快速导航×

六西格玛设计理念在研发质量管理中的应用2020-08-25 17:50:31


在机械制造研发质量管理中采用六西格玛设计(DFSS)(图1)

1.六西格码设计简介


1.1六西格码设计的起源和发展


六西格玛设计(Design For Six Sigma)是九十年代诞生的先进管理方法,已经在世界五百强的GE公司有了不俗的表现。1998年GE宣布未来所有新产品和新业务都要采用六西格玛设计,1999年GE医疗系统有7种产品应用了六西格玛设计,利润增长达25%。2000年GE采用六西格玛设计达到29种产品,并宣布2001年50%以上销售额将来自六西格玛设计的产品。除了GE外,三星、陶氏、霍尼韦尔、微软、杜邦等公司也都先后在公司导入六西格玛设计。经过近二十年的运营和发展,六西格玛设计现已成为六西格玛管理理念的重要分支,目前已在中国越来越多的制造业中使用。通常,该公司已经推出六西格玛改进(DMAIC)了两到三年,六西格码(DFSS)设计导入。


1.2六西格码设计的概念


六西格码的设计是从六西格码改进(DMAIC)衍生而来的管理方法。它是一种基于团队的系统化方法,可更改产品和过程的开发方法,以提高质量,成本和交货时间,并满足或超过客户需求。与改善现有产品或流程的六西格玛改进(DMAIC)不同,六西格玛设计主要应用于新开发的产品和业务流程。

在机械制造研发质量管理中采用六西格玛设计(DFSS)(图2)

1.3现有的六西格码设计流程


现有的六个Sigma设计过程分为不同的阶段,主要有四种常见类型:


1)DMADV过程,即定义,测量,分析,设计和验证。

2)DMEDI过程,即定义,度量,探索,开发和实施;

3)IDDOV过程,即识别,定义,设计,优化和验证。

4)ICOV过程,即识别,表征,优化和验证。


在本文中,基于许多公司广泛使用的DMADV路径,并结合机械制造业中产品设计和开发的当前要求,将解释六西格玛设计理念在研发质量管理中的应用。


2.六西格玛设计的质量管理理念


朱岚博士提出的质量管理三部曲是质量计划,质量控制和质量改进。目前,大多数企业的质量管理都处于质量控制和质量改善的阶段(见图1a),即使现场忙于“灭火”的质量人员也被视为企业的救星。但是,产品的固有质量取决于设计质量,因为产品的设计质量没有得到足够的重视。尽管我们在过程控制方面做得很好,但是许多新产品在进入市场后仍然不可避免地存在各种问题。产品成本的增加也损害了公司的品牌知名度。六西格玛设计的思想是从产品开发阶段的质量管理开始,首先根据客户需求设计产品系统,并通过以下思想减少或消除设计阶段的质量波动:可靠的参数设计和公差设计,以减少制造,组装,运输和使用阶段的故障率,将消防改为防火,最终使产品达到质量,成本和交货方面的客户要求时间。

在机械制造研发质量管理中采用六西格玛设计(DFSS)(图3)

3.六西格码设计的质量管理流程


3.1定义阶段(D)


定义阶段的目的是分析项目开发的机会,可以概括为以下几个方面:

1)分析项目现状:主要介绍项目背景,通过对项目的紧迫性和重要性的分析,判断是否有必要进行该项目。


2)项目机会与收益分析:通过对项目实施的优劣势,机会和威胁的分析,评估该项目的实施是否有机会赢得一些客户的满意并产生一定的收益。


3)确定项目目标和范围:根据机会分析的结果,选择获胜机会更大的点作为项目目标,并根据现有资源和市场确定项目范围段,作为项目的输入。


4)建立项目团队和项目计划:根据项目的目标和范围,确定主要利益相关者为项目团队的成员。通过制定详细的项目计划,确定团队成员的任务分配和完成时间,以确保项目开发的所有阶段均可用。某些技术和资源支持可确保按计划顺利完成项目。


5)分析项目风险和风险控制措施:基于当前现有资源和技术水平以及可能影响项目目标实现的所有其他方面,探索项目风险,并制定针对性的风险控制措施。

在机械制造研发质量管理中采用六西格玛设计(DFSS)(图4)

3.2测量阶段(M)


测量阶段的目的是测量需求。需求的收集可以是有关项目目标实现的所有方面的信息,这些信息可以概括为客户需求,业务需求,技术需求,法律法规要求,基准分析等。当需求收集过多时,可以对需求的重要性进行排序,并根据团队的判断,选择重要性级别较高的需求,为分析阶段的计划生成提供数据支持。 。


3.3分析阶段(A)


分析阶段的目的是将在M阶段中测量的需求转换为特定的总体设计计划。该行动计划可以归纳为以下几个方面:


1)将需求转换为技术参数:使用质量功能部署(QFD)将在M阶段中测得的需求转换为相应的功能绩效指标,获得功能绩效指标的重要性等级,并且将每个指标的目标值决心。


2)确定总体设计计划:此过程是对功能性能指标的改进。有必要根据特定的产品特性找到影响功能性能指标的因素。当功能绩效指标根据不同场景具有不同的影响因素时,可以使用产品的价值,收集的要求等来筛选选项,目的是确定功能绩效指标和最佳传递函数。影响因素,然后确定制定产品的总体设计计划。值得注意的是,在此过程中,我们需要根据项目实现的风险不断评估计划的可行性,直到确定最终计划。


3)项目建议书的调整:确定总体方案后,需要对项目的技术参数进行评估,必要时需要调整技术参数的指标值。同时,根据最新的总体计划设计结果,需要重新设计项目计划,确认所需的资源,删除多余的步骤,并制定详细的行动计划。


3.4设计阶段(D)


设计阶段的主要目的是实现总体计划的目标。设计阶段的实施可以概括为设计三部曲:第一个系统设计提出了总体计划的框架;第二个系统设计提出了总体计划的框架。第二个鲁棒性参数设计,为了确保达到项目中功能性能指标的目标值,使用鲁棒性设计思想,在存在无法控制的影响因素的情况下,确定可以控制的影响因素的值达到目标值。第三种公差设计是设计和优化零件之间的配合间隙,以减少制造,组装,运输和使用过程中出现的质量隐患。


3.5验证阶段(V)


验证阶段的主要目的是验证样本是否满足项目建议书的要求,包括功能验证,性能指标验证,制造验证,产品质量验证,可靠性验证以及交货和交货日期验证等。当产品本身在使用过程中涉及健康,环境和安全要求时,也有必要验证使用过程。

在机械制造研发质量管理中采用六西格玛设计(DFSS)(图5)

4.机械制造研发质量管理中采用六西格玛设计(DFSS)总结

随着机械制造业竞争的加剧,以用户为试验场,通过持续质量改进来满足客户需求的时代即将结束,传统质量管理理念的转变势在必行。六西格码设计的诞生标志着质量管理理念的发展。作为一种先进的质量管理理念,非常有必要将其应用于产品研发活动中。通过在设计阶段为产品提供更高的固有质量,可以确保用户使用该产品。过程中的质量目标将最终实现公司的可持续发展。