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1.六西格瑪設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介
1.1六西格瑪設(shè)計(jì)的起源和發(fā)展
六西格瑪設(shè)計(jì)是20世紀(jì)90年代誕生的一種先進(jìn)管理方法，在世界500強(qiáng)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(jì)應(yīng)在未來(lái)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(gè)產(chǎn)品六西格瑪設(shè)計(jì)，利潤(rùn)增長(zhǎng)25%。GE在2000年采用了六西格瑪設(shè)計(jì) 29產(chǎn)品，并宣布2001年超過(guò)50%的銷售額將來(lái)自六西格瑪設(shè)計(jì)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(jì)。經(jīng)過(guò)近二十年的運(yùn)行和發(fā)展，六西格瑪設(shè)計(jì)已經(jīng)成為六西格瑪管理理念的一個(gè)重要分支，在國(guó)內(nèi)越來(lái)越多的制造業(yè)中得到應(yīng)用。一般公司引進(jìn)六西格瑪改良(DMAIC)兩到三年，引進(jìn)六西格瑪(DFSS)設(shè)計(jì)。
1.2六西格瑪設(shè)計(jì)的概念
六適馬的設(shè)計(jì)是源于六適馬改進(jìn)(DMAIC)的一種管理方法。它是一種基于團(tuán)隊(duì)的系統(tǒng)方法，可以改變產(chǎn)品和流程的開(kāi)發(fā)方法，以提高質(zhì)量、成本和交付時(shí)間，滿足或超過(guò)客戶需求。與六西格瑪(DMAIC)用于改進(jìn)現(xiàn)有產(chǎn)品或流程不同，六西格瑪設(shè)計(jì)主要應(yīng)用于新開(kāi)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(jì)流程
現(xiàn)有的六個(gè)適馬設(shè)計(jì)流程分為不同的階段，共有四種常見(jiàn)類型:
1)DMADV過(guò)程，即定義、測(cè)量、分析、設(shè)計(jì)和驗(yàn)證。
2)DMEDI流程，即定義、測(cè)量、探索、開(kāi)發(fā)和實(shí)施；
3)IDDOV流程，即識(shí)別、定義、設(shè)計(jì)、優(yōu)化和驗(yàn)證。
4)ICOV過(guò)程，即識(shí)別、表征、優(yōu)化和驗(yàn)證。
本文以眾多公司廣泛使用的DMADV路徑為基礎(chǔ)，結(jié)合當(dāng)前機(jī)械制造業(yè)對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)的要求，闡述六西格瑪設(shè)計(jì) concept在R&D質(zhì)量管理中的應(yīng)用。
2.六西格瑪設(shè)計(jì)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(jìn)。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(jìn)階段(見(jiàn)圖1a)。就連在現(xiàn)場(chǎng)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(jì)質(zhì)量，因?yàn)楫a(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量沒(méi)有得到足夠的重視。雖然我們?cè)谶^(guò)程控制上做得很好，但是很多新產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)后仍然不可避免地存在各種問(wèn)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(jì)的思路是從產(chǎn)品開(kāi)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(jì)產(chǎn)品系統(tǒng)，通過(guò)以下思路減少或消除設(shè)計(jì)階段的質(zhì)量波動(dòng):可靠的參數(shù)設(shè)計(jì)和公差設(shè)計(jì)，以降低制造、裝配、運(yùn)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(jì)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(xiàng)目開(kāi)發(fā)的機(jī)會(huì)，可以概括為以下幾個(gè)方面:
1)項(xiàng)目現(xiàn)狀分析:主要介紹項(xiàng)目背景，通過(guò)分析項(xiàng)目的緊迫性和重要性來(lái)判斷是否有必要開(kāi)展項(xiàng)目。
2)項(xiàng)目的機(jī)會(huì)和收益分析:通過(guò)對(duì)項(xiàng)目實(shí)施的優(yōu)勢(shì)、劣勢(shì)、機(jī)會(huì)和威脅的分析，評(píng)估項(xiàng)目的實(shí)施是否有機(jī)會(huì)贏得部分客戶的滿意，并產(chǎn)生一定的收益。
3)確定項(xiàng)目目標(biāo)和范圍:根據(jù)機(jī)會(huì)分析的結(jié)果，選擇勝算較大的點(diǎn)作為項(xiàng)目目標(biāo)，根據(jù)現(xiàn)有資源和市場(chǎng)確定項(xiàng)目范圍段作為項(xiàng)目的投入。
4)建立項(xiàng)目組和項(xiàng)目計(jì)劃:根據(jù)項(xiàng)目的目標(biāo)和范圍，確定主要利益相關(guān)者作為項(xiàng)目組成員。制定詳細(xì)的項(xiàng)目計(jì)劃，確定團(tuán)隊(duì)成員的任務(wù)分配和完成時(shí)間，保證項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的各個(gè)階段都有。一些技術(shù)和資源支持可以保證項(xiàng)目按計(jì)劃順利完成。
5)項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)及風(fēng)險(xiǎn)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(xiàng)目目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的方面，探討項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)，制定有針對(duì)性的風(fēng)險(xiǎn)控制措施。
3.2測(cè)量階段(m)
測(cè)量階段的目的是測(cè)量需求。需求收集可以是項(xiàng)目目標(biāo)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(zhǔn)分析等。當(dāng)需求收集過(guò)量時(shí)，可以對(duì)需求的重要性進(jìn)行排序，根據(jù)團(tuán)隊(duì)的判斷，選擇重要性級(jí)別較高的需求，為分析階段的計(jì)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(cè)得的需求轉(zhuǎn)化為具體的整體設(shè)計(jì)計(jì)劃。該行動(dòng)計(jì)劃可歸納為以下幾個(gè)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(biāo)，得到功能性能指標(biāo)的重要程度，確定每個(gè)指標(biāo)的目標(biāo)值。
2)確定總體設(shè)計(jì)方案:這個(gè)過(guò)程就是功能性能指標(biāo)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(biāo)的因素。當(dāng)功能性能指標(biāo)根據(jù)不同的場(chǎng)景有不同的影響因素時(shí)，可以使用產(chǎn)品價(jià)值、收集要求等來(lái)篩選選項(xiàng)，以確定功能性能指標(biāo)和最佳傳遞函數(shù)。因素，進(jìn)而確定產(chǎn)品的整體設(shè)計(jì)方案。值得注意的是，在這個(gè)過(guò)程中，我們需要根據(jù)項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)不斷評(píng)估方案的可行性，直到確定最終方案。
3)項(xiàng)目方案的調(diào)整:總體方案確定后，需要對(duì)項(xiàng)目的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行評(píng)估，必要時(shí)調(diào)整技術(shù)參數(shù)的指標(biāo)值。同時(shí)，根據(jù)最新的總體計(jì)劃設(shè)計(jì)結(jié)果，需要重新設(shè)計(jì)項(xiàng)目計(jì)劃，確認(rèn)所需資源，刪除冗余步驟，制定詳細(xì)的行動(dòng)計(jì)劃。
3.4設(shè)計(jì)階段(d)
設(shè)計(jì)階段的主要目的是實(shí)現(xiàn)總體計(jì)劃的目標(biāo)。設(shè)計(jì)階段的實(shí)施可以概括為設(shè)計(jì)三部曲:第一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)提出總體方案的框架；第二次系統(tǒng)設(shè)計(jì)提出了總體方案的框架。第二次穩(wěn)健參數(shù)設(shè)計(jì)，為了保證項(xiàng)目中功能性能指標(biāo)達(dá)到目標(biāo)值，在存在不可控影響因素時(shí)，利用穩(wěn)健設(shè)計(jì)思想確定可控影響因素達(dá)到目標(biāo)值。第三種公差設(shè)計(jì)是對(duì)零件之間的配合間隙進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化，以減少制造、裝配、運(yùn)輸和使用過(guò)程中的質(zhì)量隱患。
3.5驗(yàn)證階段(M)
驗(yàn)證階段的主要目的是驗(yàn)證樣品是否滿足項(xiàng)目建議書的要求，包括功能驗(yàn)證、性能指標(biāo)驗(yàn)證、制造驗(yàn)證、產(chǎn)品質(zhì)量驗(yàn)證、可靠性驗(yàn)證、交付和交付日期驗(yàn)證等。當(dāng)產(chǎn)品本身在使用過(guò)程中涉及健康、環(huán)境和安全要求時(shí)，也需要對(duì)使用過(guò)程進(jìn)行驗(yàn)證。
4.機(jī)械制造研發(fā)運(yùn)用六西格瑪設(shè)計(jì)（DFSS）總結(jié)
隨著機(jī)械制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，通過(guò)持續(xù)質(zhì)量改進(jìn)滿足客戶需求的時(shí)代即將結(jié)束，改變傳統(tǒng)的質(zhì)量管理理念勢(shì)在必行。六西格瑪設(shè)計(jì)的誕生標(biāo)志著質(zhì)量管理理念的發(fā)展。作為一種先進(jìn)的質(zhì)量管理理念，將其應(yīng)用到產(chǎn)品研發(fā)活動(dòng)中是非常必要的。通過(guò)在設(shè)計(jì)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(guò)程中的質(zhì)量目標(biāo)最終將實(shí)現(xiàn)公司的可持續(xù)發(fā)展。
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