DFSS在某制动灯开关性能优化的应用:六西格玛设计(DFSS)的应用致力于产品前期开发的质量设计,而不是产品后期应用的质量改进。通过该项目的实施,天行健咨询深刻体会到了产品质量是设计出来的,理解了设计需求来源于客户,在产品开发中要重点关注客户的声音,集中资源对客户关注的问题进行优化;同时利用DFSS方法设计,企业可以在缩短产品研发周期的基础上,获得更加可靠和稳健的产品。
在设计阶段中,需要建立QFDII以进一步将设计需求转换成零件特性需求,而作为设计阶段的VOC——产品功能展开为QFDII提供相关输入,通过QFDII的分析,获得了影响BLS输出电压性能的重要零件特性:信号放大元件类型、下拉负载电阻阻值及滤波电阻阻值。而下拉负载电阻属于内部客户的零件特性。
在此基础上,项目团队通过头脑风暴及多种质量工具对关键零件特性的设计概念进行发散性的思考,初选了六种概念方案。为了对比各概念方案的优劣,利用普氏矩阵进行筛选,最终获得三种改进方案,如表1所示。
在优化阶段,需要对概念设计方案进行细化,即零件特性的参数选择。优化阶段的核心是实验设计(DOE),其是利用数学的方法寻找最佳解,并利用统计的方法进行预测。优秀的实验设计可以快速有效的获得关键参数,同时在设计的过程中考虑各变量之间的相互关系。
实验设计的主要步骤如下:
1、实验问题的认知和描述;
2、质量特性Y的选择;
3、影响因子X的选择与水平设置;
4、实验设计方法的选择;
5、实验实施及数据收集;
6、数据整理及统计分析;
7、结论与建议。
鉴于BLS的影响因子中存在属性变量和连续变量,本文采用田口方法(Taguchi Method)进行实验设计,利用Minitab建立实验矩阵并确定实验次数为9,如图2所示。
在进行田口分析时,首先最大化信噪比(S/N),其次调整均值水平。
基于上文所述的田口预测,本文制定了两套优化方案进行验证,如表2所示。
通过台架试验验证,说明预测的结果与实际结果的趋势吻合,两种方案均明显的改善了原有水平的能力。考虑实际情况,现有项目下无法更改控制器内部的硬件,决定采用方案B;而对于新开发项目,考虑到成本因素,需要对采集BLS硬线信号的控制器下拉电阻阻值进行规定,在满足相应等效下拉电阻的情况采用方案A。
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