示例產(chǎn)品是HDD的樣機,HDD是C919大型民用運輸機顯示系統(tǒng)的核心部件,也是主要的駕駛艙人機界面之一。通過使用六西格瑪設計 (DFSS)的理論和方法來開發(fā)該項目,可以達到完善產(chǎn)品設計流程和方法、提高產(chǎn)品設計質(zhì)量、降低C919飛機平視顯示器開發(fā)風險等目的。同時也可以提高企業(yè)在民機顯示器開發(fā)領域的技術(shù)水平,從而促進企業(yè)盡快加入民機顯示器供應商的行列,盡快在民機市場占據(jù)一席之地。
1.識別階段
下游客戶提出的產(chǎn)品(如過程和測試等)。)應滿足可制造性的要求,以及來自通用標準或約束的要求。為此,客戶主要分為10部分,包括合資公司和工藝技術(shù)中心(見圖1)。六西格瑪設計為了有效區(qū)分不同客戶的優(yōu)先級,用1到5分來評價客戶的重要性。為了有效區(qū)分不同客戶需求的優(yōu)先滿足程度,本項目首先采用卡諾模型進行需求分析,用基本需求、單一性需求和吸引性需求進行區(qū)分。六西格瑪設計項目對每個需求的重要性進行1~5分的評分,同時考慮客戶的重要性,最終生成需求樹(見圖2)。這些需求將作為下一階段工作的輸入,并成為功能架構(gòu)和物理架構(gòu)設計的標準。量化每個客戶需求獲得技術(shù)需求,并利用質(zhì)量函數(shù)擴展客戶需求與技術(shù)需求的相關性,進而識別重要的技術(shù)需求(如圖3所示)。
圖1
圖2
圖3
2.概念階段
概念的輸入來自前一階段的輸出:根據(jù)客戶需求轉(zhuǎn)化的技術(shù)需求,以及它們之間的技術(shù)沖突矩陣。在概念階段,通過使用QFD-2、TRIZ,繪制功能圖和邊界圖,從輸入開始進行概念生成、架構(gòu)設計和可靠性設計,最終生成功能需求、概念設計方案、結(jié)構(gòu)需求、子系統(tǒng)/結(jié)構(gòu)方案和可靠性設計需求,完成技術(shù)需求到功能需求的轉(zhuǎn)化,形成概念設計方案和子系統(tǒng)/結(jié)構(gòu)方案作為下一階段的輸入。
為了在設計階段估計產(chǎn)品的未來質(zhì)量,六西格瑪設計項目使用設計記分卡初步估計產(chǎn)品的質(zhì)量。預測模型如圖4所示。通過模型中各零件的缺陷數(shù)據(jù)來估計平視顯示器產(chǎn)品的質(zhì)量水平。
圖4
3.優(yōu)化階段
優(yōu)化階段的輸入來自前一階段的輸出:設計記分卡和關鍵模塊樣本。在優(yōu)化階段,通過IDEF建模和試驗設計(DOE:Design of Experiment)實驗對參數(shù)進行優(yōu)化,得到關鍵參數(shù)的最佳組合。最后得出關鍵設計參數(shù),完成設計優(yōu)化和樣機設計。
4.驗證階段
在此階段,通過前期驗證和后續(xù)驗證計劃,實現(xiàn)最終原理樣機的驗證,最終實現(xiàn)DFSS在平視顯示器產(chǎn)品設計過程中的全過程應用。
二、好處
隨著國家對民航投入的不斷加大,研發(fā)民機產(chǎn)業(yè)進入了快速發(fā)展時期。機載顯示器作為座艙顯示系統(tǒng)的核心部件和主要人機界面,具有巨大的市場需求和發(fā)展前景。運用DFSS理論和方法開展本項目,改進了產(chǎn)品設計流程和方法,提高了產(chǎn)品設計質(zhì)量,降低了C919飛機平視顯示器的開發(fā)風險,大大提高了企業(yè)在民機顯示器開發(fā)領域的技術(shù)水平,對企業(yè)盡快加入民機顯示器供應商行列,早日在民機市場占有一席之地具有重要意義。
六西格瑪設計項目的研究成果將廣泛應用于各種航電產(chǎn)品的研發(fā)。未來將結(jié)合現(xiàn)有的研究流程,對現(xiàn)有流程進行補充和強化,真正達到提高產(chǎn)品質(zhì)量、縮短開發(fā)周期的目的。同時要讓更多的人參與和分享,形成良好的質(zhì)量文化,最終達成“質(zhì)量就是設計”的共識。