六西格瑪?shù)脑O(shè)計(jì)

1、六西格瑪設(shè)計(jì)的由來(lái)和必要性質(zhì)量策劃/質(zhì)量設(shè)計(jì)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(jì)、質(zhì)量控制、質(zhì) 量改進(jìn)）中最前期和最重要的一部分。設(shè)計(jì)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(shí)間序列來(lái)看，不同階段對(duì)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(jì)，其次是工藝和流程設(shè)計(jì)，再次才是生產(chǎn)和實(shí)施控制。目前進(jìn)行的六西格瑪改進(jìn)活動(dòng)大都 集中在生產(chǎn)和實(shí)施控制階段，也就是對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品/流程進(jìn)行測(cè)量、分析、改進(jìn)并將改進(jìn)成果 固化，以減少缺陷，達(dá)到產(chǎn)品和服務(wù)的固有質(zhì)量。為了真正實(shí)現(xiàn)六西格瑪質(zhì)量, 必須開(kāi)展六 西格瑪設(shè)計(jì)，只有在設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)六西格瑪

2、的 質(zhì)量目標(biāo)。正是由于這個(gè)原因，不少企業(yè)在深入推行六西格瑪計(jì)劃后，會(huì)發(fā)現(xiàn)在努力超越四至五西格瑪 水平時(shí)，經(jīng)常感覺(jué)難以突破,或是因?yàn)闊o(wú)法實(shí)現(xiàn)改進(jìn)工作，或是因?yàn)楦倪M(jìn)成本過(guò)高。也就是 說(shuō),六西格瑪改進(jìn)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(jì)上含有缺陷，單單 進(jìn)行過(guò)程的改進(jìn)不可能徹底解決問(wèn)題, 此時(shí)必須重新設(shè)計(jì)或修改部分設(shè)計(jì)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(jì)部門(mén)時(shí)，六西格瑪會(huì)升華到一個(gè)嶄新的階段六 西格瑪設(shè)計(jì)（Design For Six Sigma，簡(jiǎn)稱DFSS）,這是六西格瑪研究中的又一亮點(diǎn)。六西格 瑪設(shè)計(jì)是一個(gè)強(qiáng)有力的手段，它能夠使產(chǎn)品設(shè)計(jì)從產(chǎn)品過(guò)程的最初階段開(kāi)始，就

3、保證生產(chǎn)出 的產(chǎn)品符合六西格瑪?shù)馁|(zhì)量，使問(wèn)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(jì)效益。六西格瑪設(shè)計(jì)的流程與六西格瑪改進(jìn)的 DMAIC 流程相似，六西格瑪設(shè)計(jì)也有自己的流程，但是到目前為止還沒(méi) 有形成完全統(tǒng)一的模式，比較典型的有DMADV（Define定義-Measure測(cè)量-Analyze 分析-Design 設(shè)計(jì)-Verify 驗(yàn)證），CDOV （Concept 概念-Develop 研制-Optimize 優(yōu)化- Verify 驗(yàn)證）和 IDOV （Identify 識(shí)別-Develop 研制-Optimize 優(yōu)化-Verify 驗(yàn)證）等模式。 下面以DMADV

4、流程為主線介紹每個(gè)階段的工作內(nèi)容：定義階段通過(guò)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)章程，創(chuàng)建項(xiàng)目計(jì)劃，確定顧客需求，并根據(jù)顧客需求說(shuō)明產(chǎn)品要求和目標(biāo) 同時(shí)明確整個(gè)項(xiàng)目開(kāi)展中所需的資源和受限條件。測(cè)量階段確認(rèn)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(shí)際的要求，確認(rèn)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(lái)評(píng)估可選的方案，確認(rèn) 并消除產(chǎn)品或服務(wù)失效的潛在可能。設(shè)計(jì)階段落實(shí)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(dá)到可測(cè)量的指標(biāo)。驗(yàn)證階段驗(yàn)證生產(chǎn)過(guò)程的能力，進(jìn)行試生產(chǎn)，建立

5、、測(cè)試并固化原型。六西格瑪設(shè)計(jì)的方法體系 實(shí)現(xiàn)六西格瑪設(shè)計(jì)的理想目標(biāo)，必須依靠更先進(jìn)的工具和方法。關(guān)于為六西格瑪設(shè)計(jì)服務(wù)的 武器裝備也很多，常見(jiàn)的有：風(fēng)險(xiǎn)分析、質(zhì)量功能展開(kāi)QFD、容差設(shè)計(jì)Tolerance Design、 設(shè)計(jì)失效模式與影響分析DFMEA、TRIZ方法、可靠性分析Reliability、高級(jí)試驗(yàn)設(shè)計(jì) Advanced DOE、模擬Simulation、數(shù)據(jù)挖掘Data Mining、面向X的設(shè)計(jì)（X可以是制造、 裝配、測(cè)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(gè)典型的工具。質(zhì)量功能展開(kāi) 質(zhì)量功能展開(kāi)是實(shí)

6、施六西格瑪設(shè)計(jì)必須應(yīng)用的最重要的方法之一。為了保證設(shè)計(jì)目標(biāo)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(jì)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(jì)目標(biāo)值），并初步確定質(zhì)量特性的規(guī)格限。在定義 產(chǎn)品的時(shí)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(jì)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(wèn)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

7、種。這說(shuō)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(shí)進(jìn)行提煉和重新組織，就可以指導(dǎo)后來(lái)者的創(chuàng)新 和開(kāi)發(fā)。 TRIZ 體系正是基于這一思路開(kāi)發(fā)的，打破了我們思考問(wèn)題的心理惰性和知識(shí)面的 制約，避免了創(chuàng)新過(guò)程中的盲目性和局限性，指出了解決問(wèn)題的方向和途徑。高級(jí)試驗(yàn)設(shè)計(jì)在產(chǎn)品研發(fā)階段，往往會(huì)在試驗(yàn)設(shè)計(jì)DOE時(shí)遇到更復(fù)雜的情況。例如，預(yù)測(cè)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(wú)法勝任，或者即使構(gòu)建成功也會(huì)帶來(lái)不可避免的較 大誤差；在只存在系統(tǒng)偏差、不存在隨機(jī)誤差的確定性流程中進(jìn)行試驗(yàn)，如何將有限的資源 轉(zhuǎn)換為更有效的試驗(yàn)方案，充分揭示因子在規(guī)定范圍內(nèi)的行為特征顯得

8、尤為突出；工程問(wèn)題 千變?nèi)f化，怎樣根據(jù)實(shí)際情況對(duì)因子的類型、水平等進(jìn)行設(shè)定，不再有傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方案無(wú)法考 慮到的情況，同時(shí)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(jì)可行的試驗(yàn) 方案所有這些問(wèn)題都需要借助更高級(jí)的試驗(yàn)設(shè)計(jì)的理論和方法（如非線性設(shè)計(jì)、空間填 充設(shè)計(jì)和定制設(shè)計(jì)等）來(lái)解決。模擬 模擬也稱仿真，是建立系統(tǒng)或決策問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型或者邏輯模型，并以該模型進(jìn)行試驗(yàn)，以 獲得對(duì)系統(tǒng)行為的認(rèn)識(shí)或者幫助解決決策問(wèn)題的過(guò)程。常用的仿真方法也稱為蒙特卡羅方 法，上世紀(jì)八十年代起電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用使它得以廣泛應(yīng)用。采用模擬方法的優(yōu)點(diǎn)主要有兩 點(diǎn)：一是分析人員無(wú)需建立或?qū)嶋H完成擬議中的系統(tǒng)或決策就能夠評(píng)

9、價(jià)模型，或者在不干擾 現(xiàn)有系統(tǒng)的情況下對(duì)模型進(jìn)行試驗(yàn)；二是一般比許多其他分析方法更容易理解。容差設(shè)計(jì)容差設(shè)計(jì)一般在確定了可控因素的最佳水平組合后進(jìn)行，此時(shí)各元件的質(zhì)量等級(jí)較低，參數(shù) 波動(dòng)范圍較寬。容差設(shè)計(jì)的基本思想是：根據(jù)各參數(shù)的波動(dòng)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量特性貢獻(xiàn)（影響）的大 小，從經(jīng)濟(jì)性角度考慮有無(wú)必要對(duì)影響大的參數(shù)給予較小的容差（如用較高質(zhì)量等級(jí)的元件 替代較低質(zhì)量等級(jí)的元件）。這樣做，一方面可以進(jìn)一步減少質(zhì)量特性的波動(dòng)，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(jí)，使產(chǎn)品的成本有所提高。 因此，容差設(shè)計(jì)階段既要考慮進(jìn)一步減少在參數(shù)設(shè)計(jì)后產(chǎn)品仍存在的質(zhì)量損失，又要考慮縮 小一些

10、元件的容差將會(huì)增加成本，要權(quán)衡兩者的利弊得失，采取最佳決策。設(shè)計(jì)失效模式與影響分析DFMEA適合于產(chǎn)品設(shè)計(jì)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(wèn)題和故障模式及其危害度和原因（包括設(shè)計(jì)缺陷、工藝問(wèn)題、環(huán)境因素、老化、 磨損和加工誤差等），經(jīng)采取設(shè)計(jì)、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(jì)顧客對(duì)于產(chǎn)品全壽命周期內(nèi)的特性，如可靠性、壽命、使用維護(hù)、保修期、備件耗材的保障、 不污染環(huán)境、全壽命周期的費(fèi)用等均有明示的或隱含的要求。產(chǎn)品質(zhì)量特性的實(shí)現(xiàn)和成本的 形成也受到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案以外的許多因素如工藝、制造、裝配、檢驗(yàn)、使用維護(hù)、保障服

11、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(qiáng)顧客滿意，必須 針對(duì)有關(guān)的各種要素X,進(jìn)行面向X族的設(shè)計(jì)（DFX）。所謂DFX，本質(zhì)上就是面向產(chǎn)品全 壽命周期的設(shè)計(jì)。目前，越來(lái)越多的公司已經(jīng)開(kāi)始啟動(dòng)六西格瑪設(shè)計(jì)，六西格瑪設(shè)計(jì)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(gè)里程碑。六西格瑪設(shè)計(jì)是 21 世紀(jì)質(zhì)量管理的趨勢(shì) 用通俗的方式來(lái)解釋，六西格瑪改進(jìn)和六西格瑪設(shè)計(jì)之間的區(qū)別在于：是對(duì)已有的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn) 行改進(jìn)，還是發(fā)明一個(gè)新的發(fā)動(dòng)機(jī)?；蛘撸窃谀愕钠蒲澴由厢斏蠋讉€(gè)補(bǔ)丁還是買(mǎi)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(wèn)題那是一種永遠(yuǎn)沒(méi)有 盡頭的

12、努力。事實(shí)上，六西格瑪設(shè)計(jì)首先要確保的是“生產(chǎn)和流程設(shè)計(jì)過(guò)程中不出絲毫的差 錯(cuò)”。這種方式有效地取代了那些對(duì)錯(cuò)誤的檢測(cè)措施，同時(shí)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(jì)并不簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單是六西格瑪改進(jìn)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(jì)對(duì)六西格瑪?shù)母倪M(jìn)方法很欣賞，但是六西格瑪設(shè)計(jì)較之更進(jìn)一步，向產(chǎn)品 和服務(wù)設(shè)計(jì)的源頭追溯到設(shè)計(jì)層次上以仔細(xì)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(yàn)層次或是生產(chǎn)的層次。六西格瑪設(shè)計(jì)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(duì)顧客 需求的性能進(jìn)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(jià)值。同時(shí)，

13、 六西格瑪設(shè)計(jì)還強(qiáng)調(diào)如何顯著地提高產(chǎn)品的可制造性，減少裝配時(shí)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(duì)于其零部件波動(dòng)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(kù)存和最快的速度進(jìn)行生產(chǎn)或提供服務(wù)。六西格瑪設(shè)計(jì)通過(guò)在研發(fā)階段的最早期將績(jī)效因素融入設(shè)計(jì)中，找到產(chǎn)品或服務(wù)缺陷的源 頭。它教會(huì)人們用一種系統(tǒng)的方法，從設(shè)計(jì)項(xiàng)目的最初開(kāi)始，就讓最合適的人參與、問(wèn)正確 的問(wèn)題和使用正確的工具。六西格瑪設(shè)計(jì)的由來(lái)和必要性 質(zhì)量策劃/質(zhì)量設(shè)計(jì)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(jì)、質(zhì)量控制、質(zhì) 量改進(jìn)）中最前期和最重要的一部分。設(shè)計(jì)質(zhì)量決定了產(chǎn)品的固有質(zhì)量，從產(chǎn)品

14、和服務(wù)研制 的時(shí)間序列來(lái)看，不同階段對(duì)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(jì)，其次是工藝和流程設(shè)計(jì)，再次才是生產(chǎn)和實(shí)施控制。目前進(jìn)行的六西格瑪改進(jìn)活動(dòng)大都 集中在生產(chǎn)和實(shí)施控制階段，也就是對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品/流程進(jìn)行測(cè)量、分析、改進(jìn)并將改進(jìn)成果 固化，以減少缺陷，達(dá)到產(chǎn)品和服務(wù)的固有質(zhì)量。為了真正實(shí)現(xiàn)六西格瑪質(zhì)量, 必須開(kāi)展六 西格瑪設(shè)計(jì)，只有在設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)六西格瑪?shù)?質(zhì)量目標(biāo)。正是由于這個(gè)原因，不少企業(yè)在深入推行六西格瑪計(jì)劃后，會(huì)發(fā)現(xiàn)在努力超越四至五西格瑪 水平時(shí)，經(jīng)常感覺(jué)難以突破,或是因?yàn)闊o(wú)法實(shí)現(xiàn)改進(jìn)工作，或是因?yàn)楦倪M(jìn)成本過(guò)高。也就是 說(shuō)

15、,六西格瑪改進(jìn)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(jì)上含有缺陷，單單 進(jìn)行過(guò)程的改進(jìn)不可能徹底解決問(wèn)題, 此時(shí)必須重新設(shè)計(jì)或修改部分設(shè)計(jì)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(jì)部門(mén)時(shí)，六西格瑪會(huì)升華到一個(gè)嶄新的階段六 西格瑪設(shè)計(jì)（Design For Six Sigma，簡(jiǎn)稱DFSS）,這是六西格瑪研究中的又一亮點(diǎn)。六西格 瑪設(shè)計(jì)是一個(gè)強(qiáng)有力的手段，它能夠使產(chǎn)品設(shè)計(jì)從產(chǎn)品過(guò)程的最初階段開(kāi)始，就保證生產(chǎn)出 的產(chǎn)品符合六西格瑪?shù)馁|(zhì)量，使問(wèn)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(jì)效益。六西格瑪設(shè)計(jì)的流程與六西格瑪改進(jìn)的 DMAIC 流程相似，六西格瑪設(shè)

16、計(jì)也有自己的流程，但是到目前為止還沒(méi) 有形成完全統(tǒng)一的模式，比較典型的有DMADV（Define定義-Measure測(cè)量-Analyze 分析-Design 設(shè)計(jì)-Verify 驗(yàn)證），CDOV （Concept 概念-Develop 研制-Optimize 優(yōu)化- Verify 驗(yàn)證）和 IDOV （Identify 識(shí)別-Develop 研制-Optimize 優(yōu)化-Verify 驗(yàn)證）等模式。 下面以DMADV流程為主線介紹每個(gè)階段的工作內(nèi)容：定義階段 通過(guò)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)章程，創(chuàng)建項(xiàng)目計(jì)劃，確定顧客需求，并根據(jù)顧客需求說(shuō)明產(chǎn)品要求和目標(biāo)， 同時(shí)明確整個(gè)項(xiàng)目開(kāi)展中所需的資源和受限條件。測(cè)量階段確

17、認(rèn)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(shí)際的要求，確認(rèn)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(lái)評(píng)估可選的方案，確認(rèn) 并消除產(chǎn)品或服務(wù)失效的潛在可能。設(shè)計(jì)階段 落實(shí)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(dá)到可測(cè)量的指標(biāo)。驗(yàn)證階段 驗(yàn)證生產(chǎn)過(guò)程的能力，進(jìn)行試生產(chǎn)，建立、測(cè)試并固化原型。六西格瑪設(shè)計(jì)的方法體系 實(shí)現(xiàn)六西格瑪設(shè)計(jì)的理想目標(biāo)，必須依靠更先進(jìn)的工具和方法。關(guān)于為六西格瑪設(shè)計(jì)服務(wù)的 武器裝備也很多，常見(jiàn)的有：風(fēng)險(xiǎn)分析、質(zhì)量功能展開(kāi)

18、QFD、容差設(shè)計(jì)Tolerance Design、 設(shè)計(jì)失效模式與影響分析DFMEA、TRIZ方法、可靠性分析Reliability、高級(jí)試驗(yàn)設(shè)計(jì) Advanced DOE、模擬Simulation、數(shù)據(jù)挖掘Data Mining、面向X的設(shè)計(jì)（X可以是制造、 裝配、測(cè)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(gè)典型的工具。質(zhì)量功能展開(kāi) 質(zhì)量功能展開(kāi)是實(shí)施六西格瑪設(shè)計(jì)必須應(yīng)用的最重要的方法之一。為了保證設(shè)計(jì)目標(biāo)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(jì)的首要階段就要采 用 QFD 方法分析和確

19、定顧客的需求（設(shè)計(jì)目標(biāo)值），并初步確定質(zhì)量特性的規(guī)格限。在定義 產(chǎn)品的時(shí)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(jì)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(wèn)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(shuō)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(shí)進(jìn)行提煉和重新組織，就可以指導(dǎo)后來(lái)者的創(chuàng)新 和開(kāi)發(fā)。TRIZ體系正是基于這一思路開(kāi)發(fā)的，打破

20、了我們思考問(wèn)題的心理惰性和知識(shí)面的制約，避免了創(chuàng)新過(guò)程中的盲目性和局限性，指出了解決問(wèn)題的方向和途徑。 高級(jí)試驗(yàn)設(shè)計(jì)在產(chǎn)品研發(fā)階段，往往會(huì)在試驗(yàn)設(shè)計(jì)DOE時(shí)遇到更復(fù)雜的情況。例如，預(yù)測(cè)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(wú)法勝任，或者即使構(gòu)建成功也會(huì)帶來(lái)不可避免的較 大誤差；在只存在系統(tǒng)偏差、不存在隨機(jī)誤差的確定性流程中進(jìn)行試驗(yàn)，如何將有限的資源 轉(zhuǎn)換為更有效的試驗(yàn)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(wèn)題 千變?nèi)f化，怎樣根據(jù)實(shí)際情況對(duì)因子的類型、水平等進(jìn)行設(shè)定，不再有傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方案無(wú)法考 慮到的情況，同時(shí)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(jì)可行

21、的試驗(yàn) 方案所有這些問(wèn)題都需要借助更高級(jí)的試驗(yàn)設(shè)計(jì)的理論和方法（如非線性設(shè)計(jì)、空間填 充設(shè)計(jì)和定制設(shè)計(jì)等）來(lái)解決。模擬模擬也稱仿真，是建立系統(tǒng)或決策問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型或者邏輯模型，并以該模型進(jìn)行試驗(yàn)，以 獲得對(duì)系統(tǒng)行為的認(rèn)識(shí)或者幫助解決決策問(wèn)題的過(guò)程。常用的仿真方法也稱為蒙特卡羅方 法，上世紀(jì)八十年代起電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用使它得以廣泛應(yīng)用。采用模擬方法的優(yōu)點(diǎn)主要有兩 點(diǎn)：一是分析人員無(wú)需建立或?qū)嶋H完成擬議中的系統(tǒng)或決策就能夠評(píng)價(jià)模型，或者在不干擾 現(xiàn)有系統(tǒng)的情況下對(duì)模型進(jìn)行試驗(yàn)；二是一般比許多其他分析方法更容易理解。容差設(shè)計(jì)容差設(shè)計(jì)一般在確定了可控因素的最佳水平組合后進(jìn)行，此時(shí)各元件的質(zhì)量等級(jí)較低，參

22、數(shù) 波動(dòng)范圍較寬。容差設(shè)計(jì)的基本思想是：根據(jù)各參數(shù)的波動(dòng)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量特性貢獻(xiàn)（影響）的大 小，從經(jīng)濟(jì)性角度考慮有無(wú)必要對(duì)影響大的參數(shù)給予較小的容差（如用較高質(zhì)量等級(jí)的元件 替代較低質(zhì)量等級(jí)的元件）。這樣做，一方面可以進(jìn)一步減少質(zhì)量特性的波動(dòng)，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(jí)，使產(chǎn)品的成本有所提高。 因此，容差設(shè)計(jì)階段既要考慮進(jìn)一步減少在參數(shù)設(shè)計(jì)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(huì)增加成本，要權(quán)衡兩者的利弊得失，采取最佳決策。設(shè)計(jì)失效模式與影響分析DFMEA 適合于產(chǎn)品設(shè)計(jì)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(wèn)

23、題和故障模式及其危害度和原因（包括設(shè)計(jì)缺陷、工藝問(wèn)題、環(huán)境因素、老化、 磨損和加工誤差等），經(jīng)采取設(shè)計(jì)、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(jì) 顧客對(duì)于產(chǎn)品全壽命周期內(nèi)的特性，如可靠性、壽命、使用維護(hù)、保修期、備件耗材的保障、 不污染環(huán)境、全壽命周期的費(fèi)用等均有明示的或隱含的要求。產(chǎn)品質(zhì)量特性的實(shí)現(xiàn)和成本的 形成也受到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案以外的許多因素如工藝、制造、裝配、檢驗(yàn)、使用維護(hù)、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(qiáng)顧客滿意，必須 針對(duì)有關(guān)的各種要素X,進(jìn)行面向X族的設(shè)計(jì)（DFX）。所謂DFX，本質(zhì)上就是面向產(chǎn)品全

24、壽命周期的設(shè)計(jì)。目前，越來(lái)越多的公司已經(jīng)開(kāi)始啟動(dòng)六西格瑪設(shè)計(jì)，六西格瑪設(shè)計(jì)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(gè)里程碑。六西格瑪設(shè)計(jì)是 21 世紀(jì)質(zhì)量管理的趨勢(shì) 用通俗的方式來(lái)解釋，六西格瑪改進(jìn)和六西格瑪設(shè)計(jì)之間的區(qū)別在于：是對(duì)已有的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn) 行改進(jìn)，還是發(fā)明一個(gè)新的發(fā)動(dòng)機(jī)?；蛘?，是在你的破褲子上釘上幾個(gè)補(bǔ)丁還是買(mǎi)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(wèn)題那是一種永遠(yuǎn)沒(méi)有 盡頭的努力。事實(shí)上，六西格瑪設(shè)計(jì)首先要確保的是“生產(chǎn)和流程設(shè)計(jì)過(guò)程中不出絲毫的差 錯(cuò)”。這種方式有效地取代了那些對(duì)錯(cuò)誤的檢測(cè)措施，同時(shí)大大提高了產(chǎn)品和服務(wù)的顧客滿 意度。六西格瑪設(shè)

25、計(jì)并不簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單是六西格瑪改進(jìn)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(jì)對(duì)六西格瑪?shù)母倪M(jìn)方法很欣賞，但是六西格瑪設(shè)計(jì)較之更進(jìn)一步，向產(chǎn)品 和服務(wù)設(shè)計(jì)的源頭追溯到設(shè)計(jì)層次上以仔細(xì)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(yàn)層次或是生產(chǎn)的層次。六西格瑪設(shè)計(jì)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(duì)顧客 需求的性能進(jìn)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(jià)值。同時(shí)， 六西格瑪設(shè)計(jì)還強(qiáng)調(diào)如何顯著地提高產(chǎn)品的可制造性，減少裝配時(shí)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(duì)于其零部件波動(dòng)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(kù)存和最快的速度進(jìn)行生產(chǎn)或提供服務(wù)。六西格瑪設(shè)計(jì)通過(guò)在研發(fā)階段的最早期將績(jī)效因素融入設(shè)計(jì)中，找到產(chǎn)品或服務(wù)缺陷的源 頭。它教會(huì)人們用一