六西格瑪設計

chinahr

六西格瑪設計的由來和必要性
質量策劃/質量設計是朱蘭博士提出的質量管理三部曲（質量策劃/質量設計、質量控制、質量改進）中最前期和最重要的一部分。設計質量決定了產品的固有質量，從產品和服務研制的時間序列來看，不同階段對產品和服務質量的影響是不同的。影響最大的是產品和服務設計，其次是工藝和流程設計，再次才是生產和實施控制。目前進行的六西格瑪改進活動大都集中在生產和實施控制階段，也就是對現有產品/流程進行測量、分析、改進并將改進成果固化，以減少缺陷，達到產品和服務的固有質量。為了真正實現六西格瑪質量, 必須開展六西格瑪設計，只有在設計階段就賦予產品和服務很高的固有質量，才有可能實現六西格瑪的質量目標。

正是由于這個原因，不少企業在深入推行六西格瑪計劃后，會發現在努力超越四至五西格瑪水平時，經常感覺難以突破,或是因為無法實現改進工作，或是因為改進成本過高。也就是說,六西格瑪改進所能產生的效益是有限的，一旦產品或服務在初始設計上含有缺陷，單單進行過程的改進不可能徹底解決問題, 此時必須重新設計或修改部分設計才能突破。一旦六西格瑪的思想能影響到公司中的研發設計部門時，六西格瑪會升華到一個嶄新的階段——六西格瑪設計（Design For Six Sigma，簡稱DFSS），這是六西格瑪研究中的又一亮點。六西格瑪設計是一個強有力的手段，它能夠使產品設計從產品過程的最初階段開始，就保證生產出的產品符合六西格瑪的質量，使問題在發生之前就得以解決，滿足最終客戶的期望，而且獲得可觀的經濟效益。

六西格瑪設計的流程

與六西格瑪改進的DMAIC流程相似，六西格瑪設計也有自己的流程，但是到目前為止還沒有形成完全統一的模式，比較典型的有DMADV(Define定義 – Measure測量 – Analyze分析 – Design設計 - Verify驗證)，CDOV（Concept概念 - Develop研制 - Optimize優化 - Verify驗證）和IDOV（Identify識別 - Develop研制 - Optimize優化 - Verify驗證）等模式。下面以DMADV流程為主線介紹每個階段的工作內容：

定義階段
通過項目團隊章程，創建項目計劃，確定顧客需求，并根據顧客需求說明產品要求和目標，同時明確整個項目開展中所需的資源和受限條件。
測量階段
確認采用何種方法獲知顧客的需求，并將它們列入“顧客的聲音（VOC）”清單中，將顧客的聲音轉化為實際的要求，確認關鍵質量特性（CTQ）的衡量方法。
分析階段
利用創造性的方法確定可行的概念，使用符合邏輯的、客觀的方法來評估可選的方案，確認并消除產品或服務失效的潛在可能。
設計階段
落實具體的產品研制規劃，盡量減少產品或流程的差異性（穩健性優化），調整輸出信息，使其達到可測量的指標。
驗證階段
驗證生產過程的能力，進行試生產，建立、測試并固化原型。

六西格瑪設計的方法體系
實現六西格瑪設計的理想目標，必須依靠更先進的工具和方法。關于為六西格瑪設計服務的武器裝備也很多，常見的有：風險分析、質量功能展開QFD、容差設計Tolerance Design、設計失效模式與影響分析DFMEA、TRIZ方法、可靠性分析Reliability、高級試驗設計Advanced DOE、模擬Simulation、數據挖掘Data Mining、面向X的設計（X可以是制造、裝配、測試、售后服務或環境等各方面）、信息可視化Information Visualizaiton等等。下面將分別介紹幾個典型的工具。
質量功能展開
質量功能展開是實施六西格瑪設計必須應用的最重要的方法之一。為了保證設計目標值與顧客的要求完全一致，質量特性的規格限滿足顧客的需求，在六西格瑪設計的首要階段就要采用QFD方法分析和確定顧客的需求（設計目標值），并初步確定質量特性的規格限。在定義產品的時候，就需要應用QFD技術將顧客的需求科學地轉化為設計要求，并確定關鍵質量特性CTQ和瓶頸技術。在產品研發后期也可以發揮輔助作用。
TRIZ方法
大量發明面臨的基本問題和矛盾（在TRIZ中稱之為系統沖突和物理矛盾）是相同的，只是技術領域不同而已。隱含其中的系統沖突數量是有限的，典型的系統沖突只有1250種。解決這些沖突所需的典型技術則更少，只有40種。這說明同樣的技術發明原則和解決方案可以一次次地被重新使用。將這些有關的知識進行提煉和重新組織，就可以指導后來者的創新和開發。TRIZ體系正是基于這一思路開發的，打破了我們思考問題的心理惰性和知識面的制約，避免了創新過程中的盲目性和局限性，指出了解決問題的方向和途徑。
高級試驗設計
在產品研發階段，往往會在試驗設計DOE時遇到更復雜的情況。例如，預測模型中的參數為非線性結構，用一般的線性建模方法無法勝任，或者即使構建成功也會帶來不可避免的較大誤差；在只存在系統偏差、不存在隨機誤差的確定性流程中進行試驗，如何將有限的資源轉換為更有效的試驗方案，充分揭示因子在規定范圍內的行為特征顯得尤為突出；工程問題千變萬化，怎樣根據實際情況對因子的類型、水平等進行設定，不再有傳統設計方案無法考慮到的情況，同時能夠平衡模型精度和資源預算之間的矛盾，快速地找到最經濟可行的試驗方案……所有這些問題都需要借助更高級的試驗設計的理論和方法（如非線性設計、空間填充設計和定制設計等）來解決。
模擬
模擬也稱仿真，是建立系統或決策問題的數學模型或者邏輯模型，并以該模型進行試驗，以獲得對系統行為的認識或者幫助解決決策問題的過程。常用的仿真方法也稱為蒙特卡羅方法，上世紀八十年代起電子計算機的應用使它得以廣泛應用。采用模擬方法的優點主要有兩點：一是分析人員無需建立或實際完成擬議中的系統或決策就能夠評價模型，或者在不干擾現有系統的情況下對模型進行試驗；二是一般比許多其他分析方法更容易理解。
容差設計
容差設計一般在確定了可控因素的最佳水平組合后進行，此時各元件的質量等級較低，參數波動范圍較寬。容差設計的基本思想是：根據各參數的波動對產品質量特性貢獻(影響)的大小，從經濟性角度考慮有無必要對影響大的參數給予較小的容差(如用較高質量等級的元件替代較低質量等級的元件)。這樣做，一方面可以進一步減少質量特性的波動，提高產品的穩定性，減少質量損失；另一方面，由于提高了元件的質量等級，使產品的成本有所提高。因此，容差設計階段既要考慮進一步減少在參數設計后產品仍存在的質量損失，又要考慮縮小一些元件的容差將會增加成本，要權衡兩者的利弊得失，采取最佳決策。
設計失效模式與影響分析
DFMEA適合于產品設計階段的失效模式與影響分析，找出影響產品質量和可靠性的各種潛在的質量問題和故障模式及其危害度和原因（包括設計缺陷、工藝問題、環境因素、老化、磨損和加工誤差等），經采取設計、工藝和操作等層面的糾正措施，提高產品的質量和抗各種干擾的能力。
面向X的設計
顧客對于產品全壽命周期內的特性，如可靠性、壽命、使用維護、保修期、備件耗材的保障、不污染環境、全壽命周期的費用等均有明示的或隱含的要求。產品質量特性的實現和成本的形成也受到結構設計方案以外的許多因素如工藝、制造、裝配、檢驗、使用維護、保障服務、研制周期、成本控制等的影響和制約。因此，為了在產品全壽命周期內增強顧客滿意，必須針對有關的各種要素X，進行面向X族的設計（DFX）。所謂DFX，本質上就是面向產品全壽命周期的設計。
目前，越來越多的公司已經開始啟動六西格瑪設計，六西格瑪設計理論體系和應用工具的不斷發展將是六西格瑪管理的又一個里程碑。

六西格瑪設計是21世紀質量管理的趨勢
用通俗的方式來解釋，六西格瑪改進和六西格瑪設計之間的區別在于：是對已有的發動機進行改進，還是發明一個新的發動機。或者，是在你的破褲子上釘上幾個補丁還是買一條新褲子。傳統的做法往往選擇“調整”產品和服務流程中已經存在的問題——那是一種永遠沒有盡頭的努力。事實上，六西格瑪設計首先要確保的是“生產和流程設計過程中不出絲毫的差錯”。這種方式有效地取代了那些對錯誤的檢測措施，同時大大提高了產品和服務的顧客滿意度。
六西格瑪設計并不簡簡單單是六西格瑪改進的延伸，而是一種從根本上完全不同的管理方式。六西格瑪設計對六西格瑪的改進方法很欣賞，但是六西格瑪設計較之更進一步，向產品和服務設計的源頭追溯到設計層次上以仔細檢查出生產和服務流程中的缺陷，并不是停留在質量檢驗層次或是生產的層次。
六西格瑪設計的內容能夠融合企業中的關鍵職能，將顧客的聲音轉化為顧客需求，并對顧客需求的性能進行精確定位，去除顧客不愿支付的性能，減少多余成本，增加產品價值。同時，六西格瑪設計還強調如何顯著地提高產品的可制造性，減少裝配時間，減少零部件數量，重復利用產品族中的部件，以及提高產品對于其零部件波動的穩健性，這些使得企業在全球任何地方都能以最低的成本、最少的庫存和最快的速度進行生產或提供服務。
六西格瑪設計通過在研發階段的最早期將績效因素融入設計中，找到產品或服務缺陷的源頭。它教會人們用一種系統的方法，從設計項目的最初開始，就讓最合適的人參與、問正確的問題和使用正確的工具。
六西格瑪設計適用于任何行業、任何產品或流程的設計。它可以被用來創造新的產品和服務、優化軟件設計和系統整合，或改善現有的產品表現。公司可以利用六西格瑪設計確保產品和流程的設計、投入生產和投放市場具有更強的可靠性和更高的性價比，以避免投入巨大成本重新設計項目的情況出現。
六西格瑪設計日益受寵的關鍵在于：運用科學的方法準確理解和把握顧客需求，以滿足顧客需求為至高原則，對新產品/服務流程進行健壯設計，使產品/服務在低成本下實現六西格瑪質量水平；同時，使產品/服務本身具有抗干擾的能力，即使使用環境惡劣或操作不當，產品/服務仍能滿足顧客的需求。六西格瑪設計就是幫助實現提高產品質量和可靠性的同時，降低成本和縮短研制周期的有效方法，具有很高的實用價值。通過六西格瑪設計的產品/流程的質量，甚至可達到六西格瑪以上的水平。
因此，可以說六西格瑪設計是21世紀質量管理、流程優化，和產品改進方法的發展趨勢。

wanglf69

沒聽過，第一次看到，多謝。