六西格玛对零件尺寸公差设计中的优化

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一、产品尺寸公差的优化设计
公差设计分两种：一次方求和法和平方求和法.二者在计算时的区别是：①一次方求和仅将各尺寸公差的数字部分相加。

②平方求和是将各尺寸公差的数字部分平方后相加、取其平方根的 1.5 倍。

一次方求和是比平方求和法更严格的验证方法。

如果一次方求和结果 OK、那么只要使用图纸公差 OK 的零件进行组装便不会发生问题。

为了使一次方求和法结果 OK、根据情况有时会使零件成本上升或产品大型化而导致商品性的降低，达不到顾客满意。

所以，考虑到公差和工程能力的平衡、务必确保经济的设计品质。

由统计的概率论计算实际可能引起的最差尺寸的方法就是：
通过此方法设计出的不良发生概率为 0.00068%，也就是 7ppm，每百万件产品中有 7 件不合格。

如图 2 和图 3 在汽车音响的内机设计中，机芯通过与支架固定，然后再一起固定在内机中。

通常采用定位孔的方式把二者固定起来。

在定位孔的设计时，采用平方求和法利用下面的公差计算工具，对定位孔的尺寸进行设计。

二、通过cpk 对零件尺寸进行管控
对定位孔的设计尺寸可以通过工程能力（cpk）进行管理，即在该批次的零件中对一定数量的定位孔孔径进行测量，计算 cpk。

监控该匹次零件的 cpk 是否满足设计初期的预想值。

当cpk不满足时，及时分析原因，解决问题点。

①工程能力指数：Cp
②考虑到中心值偏移的工程能力指数：Cpk关于工程能力指数的管理标准，新产品 Cpk ≧ 1.67，成熟产品Cpk ≧ 1.33。

综上所述，利用六西格玛的思想，把西格玛和不良率结合起来进行产品的尺寸公差设计。

然后对零件供应商进行零件尺寸的工程能力指数（cpk）管理，当某个批次的 Cpk 不合格时，我们就能及时发现，及时分析原因，解决问题点，把潜在的不良品拦截在生产加工之前。

大幅降低了由于不良品返修带来的成本增加，为企业赢得了效益。

来源：深圳天行健咨询。