经典的DFSS六西格玛设计三部曲

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1、经典的 DFSS 六西格玛设计三部曲 经典的 DFSS 六西格玛设计三部曲 第一部 如何理解 DFSS 1何谓 5Sigma 或 4Sigma 墙？ 产品和流程改进都存在一个六西格玛墙，质量水平达到此墙后，再用 DMAIC 方 法有一定的局限。比如“走”的速度是有极限的，到达极限后再快就变成 “跑” 了。“跑”和“走”是两个不同的“流程”或“产品”，这是量的差异 与质的差异。根据经验的总结，这个墙一般在 4-5 西格玛之间。如果再提高， 达到更高的标准，向世界级水平看齐，则需要使用 DFSS 进行全新的产品或流程 设计。 2. DFSS 与 DMAIC 有哪些主要的差异？ l DMAIC 和

2、DFSS 都属于六西格玛方法论的一种； l DMAIC 属于六西格玛改进，是从有到优；DFSS 属于六西格玛设计，是从无到 优。 l 产品和流程改进都存在一个六西格玛墙，一般在 4-5 西格玛之间。质量水平 达到此墙后，再用 DMAIC 方法有一定的局限。如果再提高，达到更高的标准， 向世界级水平看齐，则需要使用 DFSS 进行全新的产品或流程设计； 3.DFSS 方法论有哪些分类？ DFSS 方法论可分为三类： l DFSS-I(Innovation)，即六西格玛革新设计，主要用于市场设计，目的是创 造一个新的市场； l DFSS-P (Product)，即六西格玛产品设计，主要用于产品的实

3、现； l DFSS-C (Commercial)，即六西格玛商业设计，主要用于流程设计； 4.除 DMAIC 中用到的工具外，DFSS 中主要有哪些特殊的工具？ DFSS 中主要涉及的特殊统计工具有： l 可靠性分析：百分寿命、Weibull 分布 l 优化求解：偏微分、蒙特卡罗仿真 l 田口方法 DFSS 中主要用到的特殊分析工具有： l FTA（故障树）、HALT（极限寿命实验）、HAST（加速寿命实验）、HASS（应 力筛选实验） l TRIZ：矛盾矩阵 l 优选工具：Pugh 矩阵、Trade-off（权衡矩阵） l 风险分析工具：DFMEA 第二部 企业如何推进 DFSS 5.我们企

4、业推进六西格玛管理近 3 年时间，主要在制造过程实施了 DMAIC 过程 改进，产品设计人员中的绿带数量很少，制造过程能力大约在 3.5左右，现 在实施 DFSS 是否适宜？ DFSS 一般建议在具有 DMAIC 基础的企业推行。但是 DFSS 自身的培训课程可以 独立成体系，对于绿带人数较少的企业，可以在适当补充 DMAIC 基础知识的情 况下推行。 总体上讲，DMAIC 是从“有”到“优”，DFSS 是从“无”到“优”，知识点上 虽然有递进关系，但是项目的选择范围是有区别的，因此从项目推进的角度并 不排斥单独推进的方式。 关于企业的过程能力，六西格玛倡导的是不断挑战自我，因此即使是在中等过

5、 程能力水平，也并不妨碍引入六西格玛和六西格玛设计理念和方法论。 6.我们企业根据相关标准建立了比较完善的质量体系，按照相应标准建立了产 品设计开发程序，现在实施 DFSS 究竟能给我们带来哪些方面的好处? DFSS 并不是要替代原有的质量体系。质量体系更多的是告诉我们做到什么程度 叫好，而 DFSS 通过一系列的工具和完善的方法论体系告诉我们如何能做到好。 7.企业推进 DFSS 的一般思路是怎样的？ 从典型的新流程、新产品入手，从典型的设计指标（如可靠性、稳健性）入 手，按照理念工具体系文化的方式循序渐进。 8.怎样开展 DFSS 项目？ DFSS 项目的开展方式大体上与 DMAIC 的开

6、展方式相同。但是由于 DFSS 项目本 身可能存在周期较长，市场效果反馈延后的特点，因此，对于 DFSS 项目的开 展，需要处理好设计方案评估和设计结果验收之间的时机和关系。 9.如何对项目进行辅导？ DFSS 项目的辅导中，更强调的是风险和预测，因为 DFSS 项目是从“无”到 “优”的过程，是在设计新的产品和流程。 10.如何对项目实施效果进行监控？ DFSS 项目的实施效果的监控重点在于实际效果与预测结果之间的差异和风险点 的控制。通过这些监控，有助于我们修正预测模型，提高预测正确性和风险评 价体系。 11.DFSS 项目团队成员需要什么样的工作和教育背景？ DFSS 方法论分为 DFS

7、S-C、DFSS-P、DFSS-I 三种。 DFSS-C(六西格玛商业设计)设计的是新流程，团队成员可以是研发、市场、销 售、物流、管理等各部门的同事，教育背景要求大专以上学历。 DFSS-P(六西格玛产品设计)设计的是新产品，团队成员可以是研发、品质、工 程技术等各部门的同事，教育背景要求本科以上学历。 DFSS-I(六西格玛革新设计)设计的是新概念，新市场，新商业模型，团队成员 可以是研发、市场、管理等各部门的同事，教育背景要求本科以上学历。 12.我们选定的 DFSS 项目团队成员都是各单位的业务骨干，各自承担的日常工 作任务比较多，那么如何确保他们有足够的精力来进行项目的开展？ 选择与

8、他们业务工作息息相关的项目。六西格玛和 DFSS 项目不是给业务骨干增 加负担，而是帮助业务骨干解决其业务工作中的难题。 13.企业推进 DFSS 项目，一般多长周期合理？ 六西格玛项目的周期一般是四到六个月，DFSS 项目的周期可以根据研发周期制 定，但是不宜超过 6 个月上限。对于开发周期较长的产品研发，可以将阶段性 工作设计若干 DFSS 项目依次进行。 14.对于有些企业来说，产品的批量比较少，相应的样本数据量少，在开展 DFSS 项目上有什么好的建议？ 对于小批量的产品，可以从零部件的层面进行传递函数的验证和构建，多利用 仿真方法模拟各种境况下的产品特性变化。 15.验证部分需要对一

9、定数量的产品进行测试，但工厂近期无产品生产计划，用 于验证测试的投入就有限，该如何做验证？ 可考虑从供应商处从零部件入手分析。 第三部 如何使用 DFSS 工具 16.质量功能展开 QFD 一般做多少级合适？ QFD 做多少级要根据需要而定。QFD 使用来细化顾客要求和确定关键 CTQ 的工 具，对继电器产品来说做 3 级 QFD 就可以了，依次是顾客屋、公司屋和流程控 制屋。 17.企业内部要求，如制造性、成本等是否列入 QFD 第一级的要求？ 企业内部要求在 DFSS 的标准提法为内部顾客要求，有的要求还是非常重要的指 标，如成本。故企业内部要求一定要列入到 QFD 中层层分解，最后细化到

10、每个 零件上。 18如果客户提供的指标基本上是系统指标，按 QFD 展开时，是从第二级开始 的。这样可以吗？ QFD 是一级一级细分而下的，因此如果客户提供的本就是系统指标，当然可以 从这里起步。 19.目前很多企业推进 FMEA，主要存在的普遍问题是什么？ FMEA 是个日积月累的过程。有些企业一个小小产品的 FMEA 有几千行，失效模 式数百个，这并不是说他们的产品问题多（因为 RPN 值高的只有很少），而是 他们对产品可能出现的问题考虑得非常全面，因此产品在市场上出现非受控问 题的几率就大大减小了。我们目前很多企业的 FMEA 的全面性还有待积累和加 强。 20.哪些系统指标（Y 值）需

11、要做测量系统分析？ 根据二八原则确定需要做多少个测量系统分析，系统 20%的指标为系统关键的 参数，对 QFD 分解得到的所有 CTQ 按分值从大到小排序，选出前面的 20%的 CTQ 做为关键的 CTQ，进行测量系统分析。 21.DOE 试验的产品的 Y 值全部不满足设计要求，严重超出标准要求，请问这种 情况一般如何处理？ 关于 DOE 的结果问题。DOE 的目标是找寻因子与指标之间的关系，因此 DOE 各 种组合的结果是有可能有的超出标准，有的低于标准的情况，因为目的就是找 寻在什么组合下是最佳的情况。DOE 并不是在做设计验收，而是为研究对应关 系所做的探索。目前的情况如果全部试验均超出

12、标准，说明目前的取值范围内 无法找到最优解。你们需要调整因子水平，重新定位搜索区域。 22.能否用其它类似产品来进行 DOE 试验，从而得到此类产品的传递函数？ 关于传递函数的找寻，当然可以根据其他类似型号得到，但是如果结构上存在 明显差异，则不能递推。 23.我们完成 DOE 试验设计：7 因子，2 水平，1/8 试验共 16 组。接下来对试验 结果做了回归分析、因子图和分析因子设计的分析，发现一些问题不是很明 白：1)回归分析中 R-Sq（调整）百分比不高 这跟你们的因子筛选方式有误有关，交互作用项剔除后，R-sq（调整）已到 97 以上。 2)出现所有因子不相关情况 这跟你们的因子筛选方

13、式有误有关，交互作用项剔除后，相关性已展现。另外 如果最后依然无法出现相关项，说明 DOE 各组合之间的差异为自然误差，不显 著，因此说明 DOE 中的各因子并不是关键因子。 3)就得到的试验结果，该如何展开分析，思路不是很清晰 得到试验结果后，请根据构造的回归方程，求相关因子的偏导，然后求 Y 的方 差变化范围。 4)在消除交叉影响上，删除原则是按“标准化效应的 Pareto 图”中由上到 下，保留到标准化效应最小值的单因子，其余交互作用全部删除。这样做可 否？ 删除原则应该是： l 删除顺序是按 Pareto 图“从下到上”，即从 P 值0.05 最大的删起 l P0.05 的项，先删交互项，主效果（单因子）在有交互作用时，不删 l 原则上一次删一个，删完后重新计算，不要一次删太多个 24计算 CTQ 偏差时，用偏导法，发现 3 个因子的值是定值，是否作为常数处 理，不对其求偏导？ 取值固定的参数在模型中可视为常数，不作为变量看待，因此无需对其求偏 导。 25.对偏导传递后，Z 值较小的指标部分，可否作为优化的方向？ 从理论上讲是这样的，当然改善目标的确定除了考虑现有水平（是否短板，瓶 颈），还要考虑改善成本和改善空间的大小。要从多维度全面考虑，选定最佳 改善方向。