吕海龙

【摘 要】目前航空制造业工装设计普遍质量不高，工装的利用率低。工装设计的六西格玛改进不仅可以提高工装设计质量，而且可以提高航空产品的稳定性。本文介绍了六西格玛在工装设计中的应用。通过在工装设计中开展六西格玛管理，制定六西格玛方案是通过工装设计模板标准化和设计工具的标准化来进行改进，提升工装设计质量和设计效率。通过六西格玛在工装设计中的实施，取得了很好的经济效益和社会效益。

【关键词】六西格玛 工装设计 航空制造

1 引言

六西格玛是一种改善企业质量流程管理的技术，以零缺陷的完美质量要求，达到质量的提升和成本的大幅降低，最终实现产品质量的提升和企业竞争力的突破。六西格玛是由摩托罗拉公司于20世纪80年代中期创立的，后来被通用电气公司从一种全面质量管理方法演变成为一个高度有效的企业流程设计、改善、优化的技术，并提供了一系列同等地适用于设计、生产和服务的新产品开发工具。成为全世界追求管理卓越性的企业最为重要的管理工具。六西格玛逐步发展成为以顾客为主体来确定企业战略目标和产品开发设计的标尺，追求持续进步的一种管理哲学。

目前航空制造业自动化程度普遍不高，尤其是工装设计普遍停留在人工设计阶段，工装设计质量差，设计周期长，工装的利用率低，这与工装设计的质量管理有着极其密切的关系。工装设计的六西格玛改进不仅可以提高工装设计水平和工装设计质量，提高标准化程度，从而保证了航空产品质量，提高航空产品的稳定性。航空工装设计六西格玛工作是航空企业提升产品质量的基础工作，是组织高科技军工制造的重要保障。没有高质量的工装设计，就没有高质量高可靠性的航空制造业。本文针对工装设计的质量问题，提出了六西格玛改进，采用质量改进模式方法，制定改进方案是工装设计模板标准化和设计工具的标准化来进行改进，来提升工装设计质量和设计效率。

2 六西格玛优化工装设计方案介绍

六西格玛明确提出以数据为依据，以效益为最终目标，主要用质量改进模式-DMAIC进行分析，DMAIC指定义（Define）、测量（Measure）、分析（Analyze）、改进（Improve）、控制（Control）五个方面进行改进，一般用于对现有流程的改进，包括对制造过程、服务过程和工作过程等进行优化。首先定义索要研究的关键产品质量特性，对其进行测量，以寻找改进空间，确定改进的质量标准，然后分析流程，寻找影响关键产品特性的因素，确定少数的关键因素，然后对其进行优化改进。

3 具体各阶段分析

3.1 定义和测量阶段

六西格玛设计按照合理的流程，运用科学的方法准确理解和把握客户需求，对产品设计进行健壮设计，使产品在低成本下实现六西格玛质量的水平，同时也使产品具有高鲁棒性，加大抵抗各种干扰的能力。在本阶段，通过对工厂制造单位的需求分析，合格的产品是交付满足要求的工装设计图纸，使之按照交付的工装设计图纸即能满足加工出质量达标的零件。产品界定即满足要求的工装设计图纸，工装设计图纸必须满足设计规范。系统主要通过缺陷分析、鱼骨图分析、柏拉图分析和历史工装设计缺陷质量管理系统数据分析等，通过工作需要制定工装设计改善流程。

3.2 分析阶段

通过对工厂客户的分析，发现工装设计图纸的质量不高，主要是工装设计图纸版本号错误、工装设计规范有误、个别零部件设计错误等。选取近两年工装设计10000件设计图纸，存在误差的残次品件有78件。通过鱼刺图和缺陷的帕累托图等工具进行分析，主要原因是：设计模板应用错误和设计工具不一致导致的错误导致的。

3.3 改进阶段

按照上述分析，影响工装设计图纸质量的因素主要是设计模板应用错误和设计工具不一致导致的错误两大类。目的是在现有工装设计系统中，简化工装设计操作，缩短工装设计周期，确保设计员选择合适的工装设计模板和采用标准的设计工具，提高工装设计流程的标准化，进而提高工装设计质量。我们按照这两大因素，制定改进方案是工装设计模板标准化和设计工具的标准化来进行改进，来提升工装设计质量。

①设计模板标准化。对工装设计中不同模具、夹具等不同的组件进行设计模板标准化，减少设计步骤，大幅减少设计工作量，提升设计效率及设计质量。根据工装设计标准化改进调研，提出对日常设计模板进行标准化，先固化再优化。对工装设计中不同模具、夹具等不同的组件进行设计模板标准化。标准化模板一旦通过工装设计标准化流程评审后，正式加入到工装设计模板库中，供设计员进行设计调用，减少设计步骤，减少设计工作量，提升设计效率及设计质量。

②设计工具标准化。对设计工具标准化，统一工装设计软件及版本，减少不同设计软件兼容性问题。对设计辅助工具标准化，通过工装管理系统进行设计图纸管理。在工装设计部门主要对管理设计工具进行标准化改进，对工装设计工具、工装管理工具进行标准化改造。设计工具统一采用CATIA V5设计软件，对设计工具进行标准化统一，便于不同设计单元的整合、交互操作。在工装设计部门内部统一设计软件，减少不同软件不同版本兼容性问题，提高工装设计质量和效率。充分利用CATIA V5技术的全参性，尽可能实现建模自动化，设计标准化成都最大化，从设计零件、到设计模块、到BOM表自动生成设计，相关参数通过程序设计形成相互的关联，贯穿整个工装设计始终。目的是规范工装设计模型参数，减少设计人员人工参与程度，提高工作效率和工装设计质量。

3.4 控制阶段

控制就是按照事先规定的控制计划和依据既定的标准对流程进行连续监控，随时发现和评价偏差，及时地采取纠正措施，消除偶发性缺陷，使流程恢复到正常状态。质量控制的任务是维持规定的质量水平。通过以上的改进措施，制定详细控制图和控制计划，同时对过程能力进行分析，按照分析结果对工装设计过程进行固化，把控制进行长期改善计划，通过一系列的措施，达到工装设计质量的提升目的。

4结语

本文通过在工装设计中开展六西格玛管理，分析工装设计质量不高的主要原因是设计模板应用错误和设计工具不一致导致的。制定改进方案是工装设计模板标准化和设计工具的标准化来进行改进，来提升工装设计质量和设计效率。通过六西格玛在工装设计中进行实施，对工装设计质量、设计效率有了大幅提升，大大提升航空制造企业的行业竞争力。

参考文献：

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[2]徐炳文.基于六西格玛的软件过程缺陷管理方法模型与应用[J].河北工业科技，2011：5.

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