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標題: 六西格瑪設(shè)計 [打印本頁]
作者: chinahr    時間: 2007-12-26 12:12
標題: 六西格瑪設(shè)計
六西格瑪設(shè)計的由來和必要性
質(zhì)量策劃/質(zhì)量設(shè)計是朱蘭博士提出的質(zhì)量管理三部曲（質(zhì)量策劃/質(zhì)量設(shè)計、質(zhì)量控制、質(zhì)量改進）中最前期和最重要的一部分。設(shè)計質(zhì)量決定了產(chǎn)品的固有質(zhì)量，從產(chǎn)品和服務(wù)研制的時間序列來看，不同階段對產(chǎn)品和服務(wù)質(zhì)量的影響是不同的。影響最大的是產(chǎn)品和服務(wù)設(shè)計，其次是工藝和流程設(shè)計，再次才是生產(chǎn)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(chǎn)和實施控制階段，也就是對現(xiàn)有產(chǎn)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(chǎn)品和服務(wù)的固有質(zhì)量。為了真正實現(xiàn)六西格瑪質(zhì)量, 必須開展六西格瑪設(shè)計，只有在設(shè)計階段就賦予產(chǎn)品和服務(wù)很高的固有質(zhì)量，才有可能實現(xiàn)六西格瑪?shù)馁|(zhì)量目標。
正是由于這個原因，不少企業(yè)在深入推行六西格瑪計劃后，會發(fā)現(xiàn)在努力超越四至五西格瑪水平時，經(jīng)常感覺難以突破,或是因為無法實現(xiàn)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(chǎn)生的效益是有限的，一旦產(chǎn)品或服務(wù)在初始設(shè)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(shè)計或修改部分設(shè)計才能突破。一旦六西格瑪?shù)乃枷肽苡绊懙焦局械难邪l(fā)設(shè)計部門時，六西格瑪會升華到一個嶄新的階段——六西格瑪設(shè)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(shè)計是一個強有力的手段，它能夠使產(chǎn)品設(shè)計從產(chǎn)品過程的最初階段開始，就保證生產(chǎn)出的產(chǎn)品符合六西格瑪?shù)馁|(zhì)量，使問題在發(fā)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(jīng)濟效益。
六西格瑪設(shè)計的流程
與六西格瑪改進的DMAIC流程相似，六西格瑪設(shè)計也有自己的流程，但是到目前為止還沒有形成完全統(tǒng)一的模式，比較典型的有DMADV(Define定義 – Measure測量 – Analyze分析 – Design設(shè)計 - Verify驗證)，CDOV（Concept概念 - Develop研制 - Optimize優(yōu)化 - Verify驗證）和IDOV（Identify識別 - Develop研制 - Optimize優(yōu)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(nèi)容：
定義階段
通過項目團隊章程，創(chuàng)建項目計劃，確定顧客需求，并根據(jù)顧客需求說明產(chǎn)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(zhuǎn)化為實際的要求，確認關(guān)鍵質(zhì)量特性（CTQ）的衡量方法。
分析階段
利用創(chuàng)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(chǎn)品或服務(wù)失效的潛在可能。
設(shè)計階段
落實具體的產(chǎn)品研制規(guī)劃，盡量減少產(chǎn)品或流程的差異性（穩(wěn)健性優(yōu)化），調(diào)整輸出信息，使其達到可測量的指標。
驗證階段
驗證生產(chǎn)過程的能力，進行試生產(chǎn)，建立、測試并固化原型。

六西格瑪設(shè)計的方法體系
實現(xiàn)六西格瑪設(shè)計的理想目標，必須依靠更先進的工具和方法。關(guān)于為六西格瑪設(shè)計服務(wù)的武器裝備也很多，常見的有：風險分析、質(zhì)量功能展開QFD、容差設(shè)計Tolerance Design、設(shè)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(shè)計Advanced DOE、模擬Simulation、數(shù)據(jù)挖掘Data Mining、面向X的設(shè)計（X可以是制造、裝配、測試、售后服務(wù)或環(huán)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(zhì)量功能展開
質(zhì)量功能展開是實施六西格瑪設(shè)計必須應(yīng)用的最重要的方法之一。為了保證設(shè)計目標值與顧客的要求完全一致，質(zhì)量特性的規(guī)格限滿足顧客的需求，在六西格瑪設(shè)計的首要階段就要采用QFD方法分析和確定顧客的需求（設(shè)計目標值），并初步確定質(zhì)量特性的規(guī)格限。在定義產(chǎn)品的時候，就需要應(yīng)用QFD技術(shù)將顧客的需求科學(xué)地轉(zhuǎn)化為設(shè)計要求，并確定關(guān)鍵質(zhì)量特性CTQ和瓶頸技術(shù)。在產(chǎn)品研發(fā)后期也可以發(fā)揮輔助作用。
TRIZ方法
大量發(fā)明面臨的基本問題和矛盾（在TRIZ中稱之為系統(tǒng)沖突和物理矛盾）是相同的，只是技術(shù)領(lǐng)域不同而已。隱含其中的系統(tǒng)沖突數(shù)量是有限的，典型的系統(tǒng)沖突只有1250種。解決這些沖突所需的典型技術(shù)則更少，只有40種。這說明同樣的技術(shù)發(fā)明原則和解決方案可以一次次地被重新使用。將這些有關(guān)的知識進行提煉和重新組織，就可以指導(dǎo)后來者的創(chuàng)新和開發(fā)。TRIZ體系正是基于這一思路開發(fā)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(chuàng)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(shè)計
在產(chǎn)品研發(fā)階段，往往會在試驗設(shè)計DOE時遇到更復(fù)雜的情況。例如，預(yù)測模型中的參數(shù)為非線性結(jié)構(gòu)，用一般的線性建模方法無法勝任，或者即使構(gòu)建成功也會帶來不可避免的較大誤差；在只存在系統(tǒng)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(zhuǎn)換為更有效的試驗方案，充分揭示因子在規(guī)定范圍內(nèi)的行為特征顯得尤為突出；工程問題千變?nèi)f化，怎樣根據(jù)實際情況對因子的類型、水平等進行設(shè)定，不再有傳統(tǒng)設(shè)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(yù)算之間的矛盾，快速地找到最經(jīng)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(shè)計的理論和方法（如非線性設(shè)計、空間填充設(shè)計和定制設(shè)計等）來解決。
模擬
模擬也稱仿真，是建立系統(tǒng)或決策問題的數(shù)學(xué)模型或者邏輯模型，并以該模型進行試驗，以獲得對系統(tǒng)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(yīng)用使它得以廣泛應(yīng)用。采用模擬方法的優(yōu)點主要有兩點：一是分析人員無需建立或?qū)嶋H完成擬議中的系統(tǒng)或決策就能夠評價模型，或者在不干擾現(xiàn)有系統(tǒng)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(shè)計
容差設(shè)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(zhì)量等級較低，參數(shù)波動范圍較寬。容差設(shè)計的基本思想是：根據(jù)各參數(shù)的波動對產(chǎn)品質(zhì)量特性貢獻(影響)的大小，從經(jīng)濟性角度考慮有無必要對影響大的參數(shù)給予較小的容差(如用較高質(zhì)量等級的元件替代較低質(zhì)量等級的元件)。這樣做，一方面可以進一步減少質(zhì)量特性的波動，提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性，減少質(zhì)量損失；另一方面，由于提高了元件的質(zhì)量等級，使產(chǎn)品的成本有所提高。因此，容差設(shè)計階段既要考慮進一步減少在參數(shù)設(shè)計后產(chǎn)品仍存在的質(zhì)量損失，又要考慮縮小一些元件的容差將會增加成本，要權(quán)衡兩者的利弊得失，采取最佳決策。
設(shè)計失效模式與影響分析
DFMEA適合于產(chǎn)品設(shè)計階段的失效模式與影響分析，找出影響產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性的各種潛在的質(zhì)量問題和故障模式及其危害度和原因（包括設(shè)計缺陷、工藝問題、環(huán)境因素、老化、磨損和加工誤差等），經(jīng)采取設(shè)計、工藝和操作等層面的糾正措施，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和抗各種干擾的能力。
面向X的設(shè)計
顧客對于產(chǎn)品全壽命周期內(nèi)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(huán)境、全壽命周期的費用等均有明示的或隱含的要求。產(chǎn)品質(zhì)量特性的實現(xiàn)和成本的形成也受到結(jié)構(gòu)設(shè)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(wù)、研制周期、成本控制等的影響和制約。因此，為了在產(chǎn)品全壽命周期內(nèi)增強顧客滿意，必須針對有關(guān)的各種要素X，進行面向X族的設(shè)計（DFX）。所謂DFX，本質(zhì)上就是面向產(chǎn)品全壽命周期的設(shè)計。
目前，越來越多的公司已經(jīng)開始啟動六西格瑪設(shè)計，六西格瑪設(shè)計理論體系和應(yīng)用工具的不斷發(fā)展將是六西格瑪管理的又一個里程碑。

六西格瑪設(shè)計是21世紀質(zhì)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(shè)計之間的區(qū)別在于：是對已有的發(fā)動機進行改進，還是發(fā)明一個新的發(fā)動機?；蛘撸窃谀愕钠蒲澴由厢斏蠋讉€補丁還是買一條新褲子。傳統(tǒng)的做法往往選擇“調(diào)整”產(chǎn)品和服務(wù)流程中已經(jīng)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(shè)計首先要確保的是“生產(chǎn)和流程設(shè)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(chǎn)品和服務(wù)的顧客滿意度。
六西格瑪設(shè)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(shè)計對六西格瑪?shù)母倪M方法很欣賞，但是六西格瑪設(shè)計較之更進一步，向產(chǎn)品和服務(wù)設(shè)計的源頭追溯到設(shè)計層次上以仔細檢查出生產(chǎn)和服務(wù)流程中的缺陷，并不是停留在質(zhì)量檢驗層次或是生產(chǎn)的層次。
六西格瑪設(shè)計的內(nèi)容能夠融合企業(yè)中的關(guān)鍵職能，將顧客的聲音轉(zhuǎn)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(chǎn)品價值。同時，六西格瑪設(shè)計還強調(diào)如何顯著地提高產(chǎn)品的可制造性，減少裝配時間，減少零部件數(shù)量，重復(fù)利用產(chǎn)品族中的部件，以及提高產(chǎn)品對于其零部件波動的穩(wěn)健性，這些使得企業(yè)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(chǎn)或提供服務(wù)。
六西格瑪設(shè)計通過在研發(fā)階段的最早期將績效因素融入設(shè)計中，找到產(chǎn)品或服務(wù)缺陷的源頭。它教會人們用一種系統(tǒng)的方法，從設(shè)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(shè)計適用于任何行業(yè)、任何產(chǎn)品或流程的設(shè)計。它可以被用來創(chuàng)造新的產(chǎn)品和服務(wù)、優(yōu)化軟件設(shè)計和系統(tǒng)整合，或改善現(xiàn)有的產(chǎn)品表現(xiàn)。公司可以利用六西格瑪設(shè)計確保產(chǎn)品和流程的設(shè)計、投入生產(chǎn)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(shè)計項目的情況出現(xiàn)。
六西格瑪設(shè)計日益受寵的關(guān)鍵在于：運用科學(xué)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(chǎn)品/服務(wù)流程進行健壯設(shè)計，使產(chǎn)品/服務(wù)在低成本下實現(xiàn)六西格瑪質(zhì)量水平；同時，使產(chǎn)品/服務(wù)本身具有抗干擾的能力，即使使用環(huán)境惡劣或操作不當，產(chǎn)品/服務(wù)仍能滿足顧客的需求。六西格瑪設(shè)計就是幫助實現(xiàn)提高產(chǎn)品質(zhì)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(shè)計的產(chǎn)品/流程的質(zhì)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(shè)計是21世紀質(zhì)量管理、流程優(yōu)化，和產(chǎn)品改進方法的發(fā)展趨勢。
作者: wanglf69    時間: 2007-12-26 12:29
沒聽過，第一次看到，多謝。



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