容易看出,間隙與裝配環(huán)及3個(gè)零件的設(shè)計(jì)關(guān)系是:

所以,當(dāng)前的缺陷數(shù),由此轉(zhuǎn)化得到的西格瑪水平只有4.15(考慮1.5個(gè)sigma偏移,下同),沒有達(dá)到六西格瑪?shù)哪繕?biāo)。

如何改進(jìn)呢?常見的有兩種方法:調(diào)整均值或降低標(biāo)準(zhǔn)差。

1. 第一次改進(jìn)

調(diào)整均值是相對簡單的一種方法,運(yùn)用JMP軟件中的預(yù)測刻畫器(其后臺(tái)運(yùn)用的是數(shù)學(xué)中的優(yōu)化論Optimization Theory),實(shí)現(xiàn)起來就更方便了。從下圖可見,當(dāng)裝配環(huán)的平均值調(diào)整到4.677,零件的平均值保持1.554不變,就能使間隙均值增大到0.015,與目標(biāo)值重合。這時(shí)候的缺陷數(shù)PPM降到了157,由此轉(zhuǎn)化得到的西格瑪水平也提高到5.10,但仍未達(dá)到六西格瑪?shù)哪繕?biāo)。

2. 第二次改進(jìn)

在調(diào)整均值的功效發(fā)揮到極限之后,還可以使用降低標(biāo)準(zhǔn)差的方法來進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)。那么應(yīng)該讓裝配環(huán)和3個(gè)零件的標(biāo)準(zhǔn)差降到多少呢?從本質(zhì)上講,答案是下述這個(gè)方程式的數(shù)值解:

這本來是一個(gè)很復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題,涉及到計(jì)算機(jī)編程技術(shù)。但基于上述公式利用JMP軟件中的預(yù)測刻畫器及其內(nèi)置的意愿函數(shù)功能,方程式的求解變得方便了很多。如下圖所示,當(dāng)裝配環(huán)的標(biāo)準(zhǔn)差降低到0.0016171,零件的標(biāo)準(zhǔn)差降低到0.0008205時(shí),缺陷數(shù)PPM就等于3.4了,也就是我們夢寐以求的六西格瑪水平。

3. 第三次改進(jìn)

有些人可能對第二次改進(jìn)的結(jié)果已經(jīng)很滿意了,但還有些人卻還會(huì)感到有些不足:能否根據(jù)實(shí)際需要事先指定標(biāo)準(zhǔn)差改進(jìn)的比例?具體地說,在系統(tǒng)從5.1個(gè)西格瑪向6個(gè)西格瑪優(yōu)化的過程中,能否分配其中30%的改進(jìn)來自于零件,70%的改進(jìn)來自于裝配環(huán)呢?這個(gè)業(yè)務(wù)需求其實(shí)可以轉(zhuǎn)化成以下三個(gè)方程式:

求解這個(gè)方程組是一個(gè)更加復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題,需要的編程時(shí)間也更長。所幸的是,同樣基于這個(gè)方程組,利用JMP軟件中的預(yù)測刻畫器及其內(nèi)置的意愿函數(shù)功能,方程組的求解難題被輕松解決。如下圖所示,當(dāng)裝配環(huán)的標(biāo)準(zhǔn)差降低到0.0015311,零件的標(biāo)準(zhǔn)差降低到0.0008738時(shí),缺陷數(shù)PPM也會(huì)等于3.4,而且裝配環(huán)標(biāo)準(zhǔn)差的改進(jìn)比重恰巧等于事先指定的0.7,零件標(biāo)準(zhǔn)差的改進(jìn)比重恰巧等于事先指定的0.3。

顯然,這種改進(jìn)方式有利于工程師們更積極地參與公差設(shè)計(jì)的過程,將較多的改進(jìn)比重分配給容易優(yōu)化、成本低廉的部件,較少的改進(jìn)比重分配給不易優(yōu)化、成本昂貴的部件。

總之,通過巧妙地使用一些現(xiàn)成的統(tǒng)計(jì)分析工具,我們發(fā)現(xiàn):公差設(shè)計(jì)并不遙遠(yuǎn),達(dá)到六西格瑪水準(zhǔn)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)也是可望又可及的,由此而設(shè)計(jì)并制造出來的產(chǎn)品質(zhì)量必然會(huì)更加穩(wěn)健和可靠。

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