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六西格玛设计在科研院所的应用

作者:小谢分类:六西格玛管理类时间:2014-05-23 12:32:43

六西格玛管理在上世纪九十年代掀起热潮,通过开展六西格玛改进(DMAIC),可以不断提高产品的生产加工质量。但是随着时间的推移和研究的深入,人们逐渐认识到产品的质量主要同产品设计和产品生产两方面有关,而其中产品质量的7O%-80%是在设计阶段就已经决定的,无法通过六西格玛(DMAIC)改变,因此在设计阶段就开展六西格玛管理是提高产品质量的重要途径,在设计阶段开展六西格玛管理的方法就叫做六西格玛设计。目前六西格玛设计对于国内企业来说尚属于一个全新的概念,如何应用六西格玛设计已成为一个研究性课题,现以某研究所为例,详细阐述了六西格玛设计在科研院所的应用研究。


一.概述

1.什么是六西格玛设计

六西格玛设计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需求,对新产品/新流程进行健壮设计,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/流程本身具有抵抗各种干扰的能力,即使使用环境恶劣或操作不当,产品仍能满足顾客的需求。六西格玛设计就是帮助你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。

2.六西格玛设计与六西格玛改进的区别

六西格玛改进和六西格玛设计之间的区别就在于:是对已有的产品进行改进,还是发明一种新的产品。或者是在破裤子上订补丁还是买条新裤子。杰克·韦尔奇曾经说过:“六西格玛改进是引进修理工,而六西格玛设计是引进了工程师 ”。由此可见六西格玛设计对于以研发为主的单位的重要性。

3.六西格玛设计的作用

(1)质量方面

产品的质量分别与产品的设计、工艺、生产控制有关,而影响产品质量最多的则是产品的设计。通过图1可知,在设计阶段改进一点点,产品质量就会提升一大块。

质量杠杆图

(2)成本方面

传统设计随着开发阶段的深入,成本是不断增加的,因此虽然设计阶段成本较低,但是后续成本越来越高且不好控制。六西格玛设计则与传统设计相反,产品研发阶段需要投入较多,需要考虑到各种可能发生的情况,这就意味着产品后续阶段改动少,迭代少,可以大幅减少设计更改所产生的费用。


二.六西格玛设计的流程与工具

六西格玛设计的流程有很多,同时还有很多流程不断出现,但是内容却大同小异,其中大部分流程包括定义、测量、分析、识别、设计、优化、验证等环节。因为六西格玛设计大多数隋况都是针对新产品和新工艺,因此去掉测量和分析阶段,从识别阶段开始进入设计更为合理,本文采用ICDOV五个阶段进行研究与应用。

六西格玛设计的ICDOV流程中的详细内容和支持工具如表1所示。表1中对ICDOV流程进行了归纳总结。

六西格玛设计的流程和工具

三.方法研究与应用

六西格玛设计应用到了设计、生产、装配、试验等各个领域的专业知识和经验,而国内部分科研院所在机构设置上均包含以上领域,并且拥有大量工程经验,因此这些科研院所比较适合应用六西格玛设计的方法开展研发工作。

研发工作应包括项目选择、团队组建、项目开展、工程移交等四方面内容。

1.项目选择

六西格玛设计项目应选择新研制项目或设计改进项目 项目最终需要有实际产品,能够进行试验验证;同时所选择的项目周期不宜过长,以一年结束为宜;项目内容不宜过大,大项目应分解成若干个小项目进行。

2.团队组建

由于六西格玛设计项目比较复杂,需要依靠团队共同完成,因此在项目开展之前需要组成一个集成了设计、“六性”、工艺(制造和装配)、试验、质量管理、科研管理等不同学科(职能)人员的团队,团队需要有2-3名绿带共同负责,同时其他人员作为黄带给项目负责人提供支持,这个由2-3名绿带和若干名黄带组成的团队我们称之为“多功能团队”。

3.项目开展

项目开展过程中,应按照六西格玛设计的流程,通过ICDOV五个步骤,应用亲和图、需求树、质量功能展开等确认顾客需求;通过TRIz、PuGH筛选、功能流程图进行所设计项目的概念设计,使用风险分析、硬件FMEA、计分卡等进行结构设计;使用DOE、容差设计工具、健全性设计等进行参数优化、容差设计、系统集成;最后使用SPC、FTA、质量成本分析、质量评估工具等进行试验验证,制定控制计划并完成工程移交。

4.工程移交

通过DFSS的方法,完成所有设计、加工和试验验证后,统计相关数据,编制设计验证试验报告并完成相关评审、完善所有图纸、完成相关设计及材料规范的编制、完成可制造性/可装配性分析报告,并最终将所有材料移交给客户。


四、六西格玛设计的意义

1.从产品开发流程和技术角度来看,六西格玛设计是提高产品质量的保证。

2.从产品开发过程中问题的解决方法分析,六西格玛能够提高解决问题的成功率,并能缩短研制或排故的周期。

3.从经济角度考虑,六西格玛设计在能够减少设计更改的次数,降低产品研发费用;使用能够彻底解决产品质量隐患的设计方法能够防患于未然,降低产品因质量问题带来的成本。


五.结论

通过六西格玛设计的意义可以看出,六西格玛设计不但能提高产品质量,缩短研制周期,并能带来可观的经济效益。六西格玛设计将影响产品质量的隐患杜绝在设计源头,避免了后期花费较多的时间、人力、物力和财力进行质量整改,同时也能提高产品在客户中的美誉度,提升科研院所的品牌价值。


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