lái)進(jìn)行改進(jìn)，來(lái)提升工裝設(shè)計(jì)質(zhì)量。

①設(shè)計(jì)模板標(biāo)準(zhǔn)化。對(duì)工裝設(shè)計(jì)中不同模具、夾具等不同的組件進(jìn)行設(shè)計(jì)模板標(biāo)準(zhǔn)化，減少設(shè)計(jì)步驟，大幅減少設(shè)計(jì)工作量，提升設(shè)計(jì)效率及設(shè)計(jì)質(zhì)量。根據(jù)工裝設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化改進(jìn)調(diào)研，提出對(duì)日常設(shè)計(jì)模板進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，先固化再優(yōu)化。對(duì)工裝設(shè)計(jì)中不同模具、夾具等不同的組件進(jìn)行設(shè)計(jì)模板標(biāo)準(zhǔn)化。標(biāo)準(zhǔn)化模板一旦通過(guò)工裝設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化流程評(píng)審后，正式加入到工裝設(shè)計(jì)模板庫(kù)中，供設(shè)計(jì)員進(jìn)行設(shè)計(jì)調(diào)用，減少設(shè)計(jì)步驟，減少設(shè)計(jì)工作量，提升設(shè)計(jì)效率及設(shè)計(jì)質(zhì)量。

②設(shè)計(jì)工具標(biāo)準(zhǔn)化。對(duì)設(shè)計(jì)工具標(biāo)準(zhǔn)化，統(tǒng)一工裝設(shè)計(jì)軟件及版本，減少不同設(shè)計(jì)軟件兼容性問(wèn)題。對(duì)設(shè)計(jì)輔助工具標(biāo)準(zhǔn)化，通過(guò)工裝管理系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)圖紙管理。在工裝設(shè)計(jì)部門(mén)主要對(duì)管理設(shè)計(jì)工具進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化改進(jìn)，對(duì)工裝設(shè)計(jì)工具、工裝管理工具進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化改造。設(shè)計(jì)工具統(tǒng)一采用CATIA V5設(shè)計(jì)軟件，對(duì)設(shè)計(jì)工具進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化統(tǒng)一，便于不同設(shè)計(jì)單元的整合、交互操作。在工裝設(shè)計(jì)部門(mén)內(nèi)部統(tǒng)一設(shè)計(jì)軟件，減少不同軟件不同版本兼容性問(wèn)題，提高工裝設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率。充分利用CATIA V5技術(shù)的全參性，盡可能實(shí)現(xiàn)建模自動(dòng)化，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化成都最大化，從設(shè)計(jì)零件、到設(shè)計(jì)模塊、到BOM表自動(dòng)生成設(shè)計(jì)，相關(guān)參數(shù)通過(guò)程序設(shè)計(jì)形成相互的關(guān)聯(lián)，貫穿整個(gè)工裝設(shè)計(jì)始終。目的是規(guī)范工裝設(shè)計(jì)模型參數(shù)，減少設(shè)計(jì)人員人工參與程度，提高工作效率和工裝設(shè)計(jì)質(zhì)量。

3.4控制階段

控制就是按照事先規(guī)定的控制計(jì)劃和依據(jù)既定的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)流程進(jìn)行連續(xù)監(jiān)控，隨時(shí)發(fā)現(xiàn)和評(píng)價(jià)偏差，及時(shí)地采取糾正措施，消除偶發(fā)性缺陷，使流程恢復(fù)到正常狀態(tài)。質(zhì)量控制的任務(wù)是維持規(guī)定的質(zhì)量水平。通過(guò)以上的改進(jìn)措施，制定詳細(xì)控制圖和控制計(jì)劃，同時(shí)對(duì)過(guò)程能力進(jìn)行分析，按照分析結(jié)果對(duì)工裝設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行固化，把控制進(jìn)行長(zhǎng)期改善計(jì)劃，通過(guò)一系列的措施，達(dá)到工裝設(shè)計(jì)質(zhì)量的提升目的。

4　結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)在工裝設(shè)計(jì)中開(kāi)展六西格瑪管理，分析工裝設(shè)計(jì)質(zhì)量不高的主要原因是設(shè)計(jì)模板應(yīng)用錯(cuò)誤和設(shè)計(jì)工具不一致導(dǎo)致的。制定改進(jìn)方案是工裝設(shè)計(jì)模板標(biāo)準(zhǔn)化和設(shè)計(jì)工具的標(biāo)準(zhǔn)化來(lái)進(jìn)行改進(jìn)，來(lái)提升工裝設(shè)計(jì)質(zhì)量和設(shè)計(jì)效率。通過(guò)六西格瑪在工裝設(shè)計(jì)中進(jìn)行實(shí)施，對(duì)工裝設(shè)計(jì)質(zhì)量、設(shè)計(jì)效率有了大幅提升，大大提升航空制造企業(yè)的行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

［1］呂曉川.應(yīng)用六西格瑪DMAIC方法進(jìn)行電子企業(yè)質(zhì)量改進(jìn)的探討［J］.電子質(zhì)量，2010：11.

［2］徐炳文.基于六西格瑪?shù)能浖^(guò)程缺陷管理方法模型與應(yīng)用［J］.河北工業(yè)科技，2011：5.

［3］姚文輝.基于六西格瑪質(zhì)量管理方法的大客戶(hù)CPK優(yōu)化設(shè)計(jì)和組裝工藝研究［D］.復(fù)旦大學(xué)，2011.