應(yīng)用六西格瑪設(shè)計進行新能源汽車電子產(chǎn)品開發(fā)
節(jié)約能源與環(huán)境保護是當今時代不斷倡導(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（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)計理念和超前的研究方法，早已被全世界多個汽車企業(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)計程序，它是由“識別、定義、開發(fā)、優(yōu)化、驗證”五個步驟組成的，具體到新能源汽車的設(shè)計中，各個程序又有其具體含義。
（1）識別是指在設(shè)計新能源汽車電子產(chǎn)品時，要首先確定設(shè)計的產(chǎn)品所具有的功能屬性，并充分驗證識別出的功能是否切實可行。
（2）定義是指在設(shè)計新能源汽車電子產(chǎn)品時，要對產(chǎn)品的功能特性、電路接口進行進一步細分和確定，將所有預(yù)料到的動態(tài)或者瞬態(tài)情況進行全面考慮。
（3）開發(fā)是指具體電路的設(shè)計以及元器件型號的選取不是盲目進行的，要依照實際的需求來確定并進行合理選擇。
（4）優(yōu)化一是指產(chǎn)品優(yōu)化；二是指設(shè)計過程的優(yōu)化。
（5）驗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)計實例
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，所以一般不會對其進行更換，從另一個角度來講，在驅(qū)動能力相同的情況下，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)計所用的二極管符合要求。
4.優(yōu)化
上步驟的極限設(shè)計雖然與整車需求相符合，但是實際應(yīng)用中耗費的成本比較高，而選用六西格瑪設(shè)計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)計進行優(yōu)化優(yōu)于極限設(shè)計法。首先對于二極管的選取，本設(shè)計方法選用的ISR154―400的成本比BAT240A低，根據(jù)相關(guān)計算可以得到在三個不同溫度下和的值。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。給出了同三個溫度下的驗證結(jié)果。
5.驗證
根據(jù)以上步驟的分析以樣品驗證，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)計中選用的ISR154―400每個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)此計算每年可以節(jié)約成本1100美元。假設(shè)，在其余控制器和項目建設(shè)中也使用該二極管，則每年會為企業(yè)節(jié)約大量的成本。
三、新能源汽車電子產(chǎn)品DFSS設(shè)計結(jié)論
本研究的六西格瑪設(shè)計方法既能夠降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，又能設(shè)計出符合顧客需求的產(chǎn)品，該設(shè)計方法體現(xiàn)出的優(yōu)越性與新能源汽車電子產(chǎn)品設(shè)計的特點相符合，因此，六西格瑪設(shè)計在國內(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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