六西格码工具

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1、FMEA 和 FTA 分析故障模式与影响分析（FMEA）和故障树分析（FTA）均是在可靠性工 程中已广泛应用的分析技术， 国外已将这些技术成功地应用来解决各 种质量问题。在 ISO 9004：2000 版标准中，已将 FMEA 和 FTA 分析 作为对设计和开发以及产品和过程的确认和更改进行风险评估的方 法。我国目前基本上仅将 FMEA 与 FTA 技术应用于可靠性设计分析， 根据国外文献资料和我国部分企业技术人员的实践， FMEA 和 FTA 可以应用于过程 （工艺 ）分析和质量问题的分析。质量是一个内涵很广 的概念，可靠性是其中一个方面。通过 FMEA 和 FTA 分析，找出了影响产品质量

2、和可靠性的各种 潜在的质量问题和故障模式及其原因（包括设计缺陷、工艺问题、环 境因素、老化、 磨损和加工误差等），经采取设计和工艺的纠正措施， 提高了产品的质量和抗各种干扰的能力。 根据文献报道， 某世界级的 汽车公司大约 50%的质量改进是通过 FMEA 和 FTA/ETA 来实现的。Kano 模型日本质量专家 Kano 把质量依照顾客的感受及满足顾客需求的程 度分成三种质量：理所当然质量、期望质量和魅力质量（如下图）Kano模型A :理所当然质量。当其特性不充足（不满足顾客需求）时，顾 客很不满意；当其特性充足（满足顾客需求）时，无所谓满意不满意, 顾客充其量是满意。B :期望质量也有称为

3、一元质量。当其特性不充足时，顾客很不 满意，充足时，顾客就满意。越不充足越不满意，越充足越满意。C :魅力质量。当其特性不充足时，并且是无关紧要的特性，则 顾客无所谓，当其特性充足时，顾客就十分满意。理所当然的质量是基线质量，是最基本的需求满足。期望质量是质量的常见形式。魅力质量是质量的竞争性元素。通常有以下特点：具有全新的功能，以前从未出现过;性能极大提高；引进一种以前没有见过甚至没考虑过的新机制，顾客忠诚度得到了极大的提高；一种非常新颖的风格。Kano 模型三种质量的划分，为 6Sigma 改进提高了方向。如果是 理所当然质量，就要保证基本质量特性符合规格（标准） ，实现满足 顾客的基本要

4、求， 项目团队应集中在怎样降低故障出现率上； 如果是 期望质量，项目团队关心的就不是符合不符合规格（标准）问题，而 是怎样提高规格（标准）本身。不断提高质量特性，促进顾客满意度 的提升；如果是魅力质量， 则需要通过满足顾客潜在需求，使产品或 服务达到意想不到的新质量。 项目团队应关注的是如何在维持前两个 质量的基础上， 探究顾客需求， 创造新产品和增加意想不到的新质量POKA-YOKEPOKA-YOKE 意为 “防差错系统 ”。日本的质量管理专家、著名的丰田生产体系创建人新江滋生（Shi ngeo Shi ngo）先生根据其长期从事现场质量改进的丰富经验， 首创了 POKA-YOKE 的概念，

5、并将其发展成为用以获得零缺陷，最 终免除质量检验的工具。POKA-YOKE 的基本理念主要有如下三个月：决不允许哪怕一点点缺陷产品出现， 要想成为世界的企业， 不 仅在观念上，而且必须在实际上达到“ 0”缺陷。生产现场是一个复杂的环境，每一天的每一件事都可能出现， 差错导致缺陷，缺陷导致顾客不满和资源浪费。我们不可能消除差错， 但是必须及时发现和立即纠正， 防止差 错形成缺陷。质量功能展开( QFD )质量功能展开(Quality Function Deployment,缩写为QFD)是把 顾客或市场的要求转化为设计要求、零部件特性、工艺要求、生产要 求的多层次演绎分析方法， 它体现了以市场为

6、导向， 以顾客要求为产 品开发唯一依据的指导思想。 在健壮设计的方法体系中， 质量功能展 开技术占有举足轻重的地位， 它是开展健壮设计的先导步骤， 可以确 定产品研制的关键环节、 关键的零部件和关键工艺， 从而为稳定性优 化设计的具体实施指出了方向， 确定了对象。 它使产品的全部研制活 动与满足顾客的要求紧密联系， 从而增强了产品的市场竞争能力， 保 证产品开发一次成功。根据文献报道，运用 QFD 方法，产品开发周期可缩短三分之一， 成本可减少二分之一，质量大幅度提高，产量成倍增加。质量功能展开在美国民用工业和国防工业已达到十分普及的程度， 不仅应用于具 体产品开发和质量改进， 还被各大公司用

7、作质量方针展开和工程管理 目标的展开等。2000 版 ISO 9000 系列标准要求 “以顾客为关注焦点 ”,确“保顾客 的要求得到确定并予以满足 ”，作为分析展开顾客需求的质量功能展 开方法必将在 2000版 ISO 9000系列标准的贯彻实施中获得广泛的应 用SOW工作说明（Statement Of Work ,缩写为SOW是合同的附件之一，具有 与合同正文同等的法律效力。 工作说明详细规定了合同双方在合同期 内应完成的工作，如方案论证、设计、分析、试验、质量控制，可靠 性、维修性、保障性、标准化、计量保证等；应向对方提供的项目， 如接口控制文件、硬件、计算机软件、技术报告、图纸、资料，以

8、及 何时进行何种评审等， 因此，工作说明以契约性文件的形式进一步明 确了顾客的要求和承制方为实现顾客要求必须开展的工作， 它使产品 的管理和质量保证建立在法律依据之上，成为合同甲方（顾客）对乙 方（承制单位 ） 进行质量监控的有力工具。 工作说明的详细要求可查阅 GJB 2742 96。工作说明的内容是质量功能展开的重要输入WBS工作分解结构（Work Breakdown Structures,缩写为 WB$是对武器 装备项目在研制和生产过程中应完成的工作自上而下逐级分解所形 成的一个层次体系。 该层次体系以要研制和生产的产品为中心， 由产 品（硬件和软件）项目、服务项目和资料项目组成。WBS

9、是通过系统工程工作而形成的， 它显示并确定了武器装备项目的工作， 并表示出 各项工作之间以及它们与最终产品之间的关系， 充分体现了系统的整 体性、有序性（层次性）和相关性。GJB2116-94给出了 WBS勺典型发展过程及编制的基本要求， 并在附录中提供了七类武器系统的纲要 WBS。在质量功能展开和系统设计等工作中应用 WBS勺层次体系，参照 GJB2116- 94给出的纲要 WBS将极大地方便产品功能、结构和研制 工作的构思，有助于QFD和系统设计等工作的完成，也有助于工作说 明（SOW/的编制。WBS是对武器装备研制实施系统工程管理的有效 工具，也是设计完整性的保证。WBS的原理和思想，也

10、同样适用于各种大型、复杂、高科技 的民用产品并行工程 并行工程（Concurrent Engineering）是对于产品和其有关的过程（包括制造和保障过程）进行并行设计的一种系统的综合方法，它要求研制者 从一开始就考虑整个产品寿命周期（从概念形成到产品报废处置）中 的全部要素，包括质量、成本、进度及顾客需求。并行工程要求特别 重视源头设计，在设计的开始阶段，就设法把产品开发所需的所有信 息进行综合考虑，把许多学科专家的经验和智慧汇集在一起，融为一体。下图是串行工程与并行工程的比较示意图。IT# I市场分析产品设计制造过程1保障过程1并行工程的时序串行工程与开行工程的际显然T并v T串。据文献报

11、导，贯彻并行工程，研制周期将缩短 40 60%,生产初期的工程更改减少50%以上，制造费用降低30-40%, 报废和返工减少75%。在健壮设计中，尤其在进行质量功能展开和系统设计时，必须贯彻并行工程的原理和指导思想参数设计参数设计（Parameter Design）在系统设计之后进行。参数设计的基 本思想是通过选择系统中所有参数 （包括原材料、零件、元件等 ）的最 佳水平组合，从而尽量减少外部、内部和产品间三种干扰的影响，使 所设计的产品质量特性波动小，稳定性好。另外，在参数设计阶段， 一般选用能满足使用环境条件的最低质量等级的元件和性价比高的 加工精度来进行设计，使产品的质量和成本两方面均得

12、到改善。参数设计是一个多因素选优问题。由于要考虑三种干扰对产品质 量特性值波动的影响， 探求抗干扰性能好的设计方案， 因此参数设计 比正交试验设计要复杂得多。 田口博士采用内侧正交表和外侧正交表 直积来安排试验方案， 用信噪比作为产品质量特性的稳定性指标来进 行统计分析。为什么即使采用质量等级不高、 波动较大的元件， 通过参数设计， 系统的功能仍十分稳定呢？这是因为参数设计利用了非线性效应。通常产品质量特性值 y 与某些元部件参数的水平之间存在着非线 性关系，假如某一产品输出特性值为 y,目标值为m,选用的某元件 参数为X，其波动范围为x（一般呈正态分布），若参数x取水平Xi， 由于波动X，弓

13、I起y的波动为yi（如图），通过参数设计，将xi移到 X2,此时同样的波动范围 X，引起y的波动范围缩小成y2，由于非线性效应十分明显，y2 y1 ，由此可见，只要合理地选择参数的水平，在参数 的波动范围不变的条件下， （也就意味着不增加成本 ），就可以大大减 少质量特性值 y 的波动范围，从而提高了产品的稳定性。 但与此同时， 却发生了新的矛盾，这就是y的目标值从m移到了 m，偏离量厶m= m-m。如何使y保持稳定，而又不偏离目标值呢？这时，可设法找一 个与输出特性y呈线性关系，且易于调整的元器件参数 z（调整因素）， 即y=a+bz，只要把z从乙调到Z2,即可补偿偏离量 m。如果不采用参数

14、设计，利用非线性关系，而是按传统方法直 接进行容差设计， 把元件 x 由较低质量等级改为很高质量等级， 也就 是说将参数x的 波动范围由缩小为&1,而对应于水平Xi的质量 特性y的波动范围变为 ，虽然 勾3勺1，但这是以增加成本为代 价而取得的；而且可能仍然是 3勺2，即提高了元件质量等级后， 对应于 x1 的产品质量特性 y 的波动范围仍然比采用较低质量等级元 件、对应于水平X2的y波动范围y2要宽，由此可以看出参数设计的 优越性。图：参数设计的非线性效应图参数设计可以分为静态特性的参数设计和动态特性的参数设计发散思维发散思维又称求异思维、辐射思维，是指从一个目标出发，沿着 各种不同的途径去

15、思考，探求多种答案的思维，与聚合思维相对。不 少心理学家认为，发散思维是创造性思维的最主要的特点， 是测定创 造力的主要标志之一。美国心理学家吉尔福特认为，发散思维具有：流畅性、灵活性、独创性三个主要特点。流畅性是指智力活动灵敏迅速，畅通少阻，能在较短时间内发表 较多观念，是发散思维的量的指标；灵活性是指思维具有多方指向， 触类旁通，随机应变，不受功能固着、定势的约束，因而能产生超常 的构思，提出不同凡响的新观念；独创性是指思维具有超乎寻常的新 异的成分，因此它更多表证发散思维的本质。 可以通过从不同方面思 考同一问题，如 “一题多解 ”、“一事多写 ”、“一物多用 ”等方式，培养 发散思维能

16、力。方差分析与回归分析方差分析 （Analysis of Variance, 缩写为 ANOV A） 是数理统计学中 常用的数据处理方法之一， 是工农业生产和科学研究中分析试验数据 的一种有效的工具。 也是开展试验设计、 参数设计和容差设计的数学 基础。一个复杂的事物，其中往往有许多因素互相制约又互相依存。方 差分析的目的是通过数据分析找出对该事物有显著影响的因素， 各因 素之间的交互作用，以及显著影响因素的最佳水平等。方差分析是在可比较的数组中，把数据间的总的“变差”按各指 定的变差来源进行分解的一种技术。 对变差的度量，采用离差平方和。 方差分析方法就是从总离差平方和分解出可追溯到指定来源的部分 离差平方和。这是一个很重要的思想