精益产品设计下的成本控制

【摘要】运用六西格玛DMAIC管理方法论，结合MINTAB软件的数据处理功能，对企业产品设计质量进行测量、分析，查找影响企业设计质量的关键因素，判定问题并提出改进方法，严格实施并加以控制，从而达到精益产品设计、降低生产制造成本的目的。

【关键词】设计质量 精益产品设计 降低成本

引言

随着机械制造产业竞争的加剧，衡量企业是否具有竞争优势的重要标准之一就是低成本战略。加强成本控制、更有效地降低成本是企业追求经济利益最大化的重要内容。通过精益产品设计提高技术能力来降低成本，是企业成本控制的关键。

一、基本思路

某企业以研制、设计、加工各类非标准航空零部件为主，产品种类多、数量小，项目技术方案上存在诸多不确定性。

在六西格玛（Six Sigma）管理思想基础上，形成以“测量―分析―改进―再测量―控制”为基本思路的成本控制方法。结合企业实际情况，选取设计质量为研究对象，通过测量方法寻找影响设计质量的关键因素，对测量的有效数值进行分析，查找问题，提出并实施相应的改进措施，重新测量改进后的设计质量，验证改进措施的有效性，旨在提高企业设计水平，降低生产制造成本。

二、测量与分析

1.测量阶段

测量阶段主要是对企业现有的设计质量进行测量分析与评价。

以企业近几年项目图样为研究对象，随机抽取4名设计人员各5张图纸，制定经济性及合理性、标准化程度、特性识别、图纸错误四类测量指标及比重分值，经过专家评价，对抽样结果进行打分。

抽样数据为离散型数据，因此需对其有效性进行评价。以 “图纸错误”指标的数据为评价对象，选操作员A和B，按评价标准进行判断，检查其一致性。经判断，操作员A的重复性为100%，操作员B的重复性为85%，总的重复性为92.5%。数据重复性大于90%即为有效，故“图纸错误”指标的测量数据有效。

在所有测量数据中提取有效数据后，运用MINITAB软件对打分结果进行处理，得出最终的评价结果【3】。结果显示设计质量各指标值为：经济性及合理性80.75%、标准化程度83.48%、特性识别（关键件及重要件标识）为零、图纸错误平均每张2.0处。

2.分析阶段

在测量阶段得到结果的基础上，利用因果图，对人员、设备、原材料、加工方法、测量技术和工作环境进行广泛调查，并通过头脑风暴分析评价影响设计质量各方面的关键因素。结果表明影响设计质量的关键因素有：前期沟通、特性识别、图纸审核、库存材料、技术资料、材料性能、培训学习、任务计划、作业文件、标准审查、设计软件、加工设备11项。

对关键因素加以汇总，判定当前设计质量存在的主要问题为：（1）企业作业文件缺乏零部件特性识别规定;（2）项目前期方案沟通不充分;（3）技术人员技能培训学习力度不够;（4）图纸校对审核不够严格;（5）技术积累不规范;（6）设计软件应用不到位。

三、改进、实施、控制

针对以上问题提出相应改进措施并严格执行。

1.修订制度，规范流程

对企业产品研制与开发过程质量控制、项目管理规定、产品管理控制程序等作业文件相关内容进行合理修订并更换，改进项目管理控制、细化项目设计流程、明确项目零件特性识别方法及定义，并严格实施。

2.加强沟通，保质保期

通过在技术部门加大宣传力度，提高项目前期沟通重要性，渲染注重质量保节点的良好氛围，使设计人员从主观上积极合理安排任务、完善技术要求，严格评审流程。

3.加强技能培训

根据技术部门需求，制定详细的技能培训计划，全年共完成9次设计软件培训及业务基础知识学习。

细化图纸校对、标准化审查及审核责任人的职责，明确图样编写、校对、标审、审核的奖惩措施，并由质量主管每季度检查通报，提高校对人员等对图样审查的责任心。

5.建立资料库

为技术人员建立专用资料库，主要包括：加工能力（设备）统计表、各月库存物资电子账目（每月更新）、重点项目资料归类存放等，便于查阅。

6.软件应用

逐渐摒弃CAD软件，引进CITIA三维制图软件，实现复杂曲面及自由曲面的设计与数控加工等。对企业各项目中常用零件进行归类、汇总，建立CATIA通用零件库，完成所有型号槽钢、工字钢、角钢零件库的建立。对所建立的零件模块编制目录，并对模块化的零件进行编码，形成标准文档，达到技术共享，便于自由查询、选型及调用，减少技术人员的工作量，提高工作效率。

引用ANSYS软件对产品结构进行强度校核，解决了变截面梁弯曲、振动、稳定性及机床大件动、静特性等有限元分析诸多问题。直观地实现设计最优化及产品结构分析，克服了手工计算慢、易出错、不便于修改的种种缺陷。

7.控制

建立相应的考核制度，对有效的改进措施予以控制并推广。通过工作内容、工作质量、完成情况等《员工月工作考核表》及行为表现考核的方式，对员工积极性、参与性、责任性进行综合打分，保证改进措施的落实情况。

四、成效及推广

用与前期相同的抽样评分方法，对改进后的设计质量进行测量分析与评价。结果显示：经济性及合理性由80.75%提高至93%、标准化程度由83.48%提高至95%、特性识别（关键件及重要件）由零提高至100%、图纸错误由平均每张2.0处降低至0.48处。核算前后的百万机会缺陷数，改善率为65%。根据企业年产值指标及设计相关成本比例，经财务核算，可节省的制造费用约38.6万。

此成效在企业内部已得到了肯定及推广。

五、结语

运用六西格玛DMAIC方法，通过定义―测量―分析―改进―控制对产品设计进行成本控制，查找影响企业设计质量的关键因素，判定问题并提出改进方法，严格实施并加以控制，从而达到精益产品设计、降低生产制造成本的目的，进一步实现企业的成本领先优势。

参考文献：

[1]李炜.精益生产方式下的成本管理[J].汽车与配件，2012（02）.

[2]马林.六西格玛管理[M].中国人民大学出版社，2004.

[3]王世翔.应用MINTAB进行测量系统分析[J].电子工程师，2007（33）.