示例產品是HDD的樣機,HDD是C919大型民用運輸機顯示系統的核心部件,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該項目,可以達到完善產品設計流程和方法、提高產品設計質量、降低C919飛機平視顯示器開發風險等目的。同時也可以提高企業在民機顯示器開發領域的技術水平,從而促進企業盡快加入民機顯示器供應商的行列,盡快在民機市場占據一席之地。
1.識別階段
下游客戶提出的產品(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中心(見圖1)。六西格瑪設計為了有效區分不同客戶的優先級,用1到5分來評價客戶的重要性。為了有效區分不同客戶需求的優先滿足程度,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,并成為功能架構和物理架構設計的標準。量化每個客戶需求獲得技術需求,并利用質量函數擴展客戶需求與技術需求的相關性,進而識別重要的技術需求(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:根據客戶需求轉化的技術需求,以及它們之間的技術沖突矩陣。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、架構設計和可靠性設計,最終生成功能需求、概念設計方案、結構需求、子系統/結構方案和可靠性設計需求,完成技術需求到功能需求的轉化,形成概念設計方案和子系統/結構方案作為下一階段的輸入。
為了在設計階段估計產品的未來質量,六西格瑪設計項目使用設計記分卡初步估計產品的質量。預測模型如圖4所示。通過模型中各零件的缺陷數據來估計平視顯示器產品的質量水平。
圖4
3.優化階段
優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。在優化階段,通過IDEF建模和試驗設計(DOE:Design of Experiment)實驗對參數進行優化,得到關鍵參數的最佳組合。最后得出關鍵設計參數,完成設計優化和樣機設計。
4.驗證階段
在此階段,通過前期驗證和后續驗證計劃,實現最終原理樣機的驗證,最終實現DFSS在平視顯示器產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,研發民機產業進入了快速發展時期。機載顯示器作為座艙顯示系統的核心部件和主要人機界面,具有巨大的市場需求和發展前景。運用DFSS理論和方法開展本項目,改進了產品設計流程和方法,提高了產品設計質量,降低了C919飛機平視顯示器的開發風險,大大提高了企業在民機顯示器開發領域的技術水平,對企業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品的研發。未來將結合現有的研究流程,對現有流程進行補充和強化,真正達到提高產品質量、縮短開發周期的目的。同時要讓更多的人參與和分享,形成良好的質量文化,最終達成“質量就是設計”的共識。