摘要:该文对工程机械液压缸研发中用到的六西格玛工具:DFSS研发工具进行简要介绍，通过基本的五个阶段DMADV所做工作的描述，起到抛砖引玉的作用。
关键词:测量;分析;设计;验证
企业产品质量的提升，一般采取持续改善的办法，通过对生产过程中以及用户使用中出现的各种问题，进行分析改善，最常用的工具是六西格玛DMAIC工具，对现有产品及流程进行改善，但起到的改善效果是有限的，到一定程度时会遇到瓶颈。此时可能需要用DFSS的研发思路，对产品及流程重新进行改造设计。DFSS研发是一种基于客户需求，对现有产品或流程进行重新设计的一套方法论，通过一系列的工具方法，将顾客需求转化到设计当中去，使产品实现高质量、高可靠性。本文将重点用DMADV工具对研发过程做简要介绍。
1定义
第一阶段:定义。重点内容是客户需求收集及转化。客户分类一般为主机客户、最终客户以及公司内部的生产制造等各部门。可以通过电话、面谈、会议以及调查问卷等形式，对顾客需求进行收集，然后汇总、合并整理。再通过卡诺模型工具，识别出基本功能需求、绩效需求以及魅力需求，并对以上需求进行打分，得出最核心的关键客户需求，明确后续工作的方向。在此基础上，确定关键需求的定义以及考核的方法，制定要达到的目标水平，并初步计算项目所能达到的收益。
2测量
通过QFDI工具，将客户需求转化为设计需求(CTQ)。针对得到的设计需求，制定可量化的指标，制定设计计分卡，以便在最后验证阶段检测及考核最终的产品结果是否符合设计预期。例如，我们将提高液压缸可靠性的需求进行转化，通过QFDI分解为可能产生失效的主要相关指标:内泄、外泄、断裂(为便于说明，只列举3项)。针对此3项设计需求制定见表1设计计分卡所示。 紧接着需要做的是针对上面的指标进行测量系统的设计，规定各个设计指标的测量方法，见表2。
3分析
该阶段的任务首先是需要产生设计的概念，我们可以通过如下的步骤进行分析:IFR(最终理想解)，按照特定的逻辑思路，引导我们按照正确的方向去寻找最终理想解。针对液压缸可靠性问题，可以得到表3的结果:在测量阶段，进行QFDI转化设计指标时，各个指标之间可能会产生矛盾，比如油缸可靠性指标与成本之间，可靠性提高了，但成本也增加了，是一对负相关矛盾，可以(但不限于)通过以下三种方法获得解决方案:1)头脑风暴小组以会议讨论的方式，进行方案的评审，提出解决方案。2)对标参考调研行业内已有的经验，吸收转化。3)TRIZ运用阿奇舒勒矛盾矩阵，对40个发明原理进行筛选，找到恰当的解法。通过以上分析，会产生几组初步的方案，每组方案在对每个指标来说，都有不同的相关性，需要采用普茨矩阵分析打分，来选出综合性最优的方案。在进行详细设计之前，需要做QFDII，将设计需求进一步转化为具体的技术参数指标，为详细图纸设计提供依据。比如，可靠性中内泄漏问题，进一步分解为与之相关的内孔精度、内孔圆度、内孔粗糙度、密封材质、间隙水平、壁厚水平等各项参数。这里有个问题，在我们通过小组头脑风暴得到以上的相关技术参数时，无法进一步确定哪一项或哪几项参数占决定因素，哪几项影响程度很小可忽略不计。此时，可以通过DOE的试验手段解决，通过设置几组不同因子不同水平的方案，进行试验，再用软件模拟计算，识别出对内泄问题有显著影响的因子是哪几个，影响的大小以及因子之间存在的相互关系。不过很多情况下，这些试验的操作难度很大。DFMA，进行失效模式的预测分析，针对所有可能出现的产品失效问题，推导至最基本的设计参数上，并通过严重度、频度、探测度三项得分值的高低，将对应设计参数(可能是某处一个尺寸、或者一项技术要求等)分出重要度类别:安全级别、重要级别以及一般级别，并在后续的详细图纸设计中体现出来，对生产加工及质量控制起到指导作用。
4设计
承接前面分析阶段的工作，针对零部件继续进行DFMA分析，此工作完成后，在进入正式详细零部件设计前，做有限元受力分析，校核前期生成的方案，并根据分析结果，进一步优化方案细节。完成上述工作，就可以正式进行详细零部件的设计工作了。QFDIII的展开，将第三阶段QFDII的设计参数进一步展开，比如前面所述内泄问题所涉及的内孔精度这一参数指标，进一步用QFDIII展开就得到了工艺参数，如机床切削量，进给量等参数，分析这些工艺参数对设计指标的影响以及各个不同工艺参数之间的影响关系，为后续工艺设置提供依据。一般项目展开到QFDIII即可完成所需的输出，如果在此基础上再进一步展开，就得到了质量控制参数。PFMA是在工艺流程编制前需做的一项工作，主要针对加工过程中可能出现的问题，做预防处理，其原理类似DFMA。在QFDIII和PFMA完成之后，编制正式工艺流程文件:工艺过程卡、作业指导书以及关键设计参数控制表(一定要与之前QFD展开和DFMA分析得到的关键点相关联)等。
5验证
最后的验证阶段，针对我们在测量阶段由顾客需求推导出来的设计指标进行验证，即设计计分卡内的指标用先前制定好的测量系统进行验证。根据原设定的不同指标，有些是可以直接在厂内验证，有些指标则需要主机装机后随主机验证。后一种方式需要我们对产品的使用情况进行持续跟踪，并做好记录，直到所有指标全部验证，根据验证结果，来判定该产品实际情况是否符合预期要求，并制定下一步工作计划。至此，该研发过程形成闭环结束。
6综述
本文所述的DMADV研发思路，并非固定标准路径，有些过程并未提及，比如可靠性设计方法、过程能力等。有些思路也并非唯一，可根据实际产品情况，灵活选取合适的工具运用。
