六西格瑪在工裝設計中的應用

呂海龍（中航工業沈陽飛機工業集團有限公司，遼寧沈陽 110043）

六西格瑪在工裝設計中的應用

呂海龍
（中航工業沈陽飛機工業集團有限公司，遼寧沈陽 110043）

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

六西格瑪 工裝設計 航空制造

1　引言

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

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

2　六西格瑪優化工裝設計方案介紹

六西格瑪明確提出以數據為依據，以效益為最終目標，主要用質量改進模式-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化。首先定義索要研究的關鍵產品質量特性，對其進行測量，以尋找改進空間，確定改進的質量標準，然后分析流程，尋找影響關鍵產品特性的因素，確定少數的關鍵因素，然后對其進行優化改進。

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，對產品設計進行健壯設計，使產品在低成本下實現六西格瑪質量的水平，同時也使產品具有高魯棒性，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，合格的產品是交付滿足要求的工裝設計圖紙，使之按照交付的工裝設計圖紙即能滿足加工出質量達標的零件。產品界定即滿足要求的工裝設計圖紙，工裝設計圖紙必須滿足設計規范。系統主要通過缺陷分析、魚骨圖分析、柏拉圖分析和歷史工裝設計缺陷質量管理系統數據分析等，通過工作需要制定工裝設計改善流程。

3.2分析階段

通過對工廠客戶的分析，發現工裝設計圖紙的質量不高，主要是工裝設計圖紙版本號錯誤、工裝設計規范有誤、個別零部件設計錯誤等。選取近兩年工裝設計10000件設計圖紙，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：設計模板應用錯誤和設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，影響工裝設計圖紙質量的因素主要是設計模板應用錯誤和設計工具不一致導致的錯誤兩大類。目的是在現有工裝設計系統中，簡化工裝設計操作，縮短工裝設計周期，確保設計員選擇合適的工裝設計模板和采用標準的設計工具，提高工裝設計流程的標準化，進而提高工裝設計質量。我們按照這兩大因素，制定改進方案是工裝設計模板標準化和設計工具的標準化來進行改進，來提升工裝設計質量。

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

②設計工具標準化。對設計工具標準化，統一工裝設計軟件及版本，減少不同設計軟件兼容性問題。對設計輔助工具標準化，通過工裝管理系統進行設計圖紙管理。在工裝設計部門主要對管理設計工具進行標準化改進，對工裝設計工具、工裝管理工具進行標準化改造。設計工具統一采用CATIA V5設計軟件，對設計工具進行標準化統一，便于不同設計單元的整合、交互操作。在工裝設計部門內部統一設計軟件，減少不同軟件不同版本兼容性問題，提高工裝設計質量和效率。充分利用CATIA V5技術的全參性，盡可能實現建模自動化，設計標準化成都最大化，從設計零件、到設計模塊、到BOM表自動生成設計，相關參數通過程序設計形成相互的關聯，貫穿整個工裝設計始終。目的是規范工裝設計模型參數，減少設計人員人工參與程度，提高工作效率和工裝設計質量。

3.4控制階段

控制就是按照事先規定的控制計劃和依據既定的標準對流程進行連續監控，隨時發現和評價偏差，及時地采取糾正措施，消除偶發性缺陷，使流程恢復到正常狀態。質量控制的任務是維持規定的質量水平。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，按照分析結果對工裝設計過程進行固化，把控制進行長期改善計劃，通過一系列的措施，達到工裝設計質量的提升目的。

4　結語

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

［1］呂曉川.應用六西格瑪DMAIC方法進行電子企業質量改進的探討［J］.電子質量，2010：11.

［2］徐炳文.基于六西格瑪的軟件過程缺陷管理方法模型與應用［J］.河北工業科技，2011：5.

［3］姚文輝.基于六西格瑪質量管理方法的大客戶CPK優化設計和組裝工藝研究［D］.復旦大學，2011.