世界级质量管理工具DOE第二版

MEOST：Multiple Environmental Over Stress Test 多环境强化应力试验设计
第一篇引言
第一章试验设计的需求、目标和益处
有些最简单的问题能用质量控制（QC）的7种工具、工程判断、头脑风暴法、统计过程控制和凯普纳-特拉格方法解决，但这些传统工具无法解决长期的质量问题。

计划所有的工程师都是利用过去的图纸、供应商的推荐、传统的规则和类似的信息，而非利用DOE来确定实际的技术规范和容差。

冲不重要的参数中挑出重要的参数最好的工具就是试验设计。

统计过程控制(SPC)并不是解决问题的工具，而仅是监控和维护工具，而预控制图在统计方面远比控制图更充分。

将基本的可靠性技术（FMEA、强化应力试验）提升至完美的可靠性技术（DOE和MEOST 的综合应用），能使可靠性的改进提高1-2数量级。

第二章50年质量运动的风风雨雨
·抽样20世纪50年代
·零缺陷运动20世纪60年代
·ISO 9000 1987年充其量不过是非常基本的质量体系，只是合同的质量水平而非不断改进的方式，事实上，几乎使质量运动倒退了20年。

·马克姆-波离奇质量奖1988年指南远胜于ISO 9000的企业规程。

没有充分注意到那些能够将高目标变成结果的有效工具。

·欧洲质量奖1990年以马克姆-波离奇质量奖为模板，重点改进：强调结果
·QS9000 1995年美国三大汽车商统一对供应商所要求的质量体系目的：改进ISO 9000，强调减少偏差，最小Cpk为1.33.
·全面质量管理（TQM）20世纪80年代和90年代
·6sigma 1987年摩托罗拉目的：在公司全部的顾客都满意的要求下，达到迄今为止达不到的质量水平高度，但6sigma族计划需要大量的投资---上百万美元的外部咨询费和
上千万美元的内部成本，而质量改进的投资回报为2:1到4:1。

·终极6sigma—“大Q”
第三章21世纪的强大质量工具包
QC七工具--幼儿园工具（日本人总结、包装的质量工具），对于长期的质量问题，完全没用
8-D方法--费力不讨好的方法20世纪90年代福特汽车，被认为是双倍的戴明PDCA，最多提供了解决问题的程序和通用机构，没告诉人们如何解决既有的问题。

仅仅利
用了两项技术，因果图和5个为什么，而且都是边缘值。

工程方法（观察、思考、尝试、解释）
21世纪10种有效工具
◆试验设计（DOE）
◆多环境强化应力试验（MEOST）
◆质量功能展开（QFD）Quality Function Deployment
◆全面生产维修（TPM）
◆水平对比
◆消除操作人员控制的错误
◆客户管理（NOAC）
◆供应管理
◆全面价值工程
◆缩短生产周期
工具三：质量功能展开---倾听客户的意见（也称质量屋the house of quality）
应用范围：新产品/服务概念阶段的客户---市场---设计的接口。

需求：产品设计长期受工程师和管理层所左右，而不是倾听客户的意见。

目标：
1、在概念设计转到模样设计前，确定客户的需求、要求和期望；
2、客户根据重要性和你与最佳竞争对手的类似产品的比较对每项需求进行评级；
3、基于“质量屋”矩阵，确定你的设计中重要的、困难的和比较新的方面；
4、利用类似的“质量屋”矩阵，将产品技术规范分解成零部件技术规范、工艺技术规范和
生产技术规范。

益处：
1、与以前的混色机比较，设计时间减半、缺陷量减半、成本减半、人力减半；
2、客户又失望或仅仅是满意转向非常满意，并对你的产品情有独钟；
3、具有优越的竞争力；
4、在客户、设计、制造和供应商之间建立了有效的关联；
5、使新工程师易于接受。

方法：
QFD本身原理简单,但包括了大量管理技术的应用,便如:价值工程和价值分析、FMEA、FTA、KJ法、矩阵图法、系统图法、层次分析法（AHP）、市场调查和用户访问技术等等。

质量屋的结构框架，其结构要素如下：
1）左墙---顾客需求及其重要度；
2）天花板---工程措施（设计要求或质量特性）；
3）房间---关系矩阵
4）地板---工程措施的指标及重要度；
5）屋顶---相关矩阵；
6）右墙---市场竞争能力评估矩阵；
7）地下室---市场竞争能力评估；
QFD的量方法---加权评分法
1.顾客需求重要度
顾客需求重要度Ki （i=1，2、、、，m）可取下列5个等级；
1：不影响功能实现的需求；
2：为影响主要功能实现的需求；
3：比较重要的影响功能实现的需求；
4：重要的影响实现的需求；
5：基本的、涉及安全的、特别重要的需求。

2.关系矩阵
关系矩阵即关系度rij建议采用1，3，5，7，9等关系度等级；
1：该交点所对应的技术措施和顾客需求有微弱影响；
3：该交点所对应的技术措施和顾客需求有一定影响；
5：该交点所对应的技术措施和顾客需求存在比较密切的关系；
7：该交点所对应的技术措施和顾客需求存在比较密切的关系；
9：该交点所对应的技术措施和顾客需求存在非常密切的关系。

有时,也可以采用三个等级：
1：符号△
2：符号○
3：符号◎
3、相关矩阵
相关矩阵即相关度。

“相关”指的是两个（或多个）变量之间存在相关关系，不是完全的函数
关系，并可以以相关度去表示相关的性质（正相关或负相关）和相
关的程度（强相关或弱相关)。

符号：
○：正相关
◎：强正相关
×：负相关
#：强负相关
4、市场竟争力
市场竟争能力Mi（i=1，2，---，M）
可争取下列五个数值：
1：无竟争能力可言，产品积压，无销路；
2：竟争能力低下，市场占有份额递减；
3：可以进入市场，但并不拥有优势；
4：在国内市场竟争中拥有优势。

5、在国内市场竟争中拥有优势，可以参与国际市场竟争，占有一定的
国际市场份额。

5、加权后工程措施的重要度
加权后工程措施的重要度hj可按下式计算：
hj=Σkirij （i=1，2，---，M）
如果j 项工程措施与多项顾客需求密切相关，并且这些顾客需求较重要（ki 较大），则hj取值就较大，表明该项措施就较重要。

6、技术竟争能力
技术竟争能力Tj表示第j项工程措施的技术水平。

所谓技术水平包括指标
本身的水平，本企业的设计水平、工艺水平、制造水平、测试水平等，
可取下列5个数值
1：技术水平低下；
2：技术水平一般；
3：技术水平达到行业先进水平；
4：技术水平达到国内先进水平；
5：技术水平达到国际先进水平。

7. 市场竞争能力指数
对市场竞争能力Mi（i =1，2，…，m）进行综合后，获得产品的市场竞争能力指数M。

M=∑KiM i /5 ∑Ki （i =1，2，、、、，m）
M值越大越好。

8. 技术竞争能力指数
对技术竞争能力Tj进行综合后，获得产品的技术竞争能力指数T。

T=∑hjTj /5 ∑hj （j =1，2，、、、，m）
T值越大越好。

9.综合竞争能力指数C
C=MT C值越大越好
开发xx型号PECVD设备（见图6--3）一级质量屋各参数的计算1）加权后工程措施重要度hj的计算
h j = ∑Kirij
已知i =6，j=7（即：顾客需求有6项，工程措施有7项）
h1=K1r11+K2r21+K3r31+K4r41+K5r51+K6r61
=5X9+5X3+4X5+2X1+2X1+1X1=85
h2=5X3+5X5+4X5+2X1+2X1=64
h3=5X5+5X9+4X7+2X1+2X1=102
h4=5X5+5X5+4X5+2X1+2X1=74
h5=5X5+4X5+2X1+2X3=53
h6=5X5+5X7+4X7+2X3+2X1=96
h7=5X1+5X3+4X5+2X1+2X3+1X1=49
hj=取值越大，即该项工程措施就重要。

上述h3，h6最重要
4)综合竞争能力指数
(原)本产品
C本=MT=0.67x0.71=0.48
改进后产品
C改=0.87X0.91=0.79
国内对手产品
C内=0.65X0.62=0.40
国外对手产品
C外=0.98X0.98=0.96
建立产品规划---一级质量屋
建立零部件展开“二级质量屋”
工艺计划“三级质量屋
生产计划“四级质量屋”
工具四：全面生产维修---改进设备生产率
应用范围：制造过程/设备
需求：
1、维修费用占销售额的9%-15%
2、工厂普遍存在“如果没有坏，就没有必要修”的观念
3、工厂总有效率FOE=产量%*正常运行时间%*机械效率%（运行时间/运行时间+准备时间）
4、维修人员将一半以上时间用在维修上，而非防止问题的发生上
方法：
1、说明工艺特性的变量搜索法
2、优化工艺的散布图
3、冻结工艺的正向控制法
4、消除噪音因子的工艺验证法
工具五：水平对比---学习并采纳最好的实验
工具六：防差错法（POKA-YOKE）---消除操作者可控差错
工具七：客户管理---白领质量、成本和周期时间的改进
工具八：供应管理---供应商质量、成本和周期时间的转折点
工具九：全面价值工程---远远超出了传统价值工程
工具十：缩短生产周期---质量、成本、交付期和效益的综合体现
第二篇试验设计绪论
第四章工序能力的衡量
不幸的是，“刚好满足规格”这种观念在制造业的灵魂中已经根深蒂固，并形成了一种永恒的文明，即进行不必要的检查和试验以及高成本的返工与报废。

第五章偏差：行业的通病
1、管理差
戴明和朱兰声称，85%的质量问题是由管理造成的，15%由生产线工人造成。

2、产品/生产规格低
主要原因：销售和市场营销的不同。

这种偏差最致命的一点就是，有效地设计并制造出了产品，甚至是零缺陷，但缺不是客户所需要的。

第六章试验设计的三种方法：经典、田口和谢恩方法
经典DOE
20世纪20年代英国罗纳德-费雪爵士首用于农业（沃尔特-休哈特的老师）
田口方法
在最好的情况下取得适度的成功，在最坏的情况下彻底的失败。

谢恩DOE
美国多利安-谢恩
摩托罗拉名言：没有戴明，美国就不会有质量哲学；没有朱兰，美国就不会有质量的方向；没有谢恩，美国就无从解决质量问题。

第七章10种强有力的试验设计工具
谢恩DOE建立的理论基础---帕累托定律（20/80定律）
红色X：占Y的50%以上粉红X：20%--30% 浅粉红X：10%--15%假定开始Cp为1.0，如变量减少75%，Cp为4；减少95%，Cp为20。

第三篇“与部件对话”----一组线索生成工具
第八章多变量分析：自动寻找红色X
目标：把大量未知的和不可处理的变量的原因减少为少得多的一族相关变量三个变量族：
1、位置变量（部件内的族系）
2、周期性变量（部件对部件族系）
3、暂时性变量（时间对时间族系）
P138。