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應(yīng)用六西格瑪設(shè)計(jì)進(jìn)行新能源汽車電子產(chǎn)品開發(fā)

 
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 應(yīng)用六西格瑪設(shè)計(jì)進(jìn)行新能源汽車電子產(chǎn)品開發(fā) 節(jié)約能源與環(huán)境保護(hù)是當(dāng)今時(shí)代不斷倡導(dǎo)的理念,因此,在新能源汽車電子產(chǎn)品開發(fā)領(lǐng)域,六西格瑪設(shè)計(jì)(designforsixsigma,6sigma)因其在產(chǎn)品質(zhì)量、成本、市場和開發(fā)中所具有的顯著優(yōu)勢,以及其卓越的設(shè)計(jì)理念和超前的研究方法,早已被全世界多個(gè)

應(yīng)用六西格瑪設(shè)計(jì)進(jìn)行新能源汽車電子產(chǎn)品開發(fā)
節(jié)約能源與環(huán)境保護(hù)是當(dāng)今時(shí)代不斷倡導(dǎo)的理念,因此,在新能源汽車電子產(chǎn)品開發(fā)領(lǐng)域,六西格瑪設(shè)計(jì)(designforsixsigma,6sigma)因其在產(chǎn)品質(zhì)量、成本、市場和開發(fā)中所具有的顯著優(yōu)勢,以及其卓越的設(shè)計(jì)理念和超前的研究方法,早已被全世界多個(gè)汽車企業(yè)所接受并廣泛采用,成效斐然。
一、六西格瑪設(shè)計(jì)方法的概況
到目前為止,IDDOV流程是業(yè)界較為推崇也是應(yīng)用廣泛的六西格瑪設(shè)計(jì)程序,它是由“識別、定義、開發(fā)、優(yōu)化、驗(yàn)證”五個(gè)步驟組成的,具體到新能源汽車的設(shè)計(jì)中,各個(gè)程序又有其具體含義。
(1)識別是指在設(shè)計(jì)新能源汽車電子產(chǎn)品時(shí),要首先確定設(shè)計(jì)的產(chǎn)品所具有的功能屬性,并充分驗(yàn)證識別出的功能是否切實(shí)可行。
(2)定義是指在設(shè)計(jì)新能源汽車電子產(chǎn)品時(shí),要對產(chǎn)品的功能特性、電路接口進(jìn)行進(jìn)一步細(xì)分和確定,將所有預(yù)料到的動(dòng)態(tài)或者瞬態(tài)情況進(jìn)行全面考慮。
(3)開發(fā)是指具體電路的設(shè)計(jì)以及元器件型號的選取不是盲目進(jìn)行的,要依照實(shí)際的需求來確定并進(jìn)行合理選擇。
(4)優(yōu)化一是指產(chǎn)品優(yōu)化;二是指設(shè)計(jì)過程的優(yōu)化。
(5)驗(yàn)證是通過某種手段比如市場調(diào)研、客戶咨詢等方式來了解設(shè)計(jì)的產(chǎn)品是否與顧客的起初期望相符合。
二、六西格瑪設(shè)計(jì)實(shí)例
1.識別
整車所要求的全溫度范圍在零下40攝氏度與85攝氏度之間,在這個(gè)溫度范圍內(nèi)的理想工作電壓在8伏到16伏之間,但是為了使CAN總線能夠正常接收及發(fā)送信號,電壓值須在6伏到16伏之間,在這個(gè)電壓下微調(diào)控器以及接收器等硬件才能正常工作。
2.定義
電路的原理圖中的核心器件是穩(wěn)壓器,它通過二極管從蓄電池獲得電壓,然后作為CAN收發(fā)器和微控制器的電源,而微控制器復(fù)位信號的來源也是穩(wěn)壓器的復(fù)位輸出信號。
電源電路中的功能函數(shù),在該電路中,涉及到的中間變量主要有:穩(wěn)壓器輸出的電壓及其復(fù)位信號,二極管的輸出的電壓。上述變量在各自的干擾因子及控制因子的控制下工作。為了使CAN保持正常的通訊功能,須保證兩個(gè)因變量(用Y表示):穩(wěn)壓器的復(fù)位信號及輸出電壓滿足所示的條件,對應(yīng)的自變量(用X表示)需要滿足所示的條件。
說明::穩(wěn)壓器輸出電壓;:穩(wěn)壓器復(fù)位電壓;:二極管前向壓降;:穩(wěn)壓器壓降。
3.開發(fā)
CAN收發(fā)器和微控制器由于其更換成本比較高,所以一般不會(huì)對其進(jìn)行更換,從另一個(gè)角度來講,在驅(qū)動(dòng)能力相同的情況下,目前所用的穩(wěn)壓器已經(jīng)擁有了低的壓降。所選用的二極管用極限分析法分析其是否能夠滿足在6伏到16伏電壓之間維持CAN的正常工作。選用的元器件及其參數(shù)如下:二極管型號為:BAT240A,那么可以得到:該值大于下限值4.75伏,且,因此本設(shè)計(jì)所用的二極管符合要求。
4.優(yōu)化
上步驟的極限設(shè)計(jì)雖然與整車需求相符合,但是實(shí)際應(yīng)用中耗費(fèi)的成本比較高,而選用六西格瑪設(shè)計(jì)方法能夠在滿足上述需求的情況下降低成本,因此這種方法對設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化優(yōu)于極限設(shè)計(jì)法。首先對于二極管的選取,本設(shè)計(jì)方法選用的ISR154―400的成本比BAT240A低,根據(jù)相關(guān)計(jì)算可以得到在三個(gè)不同溫度下和的值。依照上面的分析可知,由此得知,本優(yōu)化方法選擇的ISR154―400符合整車需求。給出了同三個(gè)溫度下的驗(yàn)證結(jié)果。
5.驗(yàn)證
根據(jù)以上步驟的分析以樣品驗(yàn)證,得出穩(wěn)壓器輸出的(其值為2.43),復(fù)位信號(其值為4.15),由數(shù)據(jù)可以看出二者的均在2之上,因此符合整車的需求。
六西格瑪設(shè)計(jì)中選用的ISR154―400每個(gè)的成本要比極限法中選用的穩(wěn)壓器成本低0.109美元,據(jù)此計(jì)算每年可以節(jié)約成本1100美元。假設(shè),在其余控制器和項(xiàng)目建設(shè)中也使用該二極管,則每年會(huì)為企業(yè)節(jié)約大量的成本。
三、新能源汽車電子產(chǎn)品DFSS設(shè)計(jì)結(jié)論
本研究的六西格瑪設(shè)計(jì)方法既能夠降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本,又能設(shè)計(jì)出符合顧客需求的產(chǎn)品,該設(shè)計(jì)方法體現(xiàn)出的優(yōu)越性與新能源汽車電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)的特點(diǎn)相符合,因此,六西格瑪設(shè)計(jì)在國內(nèi)新能源汽車電子產(chǎn)品開發(fā)的全面推廣指日可待。



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