Red X 方法论在新能源敞篷车研发中的实践应用

王根锋 刘华官 陆思成

上汽通用五菱汽车股份有限公司 广西柳州市 545007

1 引言

驾驶敞篷车能够充分与大自然亲近，是追求个性、追求时尚的象征。当前敞篷车和顶篷系统相关研发、验证和制造都在国外，国内还在起步阶段，相关技术和经验不足。快速解决研发过程中的各种难题，快速量产自主知识产权的顶篷系统，是国产敞篷车成功的关键。

2 顶篷系统和问题分析策略

2.1 国产顶篷系统

某国产品牌的两座新能源敞篷车，荣登车展关注榜首，量产呼声很高。该车为软顶篷，液压驱动顶篷折叠和闭合，手动解闭锁。顶篷系统是敞篷车特有的部件，是从0 到1的技术创新。前期定义顶篷系统为自制件，可用技术资源少，开发周期短，关联区域多，团队成员都没有敞篷经验，项目面临巨大的挑战。在关键的验证阶段，团队结合Red X方法论，克服多个试验中的难题，实现顶篷系统成功通过验证。

图1 顶篷系统运动过程示意图

2.2 问题分析策略

工程问题的分析，主要有基于经验，基于发散，基于对比3 种方式。

基于经验：拥有相关经验时解决问题的效率高，是最理想的情况。当知识储备不足、没有相似的经验时，基于经验的方式就难以适用于新的复杂问题，陷入瓶颈。

基于发散：经验不能直接解决时，通常会使用发散性方式。基于Y（结果）与哪些X（原因）有相关性的判断为基础，假设已知某原因X 和结果Y 之间的关系，通过试验来验证假设，确认因果性。当问题越复杂时分析的难度会成倍增长，大量潜在原因的验证需要巨大的资源支撑；一旦根本原因没有被列入分析清单，就不太可能找到根本原因。因此基于发散的方法不能保证快速找到根本原因。常用的5M1E（鱼骨图）属于基于发散的方法。

基于对比的方法，认为我们可以通过观察极限状态，来了解物理现象。具体方式为：以Y（结果）的状态为基础，通过对比在导致结果（Y）的变差来源间寻找最大差异，以字典分割的方式进行确认和排除，逐步缩小分析范围，最后收敛到根本原因X。在分析复杂问题时，基于对比的方法准确性和效率较高。谢宁RED X 属于基于对比的方法。

图2 寻找根本原因的三种方式

3 Red X 介绍

3.1 Red X 起源及特点

Red X 也叫谢宁方法，是一套用于解决复杂质量问题的结构化系统方法，1940 年代，著名质量管理大师和可靠性工程专家多利安.谢宁结合逻辑学、统计学、工程学的原理和方法，开发了Red X，用于二战时期美军设备质量问题解决，80 年代通用汽车使用Red X 解决汽车复杂质量问题。Red X 从 Green Y 推导到Red X 根本原因的思维，逻辑性强、严谨、科学。RED X 不是用来找问题的解决方法，而是为了理解问题是如何真正产生的。Red X 不是从一开始就列出可能的所有原因，而是首先研究结果的表现。Red X 不是一种新的思考方法，也不适用于解决那些显而易见的问题。

图3 传统方法和Red X

3.2 Red X 专业术语

Red X：会引起变化的因素有很多，引起产品或过程最大变化的因素称为Red X。

Green Y：顾客所关注的事情，可能是一种失效模式或一个特性分布。

问题解决树：将Green Y 收敛到Red X的工具。从Green Y 开始，描述在每个分析步骤中如何拆分，到已经证实的Red X 而结束，是识别Red X 的问题解决路线图。

拆分：通过忽略或消除不重要的潜在问题而做出决定。本文用到的拆分方法：a.字典拆分：为了得到包含全部变异范围的最小单元，消除了部分问题。如字典游戏，每次排除一半潜在因素。b.加剧拆分：通过同时暴露在相同的环境中，如高温、负载等，从而增加辨识能力。c.链接拆分：将1 个Green Y 连接到另一个更容易展开的Green Y，如将定性特性转化为定量特性。

4 Red X 在敞篷车项目开发中的应用

验证是开发过程的关键阶段，新产品验证时通常会出现多种试验问题。常规的问题分析方法，如A3、5M1E、6 Sigma、QC 7大工具、8D 等，需要类似经验丰富的专家支持或较多的样本量数据。顶篷项目没有相关经验，研发阶段也仅有极少量样本，常规方法不太适用，团队结合Red X 方法探索未知，分析复杂验证问题。

4.1 Red X 在零部件问题分析中的应用

驱动系统是顶篷的心脏，本项目为液压驱动，包括电机，液压泵，油路块和阀系，分油块和阀系，输油管，液压杆等1 级子系统。液压对于车身工程师是全新的领域，开发过程遇到多种挑战。

（1）问题描述：液压系统耐久试验时不能降篷。

（2）项目定义树：根据二八原则，Red X 总是优先将资源安排到最重要的问题上，通过对顶篷试验问题的拆分，确认Red X 课题为解决液压系统耐久试验时不能降篷问题。

图4 某敞篷车液压驱动系统

（3）问题定义树：液压系统不能降篷和能量有关，是事件型问题。使用链接策略，将不能降篷问题，转化为液压压力降低问题。层级一和层级二，将定性问题转化为定量问题。

（4）原因分析：液压系统零件较多，影响压力的因素很多。类似“剥洋葱”，通过从宏观到微观的视角，由表及里排除，逐步接近潜在原因。

层级三：结合字典拆分，排除电机和油泵建压不足，聚焦到系统压力泄露；

层级四：检查外部油路及油杆排除外泄，结合字典拆分聚焦到油路块阀系总成有内泄；

层级五：使用加剧策略，通过提高压力使故障快速出现；

层级六：发现问题在于1#密封点，排除其它密封点；

层级七：通过元件查找阶段一中的拆装分析，排除装配的影响，聚焦到产品本身；

层级八：通过BOB 件（好件）和WOW件（坏件）的子零件互换，确认问题在油路块；层级九：通过BOB 和WOW 油路块的配对对比，聚焦到尺寸A 油路块密封槽深度。

经过以上逐层分析，找出潜在Red X。

（5）原因确认：层级十，使用经过挑选的新油路块样件进B vs C Test，确认尺寸A 油路块密封槽深度是Red X。潜在Red X通过确认，至此找到根本原因。

图5 项目定义树

图6 问题定义树

图7 问题分析树

（6）改进及效果确认：控制Red X 油路块槽深后，3 套新状态液压全部通过顶篷系统试验，改进有效，问题关闭。

4.2 Red X 在系统级试验问题中的应用

顶篷耐久试验是敞篷车的核心试验项目之一，涉及顶篷系统，接口零件，试验设备、试验规范等4 部分，20 多个子项，全部为首次实施。液压系统驱动顶篷上升和下降，台架执行闭锁和解锁动作，开关监测顶篷的状态。

（1）问题简述：在顶篷耐久试验阶段，反复出现高温无法运行的情况。

图8 原因确认

图9 顶篷高温耐久试验问题分析树

（2）分析思路：在分析和调查的过程中，结合Red X 的字典策略，将复杂的系统性问题分层，然后逐层分析，通过线索进行排除和聚焦，将分析范围不断收敛缩小，直到根本原因浮现。分析中依据现场的事实和证据进行判断，严谨的逻辑和直接证据确保分析方向的正确，避免逻辑跳跃及潜在原因遗漏。

具体分析中，每次只分析一个层级，每个层级分解为2 个可疑模块，当前层级确认清楚后，再进入下一个层级的分析，由表入里逐步深入，从而将复杂的系统问题拆分成多个简单的问题，降低了分析难度。以下为问题分析树，共经过10 个层级的分析，找出所有原因。

（3）措施验证：对于找出的4 个原因，分别更换新的子零件后，高温试验正常运行。

在整个问题的分析解决过程中，原因的精准确认是问题解决的关键，有的放矢保证了方案的有效性，顺利解决了高温试验不能运行问题。

5 结语

汽车市场竞争白热化，促使企业应用各种新技术，对于无人区的陌生系统和产品，如何快速完成开发工作，对产品工程师、研发能力、体系能力提出了巨大挑战。磨刀不误砍柴工，本文简述了使用Red X 方法论增强工程师解决复杂问题的能力，提高了问题解决效率。Red X 方法论逐步成为新产品开发的必选项，有效的实现低成本、高效率地解决复杂工程问题，助力企业高质量持续发展。