摘要：系统阐述谢宁Red X 解决问题的策略以及主要的对比分析工具，结合汽车总装装配生产线的实际案例详细介绍如何运用差异族图、部件搜索、集中图、过程流程图、操作过程搜索5种最常用的谢宁Red X 根本原因分析工具。同时，比较了谢宁方法与6SIGMA 的优缺点。
关键词：总装装配
谢宁
Red X
部件搜索
集中图
中图分类号：TH162+.1
文献标识码：B
DOI ：10.19710/Jki.1003-8817.20180100
谢宁方法在汽车总装装配的应用研究
吴清祥
（北京奔驰汽车有限公司，北京100176）
作者简介：吴清祥（1979—），男，中级工程师，学士学位，研究方向为汽车总装质量，谢宁方法及六西格玛。
1前言
谢宁Red X 方法由美国的多里安·谢宁
（Dorian 谢宁）创立[1]，这种方法将统计方法和工程技术结合起来解决工程问题，运用差异族图、部件搜索、集中图、过程流程图、操作过程搜索等几十种线索生成技术真正实现“与部件对话”和“与
过程对话”[2]
，更快速、有效地到Red X 根本原因
解决问题。谢宁方法能够对传统6SIGMA 方法给予有益补充，弥补6SIGMA 理论难以理解和工具使用难度较高的缺憾[3]，没有统计学基础的人员也能够熟练掌握，非常适用于大批量、装配复杂的汽车制造行
业。本文介绍的谢宁Red X 能够快速有效地帮助工程技术人员到问题根本原因并解决问题。由于谢宁公司知识产权保护的原因，国内企业知之甚少，推广之路任重道远。
2
谢宁Red X 问题解决
2.1
谢宁Red X 主要解决问题的思路
谢宁Red X 问题解决策略是一套用于解决产
品生产制造过程中质量和系统可靠性问题的方法与工具，结合了统计学、工程学和逻辑学的原理和方法，包括了30种以上的统计方法和工具，专门用来解决复杂综合性问题，寻问题的根本原因。
谢宁Red X 问题解决策略是基于物理现象和柏拉图原则，由Green Y （后果）推导出Red X （原因）。当关注点从Red X 转变到Green Y 时，解决问题的效率和有效性会提高。
谢宁Red X 问题解决策略是遵循柏拉图原则，寻影响Green Y 的Red X ，通过控制Red X 达到控制Gr
een Y 的目的。控制其他的因素增加成本，并且没有价值。迅速到Red X 的窍门是好策略---在Green Y 的变化上提出正确的问题。
谢宁Red X 问题解决策略中涉及其已经在德国和美国申请专利的专有名词和术语，下面进行简单介绍。2.1.1
谢宁Red X 的专用名词和术语
Green Y：代表绩效分布或特性、属性、缺陷、事件描述。Green Y 起着洞悉失效物理现象的作用。
根据不同类型的问题，选择不同类型的Green Y ，如特性(半径、长度等）、属性（密度、硬度、强度等）、缺陷（划伤、异物等）、事件细分为功能故障（噪声、泄露等）和破坏性缺陷（开裂、熔化等）。
Red X：是问题的根本原因，影响问题的最关键
因素，是引起Green Y 变量的最大因素。每个问题总是存在Red X 。到Red X 最快的路径是定义好
Green Y 和先进的搜索。
BOB （Best of the Best ）和WOW （Worst of the
Worst ）：BOB 和WOW 是谢宁Red X 问题解决策略正态分布图上的两个极端值（如图1所示）。BOB 和WOW 不一定是按照客户需要定义好的产品与坏的产品。其中，LSL （Lower Specification Limit ）是下限范限，USL （Upper Specifica tion Limit ）是上限范限。
2.1.2
谢宁Red X7个步骤
谢宁Red X 问题解决策略7个步骤包括聚焦
（Focus ）、策划（Approach ）、汇聚（Converge ）、测试（Test ）、理解（Understand ）、改进（Apply ）、推广（Leverage ），即FACTUAL 。
a .聚焦（Focus ）：主要利用关键业务指标来定义项目，将宏观问题聚焦到具体项目；
b .策划（Approach ）：将具体项目转化为微观的Green Y ，建立研究策略，根据问题选择Green Y 类型，并建立有效的测量系统；
c .聚集（Converge ）：开始执行策略，通过相应的工具来聚集Re
d X 候选对象；
d .测试（Test ）：试验验证Red X ，进行风险评估，Red X 能打开和关闭Green Y ；
e .理解（Understand ）：深入分析Red X 引起
Green Y 失效的物理机理，描述Red X 和Green Y 的关系，绘制响应曲面，优化交互作用，将客户需求
转换为Red X 限值；
f .改进（Apply ）：实施和验证改进措施，控制Red X 并监控Green Y ，改进措施已文件化，更新相关工艺文件，把改进措施落实到生产现场。
g .推广（Leverage ）：推广根本原因控制措施，将此项目经验教训运用到同样的产品，提高公司全员调查分析问题的能力。2.2谢宁Red X 主要解决问题的工具
2.2.1
差异族图
差异族图分为3个子族，设计子族、过程子族、时间子族。分别在这3个子族内，针对Green Y 制定差异分析对比计划并逐项以实际数据评估差异大小。每个对比设置“不知道”、“大差异”、“小差异或无差异”或“不适用”4档，当出现大差异时，此差异就是问题解决的线索和方向。
差异族图分析步骤：
首先，在设计子族，围绕产品结构展开对比分析，从点到线、从线到面、从子零件到整个产品的顺序，列出一个从细节到整体的产品差异族，针对每一项逐次展开数据分析对比，评估其差异大小。
其次，在过程子族，围绕产品制造过程展开对比分析，从工装到设备、从设备到生产线，从生产线到工厂的顺序，列出一个从细节到整体的过程差异族，针对每一项逐次展开数据分析对比，评估其差异大小。
最后，在时间子族，围绕产品生产的时间展开对比分析，从分钟到小时、从小时到班次、从班次到月度的顺序，列出一个从分秒到月度的时间差异族，针对每一项逐次展开数据分析对比，评估其差异的大小。运用差异族图分析案例如图2所示。
2.2.2
部件搜索
部件搜索分为2个阶段：
图1BOB 和WOW 示意图
WOW
BOB
USL
LSL
频
率
向左拉不满意
客户期望
没有问题
向向拉不满意
图2
差异族图分析案例
图示备注
生产线对比发现，生产线之间差异不明显
差异族生产线到生产线
同样工厂
大差异
小差异（没有）不知道不适用
第1阶段目的为确定影响Green Y 数值变化的因素在哪里，装配过程还是子零部件；步骤为选取1个BOB 和1个WOW ，将BOB 和WOW 分别拆解和重装3~5次，每次测量其Green Y 数值。确认是否
通过以下规则，
规则1：BOB 和WOW 的Green Y 数值完全分离；
规则2：
ΔY ≥V 1R ˉ（1）其中：
ΔY =||中位数WOW -中位数BOB （2）R
ˉ=R WOW +R BOB 2
（3）
R WOW =MAX WOW -MIN WOW ;R BOB =MAX BOB -MIN BOB
如果第1阶段通过，则进入第2阶段；如果第1阶段未通过，则问题存在于装配过程而不是子零部件本身。
第2阶段分析目的为确定影响Green Y 数值变化的因素在哪个子零件；步骤为设定BOB 和WOW 的上下限；按照子零部件的重要性，互换BOB 与WOW 的可疑子零部件，分别重新组装后测量其Green Y 数值。如果子零部件互换后BOB 或WOW 的Green Y 数值超出其上下限，说明子零部件引起Green Y 数值较大变化，子零部件是根本原因Red x ；无论什么时候，发现2个或多个有显著影响的子零部件，继续进行交换实验，未交换过的子零部件组成的整体与已交换过的子零部组成的整体进
行交换。
BOB 和WOW 的上下限公式：
Limit BOB =~Y BOB ±V 2R ˉ（4）Limit WOW =~Y WOW ±V 2R
ˉ（5）
V 1和V 2是部件搜索公式（1）、（4）、（5）中的统计
常量，拆装次数不同，V 1和V 2的取值不同，如表1所示。拆装次数多，可信度高，风险小，V 1和V 2的取值
越小。
BOB 和WOW 部件搜索过程如图3所示，部件
搜索主要用于可拆卸部件，一般拆装4次BOB 和WOW 。
2.2.3
集中图
集中图作用是协助研究非随机的失效模式，非
随机失效模式位置信息提供了可用于识别根本原因Red X 的关键线索，通常用于缺陷类问题的分析。
集中图分析步骤：收集足够数量的失效零件，拍照或画零件草图，将零件分成若干部分，观察失效模式及缺陷位置信息，把这些信息汇总起来，画到零件图上，分析失效模式及缺陷位置信息是随机还是非随机的，出明显差异，沿线索寻根本原因Red X 。
差异族图和集中图常常结合使用。集中图显示的缺陷位置与差异族图里的设计或过程族能对应上。非随机分布的缺陷位置如图4所示，往往会告诉你根本原因Red X 与问题Green Y 之间的物理现象。
2.2.4
过程流程图
过程流程图系统性展示制造产品的生产过
程，有助于清晰描述、理解生产过程，有助于制定有效的根本原因分析策略，发现差异线索。
过程流程图制作步骤：记录每个操作过程以及该过程的输入、操作步骤和该过程的功能，使用动
图3BOB 和WOW
部件搜索过程
原始状态
产品特性
W O W B O B 第一次拆装第二次拆装交换A 零件
第三次拆装
图4
非随机分布的缺陷位置
词命名该过程；过程流程图显示出所有可能的过程路径、所有串联和并联过程。
2.2.5操作过程搜索
操作过程搜索的目的是识别出导致问题的操作步骤，其适用于串联和并联工艺过程，在汽车总装车间只有一条流水线，详细介绍串联工艺过程环境下运用操作过程搜索。
如果只有一条串联工艺生产线，需新建一条备用工艺过程。已经确定造成不合格产品的关键操作步骤，考虑是否可以取消这步操作。如果可以，以备用工艺过程制造产品，对比原工艺过程与备用工艺过程制造出来的产品不合格率，如果备用工艺过程制造出来的产品不合格率远低于原工艺过程，说明原工艺过程是根本原因。如果备用工艺过程制造出来的产品不合格率等于原工艺过程，说明备用工艺过程是根本原因。继续搜索直到发现根本原因。
3某车型迎宾踏板线束断裂问题研究及改进措施
3.1迎宾踏板线束断裂问题研究
高配置车型安装迎宾踏板，开门时迎宾踏板LED灯开启，即美观又实用，颇受客户青睐，越来越多的客户选择带LED灯的迎宾踏板。迎宾踏板线束两根导线，一正一负。
3.1.1迎宾踏板线束断裂问题描述
某车型下线前，100%电器检测发现故障，左后迎宾踏板照明输出存在功能故障，存在对正极短路或开路，影响车辆一次合格率，报废数量多。为了解决这个问题，深入研究分析。拆装故障车辆，发现左后迎宾踏板线束断裂，开路。拆装10辆相同故障车辆，均是迎宾踏板线束断裂，证明电器检测仪功能稳定可靠。
3.1.2分析问题运用的工具
运用集中图分析迎宾踏板线束断裂模式及断裂位置如图5所示，线束断裂位置绝大多数集中在距离根部36mm处，并且线束斜着切断。断裂处集中在距离根部36mm处，说明线束被白车身边框切断；线束斜着切断，提示线束没有正确放置，不在白车身边框凹槽内。
迎宾踏板安装过程流程图如图6所示，系统性描绘出制造产品的主要生产过程，有助于厘清分析思路，发现差异线索。分析发现6个工位操作步骤直接影响迎宾踏板线束布置路线，如果线束布置路线不固定，0.2mm厚度的线束容易被切断或压断。
迎宾踏板线束厚度0.2mm，线束最致命的缺点是非常容易被锋利的刀或白车身边框割断，为了避免被割断，在白车身边框上设计2mm深10mm宽的凹槽保护线束。如果线束没有布置在边框凹槽内，用橡胶锤子安装边框胶条过程中，线束会被白车身边框割断。如果线束布置在边框凹槽内并留有余量，线束不会割断。
3.2迎宾踏板线束安装改进措施
根据前面的分析结论，Red X根本原因是线束没有布置在边框凹槽内被白车身边框割断。线束布置的步骤非常关键，需严格控制，要求将线束放置于后地毯下方，并使线束垂直于门槛边框凹槽，沿凹槽两侧按压线束并留有余量（线束与凹槽上端留有余量），使其位置相对固定于槽内。安装门槛弹簧卡子工位需保证卡子不压线束，如发现线束没有正确布置情况及时反馈上游。安装门框胶
图5
线束断裂模式及断裂位置
图6迎宾踏板安装过程流程图
输入
后迎宾踏板
前迎宾踏板
卡子
门框胶条和门
槛盖板
设备/操作
T3-18
汽车工具
安装后地毯和后迎
宾踏板
T3-21L
安装前迎宾踏板
T3-21R
安装前迎宾踏板
T4-21
安装卡子
T4-26/29
安装门框胶长和门
槛盖板
功能
后迎宾踏板线束布置在边框
凹槽内及后地毯下面
安装前迎宾踏板，并将踏板
线束布置在边框凹槽内及前
地毯下面
安装固定盖板卡子，检查线
束是否被压
安装门框胶长和门槛盖板前
检查迎宾踏板线束是否在边
框凹槽内。
条工位，检查线束垂直于门槛边框凹槽，若发现问题及时反馈。
新编写迎宾踏板操作指导书如图7所示，发放生产现场，培训员工按照指导书要求操作。自采取改进措施以来，迎宾踏板线束断裂数量大幅减少，车辆一次合格率提高，报废成本降低。
4
某车型后备箱锁拉环断裂问题研究及
改进措施
4.1
后备箱锁拉环断裂问题研究
进入冬季，生产现场温度降低至零度左右，室温
降低影响塑料件强度，塑料件容易断裂。某车型后备
箱锁拉环材质PA66，自12月份以来，拉断数量猛增。4.1.1
后备箱锁拉环断裂问题描述
某车型下线前，100%电器检测发现故障，行李箱盖主锁止开关检测不正常。该问题2017年10月份开始发生，12月份拉环拉断数量骤增。返修车辆非常困难，一般需要1个人1小时，返修成本高，且影响整车一次合格率。
拆装10辆相同故障车辆，均是后备箱锁拉环断裂，验证电器检测仪功能稳定、可靠。4.1.2
分析问题运用的工具
供应商提供的拉环材质性能报告显示拉环材质符合要求，拉环强度等达到设计要求。
定义开启后备箱的拉力为Green Y 。黄绳连接后备箱锁拉环，加工人通过拉黄开锁，从而打开后备箱。查阅拉环设计图纸，水平方向手动拉力最大50N ，开启后备箱的拉力应小于50N ，否则，拉环有拉断的风险。抽取5个关键工位测量开启后备箱拉力结果如表2所示。
T1-18/T2-32工位拉力小于50N,T3-32/T4-27/CH3-4工位拉力大于50N，测量结果说明，不同的工位拉力值差别明显。出拉力值差异的主要贡
献因素是下一步工作方向。
图7迎宾踏板作业指导书
T3-18/21左后地毯/右后迎宾踏板安装工位V205后带灯迎宾踏板线束走向
如右图将线束放置于后地
毯下方，并使线束垂直于门槛凹槽；
沿凹槽两侧按压线束并留有余量（线束与凹槽上端留有余量），使其位置相对固定于槽内；
T4-21工位安装门槛弹簧卡子
安装门槛弹簧卡子工位需保证卡子不压
线束，如发现线束没有正确布置情况及时反馈上游；
T4-26/29门框密封条安装工位
检查线束垂直于门槛凹槽，若发现问题及时反馈上游；
线束
门槛凹槽
工位车身号拉力/N 工位车身号拉力/N 工位车身号拉力/N 工位车身号拉力/N
33T2-322419808728T3-322414031185
T4-2724142606144
CH3-424151060178
42T2-322419814525T3-3224142663105
T4-2724142903147
CH3-42415124397
36T2-322419821037T3-3224142721106
T4-2724142341139
CH3-42415037766
39T2-322419916828T3-322414275445
T4-272414247334
CH3-42414374593
32T2-322419941622T3-322414277082
T4-272414248126
CH3-424151128
68
36.4
28
84.6
98
100.4
运用过程流程图分析原因，拉环过程流程图如图8所示，从257个有效工位筛选出8个关
键工位，这些工位均使用拉环开启后备箱安装零件。