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          培訓(xùn)文章

          經(jīng)典的DFSS六西格瑪設(shè)計三部曲

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          第一部 如何理解DFSS

          1.何謂5Sigma或4Sigma墻?
          產(chǎn)品和流程改進都存在一個六西格瑪墻,質(zhì)量水平達到此墻后,再用DMAIC方法有一定的局限。比如“走”的速度是有極限的,到達極限后再快就變成“跑” 了。“跑”和“走”是兩個不同的“流程”或“產(chǎn)品”,這是量的差異與質(zhì)的差異。根據(jù)經(jīng)驗的總結(jié),這個墻一般在4-5西格瑪之間。如果再提高,達到更高的標(biāo)準(zhǔn),向世界級水平看齊,則需要使用DFSS進行全新的產(chǎn)品或流程設(shè)計。
          2. DFSS與DMAIC有哪些主要的差異?
          l DMAIC和DFSS都屬于六西格瑪方法論的一種;
          l DMAIC屬于六西格瑪改進,是從有到優(yōu);DFSS屬于六西格瑪設(shè)計,是從無到優(yōu)。
          l 產(chǎn)品和流程改進都存在一個六西格瑪墻,一般在4-5西格瑪之間。質(zhì)量水平達到此墻后,再用DMAIC方法有一定的局限。如果再提高,達到更高的標(biāo)準(zhǔn),向世界級水平看齊,則需要使用DFSS進行全新的產(chǎn)品或流程設(shè)計;
          3.DFSS方法論有哪些分類?
          DFSS方法論可分為三類:
          l DFSS-I(Innovation),即六西格瑪革新設(shè)計,主要用于市場設(shè)計,目的是創(chuàng)造一個新的市場;
          l DFSS-P (Product),即六西格瑪產(chǎn)品設(shè)計,主要用于產(chǎn)品的實現(xiàn);
          l DFSS-C (Commercial),即六西格瑪商業(yè)設(shè)計,主要用于流程設(shè)計;
          4.除DMAIC中用到的工具外,DFSS中主要有哪些特殊的工具?
          DFSS中主要涉及的特殊統(tǒng)計工具有:
          l 可靠性分析:百分壽命、Weibull分布
          l 優(yōu)化求解:偏微分、蒙特卡羅仿真
          l 田口方法
          DFSS中主要用到的特殊分析工具有:
          l FTA(故障樹)、HALT(極限壽命實驗)、HAST(加速壽命實驗)、HASS(應(yīng)力篩選實驗)
          l TRIZ:矛盾矩陣
          l 優(yōu)選工具:Pugh矩陣、Trade-off(權(quán)衡矩陣)
          l 風(fēng)險分析工具:DFMEA
          第二部 企業(yè)如何推進DFSS
          5.我們企業(yè)推進六西格瑪管理近3年時間,主要在制造過程實施了DMAIC過程改進,產(chǎn)品設(shè)計人員中的綠帶數(shù)量很少,制造過程能力大約在3.5σ左右,現(xiàn)在實施DFSS是否適宜?
          DFSS一般建議在具有DMAIC基礎(chǔ)的企業(yè)推行。但是DFSS自身的培訓(xùn)課程可以獨立成體系,對于綠帶人數(shù)較少的企業(yè),可以在適當(dāng)補充DMAIC基礎(chǔ)知識的情況下推行。
          總體上講,DMAIC是從“有”到“優(yōu)”,DFSS是從“無”到“優(yōu)”,知識點上雖然有遞進關(guān)系,但是項目的選擇范圍是有區(qū)別的,因此從項目推進的角度并不排斥單獨推進的方式。
          關(guān)于企業(yè)的過程能力,六西格瑪倡導(dǎo)的是不斷挑戰(zhàn)自我,因此即使是在中等過程能力水平,也并不妨礙引入六西格瑪和六西格瑪設(shè)計理念和方法論。
          6.我們企業(yè)根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)建立了比較完善的質(zhì)量體系,按照相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)建立了產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)程序,現(xiàn)在實施DFSS究竟能給我們帶來哪些方面的好處?
          DFSS并不是要替代原有的質(zhì)量體系。質(zhì)量體系更多的是告訴我們做到什么程度叫好,而DFSS通過一系列的工具和完善的方法論體系告訴我們?nèi)绾文茏龅胶谩?/div>
          7.企業(yè)推進DFSS的一般思路是怎樣的?
          從典型的新流程、新產(chǎn)品入手,從典型的設(shè)計指標(biāo)(如可靠性、穩(wěn)健性)入手,按照理念-工具-體系-文化的方式循序漸進。
          8.怎樣開展DFSS項目?
          DFSS項目的開展方式大體上與DMAIC的開展方式相同。但是由于DFSS項目本身可能存在周期較長,市場效果反饋延后的特點,因此,對于DFSS項目的開展,需要處理好設(shè)計方案評估和設(shè)計結(jié)果驗收之間的時機和關(guān)系。
          9.如何對項目進行輔導(dǎo)?
          DFSS項目的輔導(dǎo)中,更強調(diào)的是風(fēng)險和預(yù)測,因為DFSS項目是從“無”到“優(yōu)”的過程,是在設(shè)計新的產(chǎn)品和流程。
          10.如何對項目實施效果進行監(jiān)控?
          DFSS項目的實施效果的監(jiān)控重點在于實際效果與預(yù)測結(jié)果之間的差異和風(fēng)險點的控制。通過這些監(jiān)控,有助于我們修正預(yù)測模型,提高預(yù)測正確性和風(fēng)險評價體系。
          11.DFSS項目團隊成員需要什么樣的工作和教育背景?
          DFSS方法論分為DFSS-C、DFSS-P、DFSS-I三種。
          DFSS-C(六西格瑪商業(yè)設(shè)計)設(shè)計的是新流程,團隊成員可以是研發(fā)、市場、銷售、物流、管理等各部門的同事,教育背景要求大專以上學(xué)歷。
          DFSS-P(六西格瑪產(chǎn)品設(shè)計)設(shè)計的是新產(chǎn)品,團隊成員可以是研發(fā)、品質(zhì)、工程技術(shù)等各部門的同事,教育背景要求本科以上學(xué)歷。
          DFSS-I(六西格瑪革新設(shè)計)設(shè)計的是新概念,新市場,新商業(yè)模型,團隊成員可以是研發(fā)、市場、管理等各部門的同事,教育背景要求本科以上學(xué)歷。
          12.我們選定的DFSS項目團隊成員都是各單位的業(yè)務(wù)骨干,各自承擔(dān)的日常工作任務(wù)比較多,那么如何確保他們有足夠的精力來進行項目的開展?
          選擇與他們業(yè)務(wù)工作息息相關(guān)的項目。六西格瑪和DFSS項目不是給業(yè)務(wù)骨干增加負(fù)擔(dān),而是幫助業(yè)務(wù)骨干解決其業(yè)務(wù)工作中的難題。
          13.企業(yè)推進DFSS項目,一般多長周期合理?
          六西格瑪項目的周期一般是四到六個月,DFSS項目的周期可以根據(jù)研發(fā)周期制定,但是不宜超過6個月上限。對于開發(fā)周期較長的產(chǎn)品研發(fā),可以將階段性工作設(shè)計若干DFSS項目依次進行。
          14.對于有些企業(yè)來說,產(chǎn)品的批量比較少,相應(yīng)的樣本數(shù)據(jù)量少,在開展DFSS項目上有什么好的建議?
          對于小批量的產(chǎn)品,可以從零部件的層面進行傳遞函數(shù)的驗證和構(gòu)建,多利用仿真方法模擬各種境況下的產(chǎn)品特性變化。
          15.驗證部分需要對一定數(shù)量的產(chǎn)品進行測試,但工廠近期無產(chǎn)品生產(chǎn)計劃,用于驗證測試的投入就有限,該如何做驗證?
          可考慮從供應(yīng)商處從零部件入手分析。
          第三部 如何使用DFSS工具
          16.質(zhì)量功能展開QFD一般做多少級合適?
          QFD做多少級要根據(jù)需要而定。QFD使用來細(xì)化顧客要求和確定關(guān)鍵CTQ的工具,對繼電器產(chǎn)品來說做3級QFD就可以了,依次是顧客屋、公司屋和流程控制屋。
          17.企業(yè)內(nèi)部要求,如制造性、成本等是否列入QFD第一級的要求?
          企業(yè)內(nèi)部要求在DFSS的標(biāo)準(zhǔn)提法為內(nèi)部顧客要求,有的要求還是非常重要的指標(biāo),如成本。故企業(yè)內(nèi)部要求一定要列入到QFD中層層分解,最后細(xì)化到每個零件上。
          18.如果客戶提供的指標(biāo)基本上是系統(tǒng)指標(biāo),按QFD展開時,是從第二級開始的。這樣可以嗎?
          QFD是一級一級細(xì)分而下的,因此如果客戶提供的本就是系統(tǒng)指標(biāo),當(dāng)然可以從這里起步。
          19.目前很多企業(yè)推進FMEA,主要存在的普遍問題是什么?
          FMEA是個日積月累的過程。有些企業(yè)一個小小產(chǎn)品的FMEA有幾千行,失效模式數(shù)百個,這并不是說他們的產(chǎn)品問題多(因為RPN值高的只有很少),而是他們對產(chǎn)品可能出現(xiàn)的問題考慮得非常全面,因此產(chǎn)品在市場上出現(xiàn)非受控問題的幾率就大大減小了。我們目前很多企業(yè)的FMEA的全面性還有待積累和加強。
          20.哪些系統(tǒng)指標(biāo)(Y值)需要做測量系統(tǒng)分析?
          根據(jù)二八原則確定需要做多少個測量系統(tǒng)分析,系統(tǒng)20%的指標(biāo)為系統(tǒng)關(guān)鍵的參數(shù),對QFD分解得到的所有CTQ按分值從大到小排序,選出前面的20%的CTQ做為關(guān)鍵的CTQ,進行測量系統(tǒng)分析。
          21.DOE試驗的產(chǎn)品的Y值全部不滿足設(shè)計要求,嚴(yán)重超出標(biāo)準(zhǔn)要求,請問這種情況一般如何處理?
          關(guān)于DOE的結(jié)果問題。DOE的目標(biāo)是找尋因子與指標(biāo)之間的關(guān)系,因此DOE各種組合的結(jié)果是有可能有的超出標(biāo)準(zhǔn),有的低于標(biāo)準(zhǔn)的情況,因為目的就是找尋在什么組合下是最佳的情況。DOE并不是在做設(shè)計驗收,而是為研究對應(yīng)關(guān)系所做的探索。目前的情況如果全部試驗均超出標(biāo)準(zhǔn),說明目前的取值范圍內(nèi)無法找到最優(yōu)解。你們需要調(diào)整因子水平,重新定位搜索區(qū)域。
          22.能否用其它類似產(chǎn)品來進行DOE試驗,從而得到此類產(chǎn)品的傳遞函數(shù)?
          關(guān)于傳遞函數(shù)的找尋,當(dāng)然可以根據(jù)其他類似型號得到,但是如果結(jié)構(gòu)上存在明顯差異,則不能遞推。
          23.我們完成DOE試驗設(shè)計:7因子,2水平,1/8試驗共16組。接下來對試驗結(jié)果做了回歸分析、因子圖和分析因子設(shè)計的分析,發(fā)現(xiàn)一些問題不是很明白:1)回歸分析中R-Sq(調(diào)整)百分比不高
          這跟你們的因子篩選方式有誤有關(guān),交互作用項剔除后,R-sq(調(diào)整)已到97%以上。
          2)出現(xiàn)所有因子不相關(guān)情況
          這跟你們的因子篩選方式有誤有關(guān),交互作用項剔除后,相關(guān)性已展現(xiàn)。另外如果最后依然無法出現(xiàn)相關(guān)項,說明DOE各組合之間的差異為自然誤差,不顯著,因此說明DOE中的各因子并不是關(guān)鍵因子。
          3)就得到的試驗結(jié)果,該如何展開分析,思路不是很清晰
          得到試驗結(jié)果后,請根據(jù)構(gòu)造的回歸方程,求相關(guān)因子的偏導(dǎo),然后求Y的方差變化范圍。
          4)在消除交叉影響上,刪除原則是按“標(biāo)準(zhǔn)化效應(yīng)的 Pareto 圖”中由上到下,保留到標(biāo)準(zhǔn)化效應(yīng)最小值的單因子,其余交互作用全部刪除。這樣做可否?
          刪除原則應(yīng)該是:
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          刪除順序是按Pareto圖“從下到上”,即從P值>0.05最大的刪起
          l
          P>0.05的項,先刪交互項,主效果(單因子)在有交互作用時,不刪
          l
          原則上一次刪一個,刪完后重新計算,不要一次刪太多個
          24.計算CTQ偏差時,用偏導(dǎo)法,發(fā)現(xiàn)3個因子的值是定值,是否作為常數(shù)處理,不對其求偏導(dǎo)?
          取值固定的參數(shù)在模型中可視為常數(shù),不作為變量看待,因此無需對其求偏導(dǎo)。
          25.對偏導(dǎo)傳遞后,Z值較小的指標(biāo)部分,可否作為優(yōu)化的方向?
          從理論上講是這樣的,當(dāng)然改善目標(biāo)的確定除了考慮現(xiàn)有水平(是否短板,瓶頸),還要考慮改善成本和改善空間的大小。要從多維度全面考慮,選定最佳改善方向。

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