【文章內容簡介】 法，使產品的價質比達到最優(yōu)；利用計算機模擬設計，使設計制造成本達到最小 80 4. DPU設計 ? 最小單位缺陷數(shù)（ DPU） 設計是指設計出來的產品，有良好的工藝性，有優(yōu)良的品質，很少出現(xiàn)不良 ? 它要求設計者有豐富的經驗，嫻熟的工藝技巧，敏捷的思維能力 ? 并借助現(xiàn)代化的設計工藝和制造工藝，使 DPU達到最小 81 5. 最優(yōu)化設計 ? 建立設計參量的目標函數(shù) Y=f(x)和參量矩陣，通過計算機尋求最優(yōu)解 ? 首先要確定產品的重要特性，多視角分析市場和潛在顧客的影響 ? 其次進行達成這些特性的特定產品要素分析，確定重要品質特性的設計中心值與最大誤差，進行早期產品的試驗或仿真試驗，解決設計中存在的問題，確保 CP≥ 2(CPk≥ 1． 5)的要求 82 二、 6Sigma產品設計成本分析 1. 成本分析（設計） 2. 受設計影響的成本因素 3. 成本分析例 83 1. 成本分析（設計） ? 生產一種部件或產品的可能最低成本由設計師最初設計決定，生產工程師只能在已有設計的限度內使生產成本最低 ? 設計師在滿足功能設計的情況下，應進行低成本設計 ? 這種為降低制造成本的設計工作叫 生產設計 ，以區(qū)別于功能設計 ? 生產設計應根據材料、公差、基本結構、各部件的聯(lián)結方法等方面的任務，初步確定可能達到的最低成本 84 2. 受設計影響的成本因素 ? 明顯因素： ? 直接勞動力、材料 ? 設備費用、工藝費用、間接勞動力費用，以及非生產方面的工程技術費用 ? 隱蔽 (間接 )因素 ? 例如，假設某產品的一種設計要求有 30個不同部件，而另一種設計有 18個即可。則對每件成品來說，由于30個而不是 18個部件，就要有更多文書工作以及訂貨、儲存和管理費用，這樣，間接成本就有了差異 85 3. 成本分析例 銷售、管理、利潤 工程 機器安裝 設備 直接勞動 受設計師影響的工程成本 最低的材料成本 受設計影響的材料成本 由設計控制以外的因素所決定的設備成本 客戶 公司政策 受設計影響的設備成本 最低勞力成本 直接設計影響的勞力成本 由部件引起的間接勞力 通過設計時控制條件細目數(shù)量而受設計影響的間接勞力 間接勞力引起的間接勞動 受設計影響的間接勞力，它和直接勞力的影響比例 最低的機器安裝成本 受設計影響的機器安裝成本 最低的工程成本 材料 勞力 圖 7. 2 1 產品設計影響成本的各個組成部分的狀況 86 三、設計 FMEA（ DFMEA） 1. 什么是設計 FMEA？ 2. 什么時候需要開始做 FMEA 3. FMEA的幾個 重要概念 4. 風險系數(shù)（ RPN） 5. DFMEA的開展 87 1. 什么是設計 FMEA？ ? Fail Mode and Effec Analysis ? 設計 FMEA是用于研究產品在正式投產之前的可能潛在壞品模式及其影響的一種分析方法 ? 在設計階段，通過 DFMEA及時發(fā)現(xiàn)產品中存在的問題，以便及早得到改善，提高產品的可靠性 88 3. 什么時候需要開始做 FMEA ? 當一個新的系統(tǒng)、產品或過程開始設計時 ? 當存在的設計或過程需要改變時 ? 當設計或過程應用到新的地方或新的環(huán)境 ? 研究或解決的問題完成后 ， 防止問題再發(fā)生 ? 設計的產品功能被確定，在產品設計被批準開始制造之前 89 4. FMEA的幾個 重要概念 ? 嚴重度（ Severity） 潛在壞品模式對下 — 操作者或最終用戶的影響程度 ? 產生概率（ Occurrence） 壞品模式發(fā)生的概率 ? 發(fā)現(xiàn)度（ Detection） 當前的設計或工藝控制發(fā)現(xiàn)壞品模式的概率 ? 當前的控制（ Current Control） 包括 SPC、 檢驗、寫程序文件、培訓、設備的維護保養(yǎng)和其他一些行動，來確保過程的平穩(wěn)運行 ? 關鍵特性 通常的過程設定參數(shù)，如溫度、時間、速度等均為關鍵特性，如果這些項目與實際規(guī)格不一致，一定要調整到 100％相符合 ? 重要特性 要求 SPC和質量計劃加以控制來確定其處于可接受的水平 90 5. 風險系數(shù)（ RPN） ? 風險系數(shù)表征特定不良項的危害程度，由三部分組成： ? 發(fā)生特定壞項嚴重度（ Severity） ? 產生這種壞項的概率（ Occurence） ? 這種壞項被發(fā)現(xiàn)的概率（ Detection） PRN=SOD ? 風險系數(shù)越大 ， 表明特定壞項潛在影響危害性越大 ，對特定項目需制定品質計劃和加以改善 ? 風險系數(shù)值一般在 1~1000之間，對于高 RPN值要采取改善行動；對高的嚴重度，不論 RPN有多大，也要采取行動 91 風險系數(shù)（ RPN） 表 7. 1 4 風險系數(shù) RPN 與 S 、 O 、 D 的關系表 排序 嚴重度 發(fā)生概率 可偵測度 備注 1 沒有影響 幾乎沒有壞 容易被發(fā)現(xiàn) ?。ê茫? 2 3 4 5 6 7 8 9 10 非常危險 非常高 幾乎很難發(fā)現(xiàn) 大（差） 92 6. DFMEA的開展 ? 設計 FMEA由設計工程師負責實施，根據潛在壞品影響程度采取行動，主要根據標準的DFMEA表格進行 93 Part 4 6Sigma測量 一、單位缺陷數(shù) 二、過程首次通過率 94 一、單位缺陷數(shù) 1. DPU的含義 2. DPU的測量 3. 兩類缺陷模式 4. 對 DPU進行圖示 95 1. DPU的含義 ? 單位缺陷數(shù)， DPU（ Defects Per Unit） ? 每個單位所包含的缺陷的個數(shù) ? 是一個通用的衡量產品和服務良好程度的量。這里的單位可以代表任一事件，如一個產品、一個組件、一頁報告、一節(jié)課等 96 2. DPU的測量 ? 為方便討淪，我們假設一個產品設計可用矩形區(qū)域代表，我們要求每個矩形包含 10個相等的可能不合格區(qū)域 表 7. 1 8 理想的產品單位（由 10 個相等的不合格機會組成） 1 3 5 7 9 2 4 6 8 10 97 DPU的測量 ? 假設本例的質量報告顯示在制造的 1000個單位產品中，共發(fā)現(xiàn) 1000個缺陷。我們將計算得 DPU=D/U=1000/1000= ? 其中： D為觀察到的缺陷數(shù) U為產品單位數(shù) ? 這意味著平均每個單位產品包含了一個這種不良 。 這種不良是隨機分布的 ， 并且在每個單位產品有 10個相等的區(qū)域有機會產生不良 ， 故 DPM=DPU/m=， ? m是每個單位中不合格的獨立機會數(shù) ， 本例 m=10 98 DPU的測量 ? 反之可知有 90％的機會在任一給定單元中不會遇到不合格 ? 對于任一給定單位產品，零缺陷概率為 =或 % ? 如增加每個單位中不合格的獨立機會數(shù)，如 m=100，每個機會出現(xiàn)不合格的概率將為 1/100=。同樣地，給定單位產品零缺陷的概率為： （ ） =% ? DPU=， 而 m增加時零缺陷的概率如表 99 DPU的測量 表 7. 1 9 每單位產品機會數(shù)與零缺陷的概率 每單位產品機會數(shù)（ m ） 給定機會中出現(xiàn)零缺陷的概率（ Y ） 給定單位產品中出現(xiàn)零缺陷的概率（ Ym ） 10 100 1000 10000 100000 1000000 10000000 100 3. 兩類缺陷模式 ? 統(tǒng)一缺陷 同樣的缺陷出現(xiàn)在一個產品單元中，如不銹鋼錯型號 ? 隨機缺陷 缺陷是間歇性的和不相關的，如成品表面裂縫 101 4. 對 DPU進行圖示 1) 實例 2) DPU圖的特點及用途 3) 作 DPU圖的步驟 102 1) DPU圖實例 103 DPU圖實例 104 DPU圖實例 ? 根據圖 ，如對第 7點進行觀察，是否需采取糾正行動呢 ? ? 這要根據其性質來決定。如果這不是一個偶然事件（隨機事件），即有可尋找的原因，就應采取行動并進行驗證。如果為偶然因素所致，則任一糾正行動將無法驗證 ? 例如本例第 7點是由隨機因素引起的，消除和解決很不經濟 105 DPU圖實例 7 3 5 9 10 單位缺陷 抽樣組別 中心線 圖 DPU 測量結果圖示 106 DPU圖實例 ? 根據上下限，我們可以發(fā)現(xiàn)與 DPU相關聯(lián)的樣本數(shù) 7是歸因于材料或生產過程方面的隨機變化所致（假設產品設計未變），消除這類隨機因素引起的變異是很不經濟的 ? 同時觀察發(fā)現(xiàn)樣本數(shù) 9中的 DPU點高于 3Sigma上限，即第 9點由隨機因素引起的可能性很小，須采取糾正行動 107 2) DPU圖的特點及用途 ? DPU圖可以累加（假定缺陷是獨立的）。這樣 DPU可通過累加來創(chuàng)造 — 個和組裝過程相聯(lián)系的 DPU， 組裝DPU又可通過累加產生系統(tǒng) DPU ? 當高層次（如系統(tǒng)、項目、部門等） u圖顯示一個超出控制的狀況或一些非隨機圖樣時，問題可通過 DPU的分解而追溯到較低的制造過程。這種方法提供了標識和消除過程變化源頭的解決辦法 ? 簡單明了，人人會做，便于推廣及發(fā)揮作用 108 3) 對 DPU進行圖示 （ 1）確定研究目的。 DPU圖是通過 “ 不合要求 ” 的情況來了解品質狀況的 （ 2） 確定如何研究 。 DPU允許方便地作成圖示形式 （ 3） 列出用來作圖的數(shù)據 （ 列出所有的缺陷類型 ） （ 4）確定處理這些數(shù)據的方法 用 u圖表示 ， 計算平均 DPU和控制界限即可 。 步驟如下： ① 計算每個樣本的 DPU ② 計算 （ 樣本的平均 DPU） ③ 作圖 ④ 對圖加以解釋 ⑤根據需要采取適當行動 109 二、過程首次通過率 1. 過程首次通過率的概念 2. 過程首次通過率與過程產出率的比較 3. 關于工廠的新觀點 4. 改善 YRT的方法 110 1. 過程首次通過率的概念 ? YFT為 first time yield（ 首次通過率） YFT=S/U ? S為直接通過檢查或測試的單位產品數(shù) ? U為檢查或測試的產品總數(shù) 111 YFT與時間的關系 95% 7 3 5 8 YFT 100% 99% 98% 97% 96% 時間周期 1 2 4 6 圖 Y FT — 時間關系圖 112 2. 過程首次通過率與過程產出率 ? 假定生產某個產品需有 5個主要過程，在這種情況下，零缺陷地完成此任務的概率是多少？ ? 假設每一過程步驟中有 18個部位要作業(yè)，則總的機會數(shù)變?yōu)椋?m=5 18=90 ? 因此 ， 100%無缺陷通過整個過程的概率如下： 1） 過程有 3Sigma能力時在 90個機會中無缺陷的概率為： =（ 過程中心未變 ） =（ 過程中心偏移 ） 2） 過程有 6Sigma能力時在 90個機會中無缺陷的概率： =（ 過程中心未變 ） =（過程中心偏移 ） 113 過程首次通過率與總通過率 表 過程首次通過率與總通過率 3 σ 6 σ 第一過程 第二過程 第三過程 第四過程 第五過程 總的通過率 % % % % % % 114 3Sigma與 6Sigma能力比較 表 3 σ 與 6 σ 過程能力比較 3 σ 6 σ 過程中心未變 → 長期能力 過程中心偏移 → 長期能力 115 過程首次通過率與過程產出率 ? YTP =Yield Thought Put=過程產出率 ? 若 100個產品中有 10個缺陷產品（見表 ），那么 YFT、YTP的關系如下： ? YFT=S/U=90/100==90% ? YTP=eDPU= =%