佳工机电网 在线工博会 注册 登录 手机版 English | 关于我们 联系我们
关键字  
  选择展区 >>
您的位置: 首页 > 管理咨询/认证展区 > 管理咨询与服务展厅 > 产品库 > 质量管理/六西格玛 > 技术论文 > 正文 产品库 会展 人才 帮助 | 注册 登录  
管理咨询与服务
 按行业筛选
 按产品筛选
查看本类全部文章

e展厅 服务项目 最新动态 技术文章 企业目录 资料下载 视频/样本 反馈/论坛
  技术应用 | 基础知识 | 外刊文摘 | 业内专家 | 文章点评 投稿 发表科技文章 
六西格玛水准的产品设计,我们做得到!
作者:JMP
欢迎访问e展厅
展厅
3
管理咨询与服务展厅
企业文化, 战略管理, 生产管理/工业工程, 营销管理, 知识管理, ...
接触过六西格玛管理的朋友都知道:所谓的“六西格玛的质量水平”,是指每百万个产品中只有3.4个缺陷产品,甚至更少。这相当于产品的Cp>=2,Cpk>=1.5的结果。要达到这样近乎完美的质量水平,仅仅依靠生产阶段的管控是不够的,往往需要在设计阶段就要做好公差设计(也称“容差设计”)。

公差设计Tolerance Design是研发三阶段(系统设计、参数设计和公差设计)中的最后一环,它是指在参数设计阶段确定的最佳条件的基础上,寻找各个参数最佳的容许误差,使得质量和成本综合起来达到最佳的经济效益。相对于系统设计和参数设计而言,公差设计是最容易被忽略的一环。这一方面是因为人们对质量波动的理解不够深入,更重要的是缺乏一个成熟的公差设计的工具软件,使得企业在推行六西格玛设计时很难落地。

笔者根据近几年的研发项目实践,在很多企业已配备的统计质量管理软件JMP平台上总结出一个切实可行的公差设计解决方法,供有六西格玛设计需求的技术人员参考。

下面,结合一个在汽车、机械、电子等行业适用面都比较广的基础机械系统设计案例,介绍一下公差设计的原理及其计算机实现方式。

在一个装配环中装入3个零件,如下图所示,技术要求间隙(Gap)的目标值T=0.015,LSL
=0.005,USL=0.025,也就是Gap的长度要求满足0.0150.010。加工的零件1、2、3的平均值p=1.554,标准差p=0.001,而装配环的平均值e=4.674,标准差e=0.002。假设所有部件的参数均已实现六西格玛的目标,试问:该系统公差设计的能力如何?如果未能达到六西格玛水平,应当如何改进?

newmaker.com

容易看出,间隙与装配环及3个零件的设计关系是:

newmaker.com

所以,当前的缺陷数= 0.012,由此转化得到的西格玛水平只有4.15(考虑1.5个sigma偏移,下同),没有达到六西格玛的目标。

如何改进呢?常见的有两种方法:调整均值或降低标准差。

1. 第一次改进

调整均值是相对简单的一种方法,运用JMP软件中的预测刻画器(其后台运用的是数学中的优化论Optimization Theory),实现起来就更方便了。从下图可见,当装配环的平均值调整到4.677,零件的平均值保持1.554不变,就能使间隙均值增大到0.015,与目标值重合。这时候的缺陷数PPM降到了157,由此转化得到的西格玛水平也提高到5.10,但仍未达到六西格玛的目标。

newmaker.com

2. 第二次改进

在调整均值的功效发挥到极限之后,还可以使用降低标准差的方法来进一步优化设计。那么应该让装配环和3个零件的标准差降到多少呢?从本质上讲,答案是下述这个方程式的数值解:

这本来是一个很复杂的数学问题,涉及到计算机编程技术。但基于上述公式利用JMP软件中的预测刻画器及其内置的意愿函数功能,方程式的求解变得方便了很多。如下图所示,当装配环的标准差降低到0.0016171,零件的标准差降低到0.0008205时,缺陷数PPM就等于3.4了,也就是我们梦寐以求的六西格玛水平。

newmaker.com

3. 第三次改进

有些人可能对第二次改进的结果已经很满意了,但还有些人却还会感到有些不足:能否根据实际需要事先指定标准差改进的比例?具体地说,在系统从5.1个西格玛向6个西格玛优化的过程中,能否分配其中30%的改进来自于零件,70%的改进来自于装配环呢?这个业务需求其实可以转化成以下三个方程式:

求解这个方程组是一个更加复杂的数学问题,需要的编程时间也更长。所幸的是,同样基于这个方程组,利用JMP软件中的预测刻画器及其内置的意愿函数功能,方程组的求解难题被轻松解决。如下图所示,当装配环的标准差降低到0.0015311,零件的标准差降低到0.0008738时,缺陷数PPM也会等于3.4,而且装配环标准差的改进比重恰巧等于事先指定的0.7,零件标准差的改进比重恰巧等于事先指定的0.3。

newmaker.com

显然,这种改进方式有利于工程师们更积极地参与公差设计的过程,将较多的改进比重分配给容易优化、成本低廉的部件,较少的改进比重分配给不易优化、成本昂贵的部件。

总之,通过巧妙地使用一些现成的统计分析工具,我们发现:公差设计并不遥远,达到六西格玛水准的产品设计也是可望又可及的,由此而设计并制造出来的产品质量必然会更加稳健和可靠。

关于JMP

JMP,敏捷分析 成就无限。

JMP是全球顶尖的数据分析解决方案供应商,致力于帮助人们从数据探索、分析与挖掘中,快速发现隐藏在数据中的秘密与价值,从而改善决策、提升质量和生产力、改善业务流程、优化供应链、提高运营效率和客户满意度、降低运营成本,扩大利润与市场份额,实现创新,提速研发,以及……成就无限。

JMP拥有超过20万全球用户。 欲知三十年多来JMP如何帮助客户以敏捷分析成就无限,请访问:www.jmp.com/china(end)
文章内容仅供参考 (投稿) (6/23/2014)
查看更多质量管理/六西格玛相关文章: more
·在大数据冲击下的工业质量管理对策 JMP (3/18/2014)
·产品系统可靠性的原理与执行 JMP (12/20/2013)
·JMP11新功能速览 newmaker (11/11/2013)
·大数据如何贡献大价值 JMP大中华区总经理 严雪林 (9/23/2013)
·从恒天然事件看正确SPC软件对食品安全的意义 newmaker (8/28/2013)
·用制造业智能技术刷新传统SPC理念 盈飞无限 (8/6/2013)
·照明的绿色革命--JMP帮助科锐(Cree)降低制造过程中的缺陷率 newmaker (4/23/2013)
·宜科成功为汽车行业提供Andon系统解决方案 newmaker (2/28/2013)
·基于MES的某减震器企业可视化质量管理系统需求分析 张丽霞 兰秀菊 (1/10/2013)
·陶氏化学通过先进的分析方法来提高产品可靠性 newmaker (1/9/2013)
查看更多管理咨询与服务相关文章: more
·认识人性化管理的精髓 合众资源·3A顾问董事长 刘承元博士 (6/17/2014)
·苹果和本田的下级供应商管理 西斯国际 刘宝红 (6/17/2014)
·三步让企业文化深入人心 Mark Graham Brown 唐颢宁 译 (6/17/2014)
·以软件管窥富维江森的“知识生态” 华天软件 (6/13/2014)
·对ERP环境下企业财务管理问题的几点思考 赖晓烜 (6/12/2014)
·上海大众“分钟工厂”的精益物流之路 侯诣卓 (5/26/2014)
·自始至终的精益制造 波音公司 Alfredo Herrera (4/15/2014)
·FMEA的结构化管理探讨 华天软件 马春娜 (4/9/2014)
·为什么精益生产在你的企业不管用? 杜伟 李剑腾 (3/25/2014)
·在大数据冲击下的工业质量管理对策 JMP (3/18/2014)
查看相关文章目录:
·管理咨询/认证展区 > 管理咨询与服务展厅 > 质量管理/六西格玛 > 管理咨询与服务文章
·服务/培训/工业设计展区 > 工业设计/产品设计展厅 > 产品设计 > 工业设计/产品设计文章
文章点评 查看全部点评 投稿 进入贴吧


对 管理咨询与服务 有何见解?请到 管理咨询与服务论坛 畅所欲言吧!


网站简介 | 高级会员服务 | 广告服务 | 服务条款 | English | Showsbee | 会员登录  
© 1999-2020 newmaker.com. 佳工机电网·嘉工科技