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1.六西格瑪設(shè)計簡介

1.1六西格瑪設(shè)計的起源和發(fā)展

六西格瑪設(shè)計是20世紀90年代誕生的一種先進管理方法，在世界500強的GE公司中已經(jīng)有了不俗的表現(xiàn)。1998年，GE宣布六西格瑪設(shè)計應(yīng)在未來所有新產(chǎn)品和業(yè)務(wù)中采用。1999年使用GE醫(yī)療系統(tǒng)7個產(chǎn)品六西格瑪設(shè)計，利潤增長25%。GE在2000年采用了六西格瑪設(shè)計 29產(chǎn)品，并宣布2001年超過50%的銷售額將來自六西格瑪設(shè)計產(chǎn)品。除了GE，三星、陶氏、霍尼韋爾、微軟、杜邦等公司都在公司中引入了六西格瑪設(shè)計。經(jīng)過近二十年的運行和發(fā)展，六西格瑪設(shè)計已經(jīng)成為六西格瑪管理理念的一個重要分支，在國內(nèi)越來越多的制造業(yè)中得到應(yīng)用。一般公司引進六西格瑪改良(DMAIC)兩到三年，引進六西格瑪(DFSS)設(shè)計。

1.2六西格瑪設(shè)計的概念

六適馬的設(shè)計是源于六適馬改進(DMAIC)的一種管理方法。它是一種基于團隊的系統(tǒng)方法，可以改變產(chǎn)品和流程的開發(fā)方法，以提高質(zhì)量、成本和交付時間，滿足或超過客戶需求。與六西格瑪(DMAIC)用于改進現(xiàn)有產(chǎn)品或流程不同，六西格瑪設(shè)計主要應(yīng)用于新開發(fā)的產(chǎn)品和業(yè)務(wù)流程。

1.3現(xiàn)有的六西格瑪設(shè)計流程

現(xiàn)有的六個適馬設(shè)計流程分為不同的階段，共有四種常見類型:

1)DMADV過程，即定義、測量、分析、設(shè)計和驗證。

2)DMEDI流程，即定義、測量、探索、開發(fā)和實施；

3)IDDOV流程，即識別、定義、設(shè)計、優(yōu)化和驗證。

4)ICOV過程，即識別、表征、優(yōu)化和驗證。

本文以眾多公司廣泛使用的DMADV路徑為基礎(chǔ)，結(jié)合當前機械制造業(yè)對產(chǎn)品設(shè)計和開發(fā)的要求，闡述六西格瑪設(shè)計 concept在R&D質(zhì)量管理中的應(yīng)用。

2.六西格瑪設(shè)計的質(zhì)量管理理念

朱蘭博士提出的質(zhì)量管理三部曲是質(zhì)量策劃、質(zhì)量控制和質(zhì)量改進。目前，大多數(shù)企業(yè)的質(zhì)量管理處于質(zhì)量控制和質(zhì)量改進階段(見圖1a)。就連在現(xiàn)場忙著“救火”的質(zhì)量人員，也被視為企業(yè)的救星。然而，產(chǎn)品的內(nèi)在質(zhì)量取決于設(shè)計質(zhì)量，因為產(chǎn)品的設(shè)計質(zhì)量沒有得到足夠的重視。雖然我們在過程控制上做得很好，但是很多新產(chǎn)品進入市場后仍然不可避免地存在各種問題。產(chǎn)品成本的增加也損害了公司的品牌知名度。六西格瑪設(shè)計的思路是從產(chǎn)品開發(fā)階段的質(zhì)量管理入手，首先根據(jù)客戶的要求設(shè)計產(chǎn)品系統(tǒng)，通過以下思路減少或消除設(shè)計階段的質(zhì)量波動:可靠的參數(shù)設(shè)計和公差設(shè)計，以降低制造、裝配、運輸和使用階段的故障率，變消防為防火，從而最終使產(chǎn)品在質(zhì)量、成本和交貨期方面滿足客戶的要求。

3.六西格瑪設(shè)計的質(zhì)量管理流程

3.1定義階段(d)

定義階段的目的是分析項目開發(fā)的機會，可以概括為以下幾個方面:

1)項目現(xiàn)狀分析:主要介紹項目背景，通過分析項目的緊迫性和重要性來判斷是否有必要開展項目。

2)項目的機會和收益分析:通過對項目實施的優(yōu)勢、劣勢、機會和威脅的分析，評估項目的實施是否有機會贏得部分客戶的滿意，并產(chǎn)生一定的收益。

3)確定項目目標和范圍:根據(jù)機會分析的結(jié)果，選擇勝算較大的點作為項目目標，根據(jù)現(xiàn)有資源和市場確定項目范圍段作為項目的投入。

4)建立項目組和項目計劃:根據(jù)項目的目標和范圍，確定主要利益相關(guān)者作為項目組成員。制定詳細的項目計劃，確定團隊成員的任務(wù)分配和完成時間，保證項目開發(fā)的各個階段都有。一些技術(shù)和資源支持可以保證項目按計劃順利完成。

5)項目風(fēng)險及風(fēng)險控制措施分析:基于目前已有的資源和技術(shù)水平以及其他一切可能影響項目目標實現(xiàn)的方面，探討項目風(fēng)險，制定有針對性的風(fēng)險控制措施。

3.2測量階段(m)

測量階段的目的是測量需求。需求收集可以是項目目標各方面的信息，可以概括為客戶需求、業(yè)務(wù)需求、技術(shù)需求、法律法規(guī)需求、基準分析等。當需求收集過量時，可以對需求的重要性進行排序，根據(jù)團隊的判斷，選擇重要性級別較高的需求，為分析階段的計劃生成提供數(shù)據(jù)支持。。

3.3分析階段(a)

分析階段的目的是將M階段測得的需求轉(zhuǎn)化為具體的整體設(shè)計計劃。該行動計劃可歸納為以下幾個方面:

1)將需求轉(zhuǎn)化為技術(shù)參數(shù):使用QFD將M階段度量的需求轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的功能性能指標，得到功能性能指標的重要程度，確定每個指標的目標值。

2)確定總體設(shè)計方案:這個過程就是功能性能指標的提升。需要根據(jù)具體的產(chǎn)品特性，找出影響功能性能指標的因素。當功能性能指標根據(jù)不同的場景有不同的影響因素時，可以使用產(chǎn)品價值、收集要求等來篩選選項，以確定功能性能指標和最佳傳遞函數(shù)。因素，進而確定產(chǎn)品的整體設(shè)計方案。值得注意的是，在這個過程中，我們需要根據(jù)項目實現(xiàn)的風(fēng)險不斷評估方案的可行性，直到確定最終方案。

3)項目方案的調(diào)整:總體方案確定后，需要對項目的技術(shù)參數(shù)進行評估，必要時調(diào)整技術(shù)參數(shù)的指標值。同時，根據(jù)最新的總體計劃設(shè)計結(jié)果，需要重新設(shè)計項目計劃，確認所需資源，刪除冗余步驟，制定詳細的行動計劃。

3.4設(shè)計階段(d)

設(shè)計階段的主要目的是實現(xiàn)總體計劃的目標。設(shè)計階段的實施可以概括為設(shè)計三部曲:第一次系統(tǒng)設(shè)計提出總體方案的框架；第二次系統(tǒng)設(shè)計提出了總體方案的框架。第二次穩(wěn)健參數(shù)設(shè)計，為了保證項目中功能性能指標達到目標值，在存在不可控影響因素時，利用穩(wěn)健設(shè)計思想確定可控影響因素達到目標值。第三種公差設(shè)計是對零件之間的配合間隙進行設(shè)計和優(yōu)化，以減少制造、裝配、運輸和使用過程中的質(zhì)量隱患。

3.5驗證階段(M)

驗證階段的主要目的是驗證樣品是否滿足項目建議書的要求，包括功能驗證、性能指標驗證、制造驗證、產(chǎn)品質(zhì)量驗證、可靠性驗證、交付和交付日期驗證等。當產(chǎn)品本身在使用過程中涉及健康、環(huán)境和安全要求時，也需要對使用過程進行驗證。

4.機械制造研發(fā)運用六西格瑪設(shè)計（DFSS）總結(jié)

隨著機械制造業(yè)競爭的加劇，通過持續(xù)質(zhì)量改進滿足客戶需求的時代即將結(jié)束，改變傳統(tǒng)的質(zhì)量管理理念勢在必行。六西格瑪設(shè)計的誕生標志著質(zhì)量管理理念的發(fā)展。作為一種先進的質(zhì)量管理理念，將其應(yīng)用到產(chǎn)品研發(fā)活動中是非常必要的。通過在設(shè)計階段為產(chǎn)品提供更高的內(nèi)在質(zhì)量，可以確保用戶使用產(chǎn)品。過程中的質(zhì)量目標最終將實現(xiàn)公司的可持續(xù)發(fā)展。