DFSS六西格玛设计简介

研发 成本
工程评 试产评 价成本 估成本
项目总成本 控制范围
六西格玛设计的基本原则
❖ 性能指标适合要求的原则 ❖ 实用性和舒适性的原则 ❖ 创新性和超前性原则 ❖ 工艺性和可制造性原则 ❖ 可靠性原则 ❖ 可维修性原则 ❖ 成本效益原则 ❖ 安全性原则
六西格玛改进模式：
六西格玛设计的模式
定义
测量
质量特性关系矩阵
新产品升级计划(MGP)
质量损失函数
蒙特卡罗分析(Montr Carlo Simulation)
模型模拟实验(MDOE) 计算机仿真
人-机工学分析
迭代计划(MGDP)
可靠性设计
设计优先模型
概念化设计
决策矩阵
优化方法
PDCA循环
测量系统分析(MSA) 软件评价
散布图
回归分析
结构树
关系图
六西格玛设计是解决生产制造过程中的改进所不能解决的问题，突破六 西格玛改进限制的“5s墙”，使产品质量达到六西格玛水平，甚至达 到七西格玛水平。
六西格设计
六西格设计
六西格改进
55ss
世界级水平
6s
六西格玛树
为什么要六西格玛设计
甜美的果实 六西格设计 流程设计项目
- DMADV -
5s 墙, 改进设计
I 识别
D 定义 D 定义 O 优化 V 验证
六西格玛设计DMADV的过程（二）
1 产生和选择项目 2 确定项目和团队的大纲 3 识别关键质量特性（CTQ） 4 确定关键过程特性（CTP） 5 量化CTQ和CTP 6 对现有的关键质量项目制定测量计划 7 收集和分析现有关键质量项目的性能数据 8 进行风险评估 9 认别关键的质量设计参数 10 认别关键设计参数 11 认别关键质量的关键波动源 12 起草设计方案 13 决定最佳设计 14 确定稳健设计容差 15 设计控制计划 16 验认关键质量性能上达到可预见性 17 估计成本 18 监控关键质量的性能 19 经验总结和学习
图
10 创造设计理念 11 建立详细的设计方案 12 每个操作步骤的设计评价 13 改进设计 14 试验新的流程 15 全面推广
D 定义 M 测量 A 分析 D 设计
V 验证
六西格玛设计IDDOV的过程（一）
1 通过项目团队章程 2 创建商业案例 3 完成项目计划 4 确定客户要求（运用质量功能展开） 5 给顾客需求确定优先级别 6 说明产品要求和目标（运用质量功能展开） 7 确定关键质量特性（CTQ）的衡量方法 8 确认采用何种方法获得客户的需要和要求，
主要设计 1 项目可行性研 1 产品设计方案 1 样机生产图纸 1 产品生产图纸 1 设计试验报告
输出
究报告
2 技术规范
2 产品规范
可靠性 设计
顾客
1 效率量化指标
强度和
2 系统效率分析
刚度
1 经济性量化指标 2 可维修性和维修保障性分析
制造工艺
1 安全性指标
自动报警 零件加
2 安全参数分析
装置设计 工技术
3 干扰作用分析 1 运输与包装的量化指标 2 防护性措施 1 顾客的CTQ指标 2 顾客需求分析 3 顾客调查分析
1 强度刚度量化指标 2 有限无分析 1 制造工艺性分析 2 制造工艺量化指标 1 技术要求量化指标 2 技术要求分析
– 当市场期待新的产品或服务时。
• 当一般公差影响了期待的质量水平时。
– 产品和部件的装配 – 订单的周期时间 – 集装箱/产品包装配合不当
DFSS和生产能力的设计注重系统中个体和总体的关系
为什么要（六西格玛）设计
产品 设计
工艺 设计
生产 控制
产品 质量
质量杠杆图
质量控制的认识过程
质量是检验出来的 质量是制造出来的 质量是设计出来的 质量是定义出来的
主要工作 寻找市场机会， 顾客需求的确认 全尺寸样机（试 产品和过程设计 验证产品设计方
内容
识别顾客需求， 和展开，产品方 样）的设计、制 参数的优化，正 案的正确性和达
进行项目论证 案论证和设计 造、保障资源制 样的制造
到的质量水平
主要技术 QFD
QFD
造 系统设计
FMEA
仿真试验
方法
新QC七个工具 系统设计
何时需要六西格玛设计
业务需要
Yes
不必改进 现有运营
No
有否相应 的过程/ 产品或服 No 务
Yes
满足顾 客要求？ No
Yes
流程最佳状 Yes
态能否满足 客户需求?
No
一般过程管理
DFSS （DMADV）
DMAIC Step 1: 定义Define Step 2:测量 Measure Step 3: 分析Analyze
--《六西格玛设计的力量》
六西格玛改进是引进修理工， 而六西格玛设计是引进了设 计工程师。
--GE/杰克 威尔奇
什么是六西格玛设计(DFSS)
六西格玛设计(DFSS)是六西格玛的最高境界。低成本(Cost down)，高可靠性(High Reliability)，零缺陷(Zero defect)是当今高级六西格玛的管理的发展方向。21世纪是 六西格玛设计的世纪
Six Sigma不是DMAIC DMAIC是Six Sigma的一部份
六西格玛
六西格玛的组成
DMAIC 解决现有
产品 & 工序的问题 （流程改进）
DFSS / DMADV 创造新的 产品和工序 （流程设计）
对进行中的 流程和运作质量进行管理 （流程管理）
六西格玛改进和设计的差异
六西格玛改进和六西格玛设 计之间的区别就在于：是对 已有的发动机进行改进，还 是发明一种新的发动机。或 者，是在你的破裤子上钉上 几个补丁，还是买条新裤子。
解决根本原因 需要新的过程 Yes 或产品？ No
Step 3, 继续continue
Step 4: 改进Improve Step 5: 控制Control
六西格玛设计的常用模型
Envelope
Gap
AB C D
Gap=Envelop-(A+B+C+D)
产品出厂
从El Paso 分销中 心运出
发货通知 装车
什么是六西格玛设计(DFSS)
六西格玛设计DFSS就是按照合理的流程，运用科学的方法，准确理解 和把握顾客的需求，对新产品/新流程进行设计，使产品/流程在低成本 下实现六西格玛质量水平，同时使产品/流程具有抵抗各种干扰的能力， 在各种恶劣的环境下，产品仍能满足顾客的需求。
六西格玛设计DFSS就是帮助实现在提高产品质量和可靠性的同时降低 成本和缩短研制周期的有效方法。
备注
低成本 设计 绿色环 保设计
顾客调 查设计 有限元 设计
详细设计
什么是六西格玛设计的输出内容
输出项目 一般要求 产品特性
产品规范 产品图样 验收规则
采购规范
分析计算书
服务规范 运行和维护文 件
六西格玛设计的输出内容
输出内容 1 每个阶段设计输出形成文件 2 产品图样及技术文件 1 性能要求 2 安全要求 3 可靠性要求 1 制造、装配和安装要求 2 检验和验收准则
Define
Measure
六西格玛设计模式：
定义 测量
Define
定义
Measure
测量
Define
定义
Measure
顾客
Define
定义
Customer
测量
Define
Measure
认别 定义
Identify
Define
认别
定义
Identify
Design
分析
Analyze
改进
Improve
控制
Control
D 定义 M 测量 A 分析 D 设计 V 验证
什么是设计过程中的输入因素
设计要求 功能
适应性 性能 生产能力
可靠性 效率 经济性 安全性
六西格玛设计的输入内容(考虑因素)
内容及量化指标 1 功能指标量化 2 价值功能分析 3 人-机动能关系分配 1 适应性指标量化 2 产品适应性范围 3 失效适应性分析 1 性能量化指标 2 性价比分析
贝思德国际管理(BIM)总裁 Georgr Wen
Design For Six Sigma
高级六西格玛管理从一开始就注重设计质量，进行六西格玛 设计(DFSS)，要从改善达到六西格玛逾越的障碍和代价是 可想而知的，21世纪需要六西格玛设计的高级复合型人才。
Jason
通用电气(GE)人力资源总裁 Bell
并将他们列入顾客的声音清单中，将顾客 的声音转化为实际的要求
9 利用创造性的方法确定可行的概念 10 使用符合逻辑的、客观的方法来评估可选
取的方案
11 确认并消除产品或服务失效的潜在可能 12 昼减少产品或流程的差异性（稳健化设
计），调整输出信息、使其达到指标
13 验证生产过程的能力 14 建立、测试并固化原型 15 进行试生产
备注
设计要求
内容及量化指标
功能 设计
使用寿命 与磨损
1 寿命与磨损量化指标 2 可靠性寿命测试分析 3 磨损度分析
1 成本目标量化指标
成本
2 成本分析
3 产品竞争态势分析
1 环境性指标
环境性
2 环境适应性分析
1 生产效率指标
2 可制造性分析
运输与
3 过程能力分析
包装
1 可靠性指标 2 wenku.baidu.com效模式与影响分析 3 安全性与风险分析
优化
Optimize
验证
Verify
(GE)
(摩托罗拉)
验证
verify
(乔杜里)
系统再设计参数设计 容差设计 (田口玄一)
六西格玛设计的过程DMADV（一）
1 目标描述 2 流程范围界定 3 流程输出和需求修改 4 描述流程 5 验证测量系统 6 测量过程绩效 7 价值分析 8 流程实践分析 9 确认/调整范围、绘制高级流程
六西格玛设计 DFSS Design For Six-Sigma
什么是六西格玛
• 一个依据数据使用结构化问题解决程序而能 取得及维持业务改进的灵活的系统
– 我们真正需要是什么数据和信息? – 我们怎样利用这些数据和信息来得到最大的最终
收益? – 我们如何使问题结构化从而能使我们在问题出现
之前发现流程改进机会. – 哪些是合适的项目? – 哪些是工作合适的人选? – 需要什么管理系统才可保证成功?
1 系统图、总图、部件图、零件图 2 产品总目录、产品构成表和明细表 1 检验标准 2 验收规则
1 采购产品规格、型号、等级名称及验收准则或合格要求
2 采购图样、加工设备、人员要求 3 检验指导书和质量管理体系 1 计算确定产品特性、尺寸和容差 2 计算分析 1 服务方式、可验收准则 2 所要求的资源 3 其他服务和供方的关系 1 产品说明书、使用指南、运行手册 2 服务使用文件
卸货
确定El Paso 为终点站
运送到海关 清关
运到 El Paso 终点站
缺口（gap） =从 El Paso 分销中心运出的时间 – 发货通知的时间 – 装车的时间– 卸货
的时间 – 确定EI Paso为终点站的时间 – 运送到海关的时间 – 清关– 运送到 El Paso 终 点站的时间
项目总成本
QFD
DFX
V&V试验
风险分析
DFX
FMEA
DOE
可靠性设计
功能FMEA
DFX
参数设计
寿命设计
新QC七工具 DOE
容差设计
鉴定试验
参数设计
CAD/CAM
小子样SPC
容差设计
小子样SPC
ATP
CAD/CAM
研发试验
MTBF
小子样SPC
DFSS计分卡
S/N比
研发试验
优化试验
DFSS计分卡
DFSS计分卡
ATP
数据库
流程图
直方图
FMEA
实验设计(DOE)
项目管理(PM)
失效树
正交设计
统计技术
方差分析(ANOVA) 底线分析
DPMO计算
………
………
六西格玛设计IDDOV流程(二)
六西格玛设计(IDDOV)流程的主要工作内容、技术方法和设计输出
阶段
I (indentify) 认别 D (define)定义 D (develop)研发 O (optimize)优化 V (verify)验证
分析
设计
验证
Analyze
分析
Design/Develovperify
设计
优化
Analyze
概念
Design
设计
Optimize
实现
Concept
Design
研究开发 概念
Implement
实现
Explore
Develop
Implement
研制
优化设计 验证设计
Develop
Optimize Verify
备注
可靠性分析、DPMO 计算、FA分析
六西格玛设计的工具
质量功能展开(QFD) 公差分析与设计
团队合作(TW)
卡诺(Kano)分析
头脑风暴法(BS)
顾客满
意度评价
创新技巧
新技术研究
市场分析
竞争对手分析
关键质量CTQ研究
关键过程CTP研究
六西格玛设计项目计划 项目策划
线性公差/非线性公差
样本抽样与分析
大量的果实 流程改进和优化
流程改进项目 - DMAIC -
4s 墙, 改进阶段
低处悬挂的果实 七个质量工具，5S，TQC
一般性的项目
3s 墙, 挤压供应商
地面上的果实 直觉、经验和逻辑
为什么要六西格玛设计
• 为保证六西格玛的质量水平，重新设 计产品和流程是正常的和必须的。
– 当流程输出的质量水平受到一般原因或 背景变化的限制不能继续提高时。