六西格瑪設(shè)計(jì)與TRIZ集成和應(yīng)用研究教材

1、 i / 79六西格瑪設(shè)計(jì)與六西格瑪設(shè)計(jì)與 TRIZTRIZ 集成和應(yīng)用研究集成和應(yīng)用研究摘摘 要要DMADV 是以 6 質(zhì)量水平為目標(biāo)的設(shè)計(jì)方法。DMADV 主要在產(chǎn)品、流程需要重新設(shè)計(jì)，或需要對產(chǎn)品、流程進(jìn)行重大的突破性改進(jìn)時(shí)使用，它按照合理的流程、運(yùn)用科學(xué)的方法準(zhǔn)確理解顧客需求，開發(fā)出創(chuàng)新性強(qiáng)的產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn) 6 甚至更高的質(zhì)量水平。眾多國外大型企業(yè)通過實(shí)施 DMADV 項(xiàng)目，提高了企業(yè)的競爭力，為企業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。在實(shí)施 DMADV 過程中，設(shè)計(jì)人員常常采用傳統(tǒng)方式獲取和分析顧客需求，這種方式偏重于改善已有需求，而很難提出潛在的新需求。在確定產(chǎn)品設(shè)計(jì)概念時(shí)，設(shè)計(jì)人員往往因?yàn)槿鄙僖环N

2、用來生成、評價(jià)、選擇產(chǎn)品的設(shè)計(jì)概念的系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化的方法或流程而導(dǎo)致產(chǎn)品概念缺乏創(chuàng)新性、競爭力。本論文在分析和研究 DMADV 的基礎(chǔ)上，針對在實(shí)施 DMADV 過程中的測量顧客需求階段與分析產(chǎn)品設(shè)計(jì)概念階段存在的一些不足，將 TRIZ 中的需求進(jìn)化定律、技術(shù)進(jìn)化定律與其路線、沖突解決原理、物質(zhì)場分析與 76 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)解、9 窗口法等設(shè)計(jì)方法與工具集成到 DMADV 中。應(yīng)用需求進(jìn)化定律獲取、分析已有需求和提出新需求，應(yīng)用技術(shù)進(jìn)化定律確定創(chuàng)新性高的產(chǎn)品設(shè)計(jì)概念，并通過沖突解決原理改善產(chǎn)品設(shè)計(jì)概念，進(jìn)而建立基于 TRIZ 的需求進(jìn)化定律和技術(shù)進(jìn)化定律與 DMADV 集成模型。本論文首先介紹了 DM

3、ADV 以與 TRIZ 的需求進(jìn)化定律、技術(shù)進(jìn)化定律、沖突解決原理、物質(zhì)場分析、76 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)解等設(shè)計(jì)方法與工具，然后將 TRIZ 的相關(guān)工具、方法與 DMADV集成，建立基于 TRIZ 的需求進(jìn)化定律和技術(shù)進(jìn)化定律與 DMADV 集成模型，最后通過對新型指甲刀概念設(shè)計(jì)和塑料導(dǎo)爆管自動切割機(jī)的改進(jìn)設(shè)計(jì)對 DMADV 與 TRIZ 的集成流程模型進(jìn)行驗(yàn)證。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：六西格瑪設(shè)計(jì)，DMADV，TRIZ，需求進(jìn)化定律，技術(shù)進(jìn)化定律，沖突解決原理 RESEARCHRESEARCH ONON INTEGRATEDINTEGRATED ANDAND APPLICATIONAPPLICATION OFO

4、F DESIGNFORDESIGNFOR SIXSIX SIGMASIGMA ANDAND TRIZTRIZABSTRACTABSTRACTDMADV is a design method based on 6 quality level. DMADV is mainly used in product need to redesign or breakthrough improvement. Its according to reasonable flows, using scientific methods to accurately understand needs, developin

5、g innovative products, to achieve 6 even a higher quality level. Many large enterprises at home and abroad through the DMADV projects, improve the competitiveness, and bring the enormous benefits to enterprises.In the process of DMADV implementation, designers often adopt the traditional way to obta

6、in and analyse needs.This way focus on improving the existing needs, but it is difficult to put forward new needs. In determining the concepts, designers often as lacking a systematic, structuralmethod or flow used to generate, evaluation, selection concepts, cause concepts lack of innovation, compe

7、titiveness.Based on the analysis and study DMADV, aiming at some shortages in the Measure and Analyse, integrate the Laws of needs evolution, Laws of technological evolution, principle of contradiction,Su-Field Analyse,76 Standard Solutions,Multi-screen approach into DMADV. Application Laws of needs

8、 evolution to obtain and analyse existing needs and put forward new needs, application Laws of technological evolution to determinedesign concepts, through principle of contradiction to improve concepts, then set up DMADV and TRIZ integrated model based on coordination of Laws of needs evolution and

9、 Laws of technological evolution. This paper firstly introduces DMADV and the relatedtools of TRIZ, and then integrateDMADV and TRIZ, set up DMADV and TRIZ integrated model.Finally, through the novel nail-clipper concept design and the automatic shearing machine for the nonel tubeto verify the integ

10、ration model of DMADV and TRIZ. iii / 79KEYKEY WORDSWORDS：Design for Six Sigma, DMADV, TRIZ, Laws of needs evolution, Laws of technological evolution, principle of contradiction目錄目錄第一章第一章 緒論緒論 .1 11-1 課題研究背景 .11-2 DFSS 研究現(xiàn)狀 .11-2-1 國外 DFSS 研究現(xiàn)狀.21-2-2 國 DFSS 研究現(xiàn)狀.21-2-3 目前 DFSS 存在的不足.31-3 課題研究的意義 .5

11、1-4 課題研究的主要容 .61-4-1 課題研究的主要容.61-4-2 論文的組織結(jié)構(gòu).61-5 本章小結(jié) .7第二章第二章 六西格瑪設(shè)計(jì)概述六西格瑪設(shè)計(jì)概述 .8 82-1 引言 .82-2 DFSS 的產(chǎn)生與發(fā)展 .82-3 DFSS 的定義 .92-3-1 六西格瑪?shù)幕竞x.92-3-2 DFSS 的定義 .102-4 DFSS 項(xiàng)目選擇與團(tuán)隊(duì)組建 .102-4-1 DFSS 項(xiàng)目選擇 .112-4-2 DFSS 團(tuán)隊(duì)組織結(jié)構(gòu)與成員角色 .112-5 DFSS 的目的與意義 .122-6 DFSS 的設(shè)計(jì)流程 .122-6-1 DFSS 的指導(dǎo)思想 .132-6-2 DFSS 的設(shè)計(jì)

12、流程 .132-6-3 DMADV 模式 .152-7 DMADV 與 DMAIC 的關(guān)系 .172-7-1 DMADV 與 DMAIC 的聯(lián)系 .17 2-7-2 DMADV 與 DMAIC 的不同 .172-8 本章小結(jié) .18第三章第三章 TRIZTRIZ 概述概述.19193-1 引言 .193-2 TRIZ 的定義 .193-3 TRIZ 的體系結(jié)構(gòu) .203-4 TRIZ 解決發(fā)明問題的一般流程 .213-5 需求進(jìn)化定律 .213-5-1 需求的定義、特征與其分類.223-5-2 需求進(jìn)化定律.223-6 技術(shù)進(jìn)化定律 .243-6-1 技術(shù)成熟度預(yù)測技術(shù).243-6-2 技術(shù)進(jìn)

13、化定律.263-7 沖突解決原理 .283-7-1 技術(shù)沖突解決原理.283-7-2 物理沖突解決原理.293-8 物質(zhì)-場與 76 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)解 .303-9 9 窗口方法 .313-10 本章小結(jié) .31第四章第四章 DMADVDMADV 與與 TRIZTRIZ 集成研究集成研究.32324-1 引言 .324-2 DMADV 與 TRIZ 集成的必要性和可行性 .324-3 需求進(jìn)化定律在測量階段的應(yīng)用 .344-3-1 需求進(jìn)化定律在測量階段應(yīng)用的可行性.344-3-2 基于需求進(jìn)化定律的顧客需求獲取與分析.364-4 技術(shù)進(jìn)化定律、沖突解決原理等在分析階段的應(yīng)用 .384-4-1 技術(shù)進(jìn)

14、化定律在分析階段的應(yīng)用.384-4-2 沖突解決原理在分析階段的應(yīng)用.414-4-3 評價(jià)和選擇概念.434-4-4 基于技術(shù)進(jìn)化定律確定產(chǎn)品設(shè)計(jì)概念的過程模型.474-5 DMADV 與 TRIZ 集成模型 .494-6 本章小結(jié) .52第五章第五章 DMADVDMADV 與與 TRIZTRIZ 集成應(yīng)用研究集成應(yīng)用研究.53535-1 引言 .53 v / 795-2 新型指甲刀的概念設(shè)計(jì) .535-2-1 應(yīng)用背景.535-2-2 新型指甲刀的概念設(shè)計(jì).545-3 塑料導(dǎo)爆管自動切割機(jī)的改進(jìn)設(shè)計(jì) .585-3-1 應(yīng)用背景.585-3-2 塑料導(dǎo)爆管自動切割機(jī)的改進(jìn)設(shè)計(jì).585-4 本章

15、小結(jié) .69第六章第六章 結(jié)論與展望結(jié)論與展望 .70706-1 主要結(jié)論 .706-2 未來展望 .71參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) .7272致致 .7676符號說明符號說明縮寫詞：DFSS Design for Six Sigma，六西格瑪設(shè)計(jì)。DMADVDefine-Measure-Analyse-Design-Verify，定義-測量-分析-設(shè)計(jì)-驗(yàn)證。DMAICDefine-Measure-Analyse-Improve-Control，定義-測量-分析-改進(jìn)-控制。VOC Voice of the Customer，顧客之聲。CTQ Critical to Quality，關(guān)鍵質(zhì)量特性。TR

16、IZ Theory of Inventive Problem Solving，發(fā)明問題解決理論。IFR Ideal Final Result，最終理想解。Su-Field Substance-Filed，物質(zhì)-場。 1 / 79第一章第一章 緒論緒論 1-11-1 課題研究背景課題研究背景隨著經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn)，產(chǎn)品競爭越來越激烈，企業(yè)面臨以顧客需求為拉動的市場環(huán)境，如何實(shí)現(xiàn)技術(shù)和產(chǎn)品的創(chuàng)新，開發(fā)出滿足新的顧客需求的新產(chǎn)品以與如何提高產(chǎn)品市場競爭力，已經(jīng)成為決定企業(yè)是否能夠長久生存和快速發(fā)展的關(guān)鍵。提高企業(yè)自主開發(fā)能力和加快創(chuàng)新速度已經(jīng)成為我國經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要戰(zhàn)略任務(wù)，企業(yè)

17、未來的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)就是持續(xù)的開發(fā)出滿足顧客新需求的產(chǎn)品。產(chǎn)品首先是設(shè)計(jì)出來的，先進(jìn)的管理理論和科學(xué)的創(chuàng)新方法是提升企業(yè)創(chuàng)新力的核心和重要保障。因此，企業(yè)最關(guān)心的問題是通過不斷應(yīng)用具有創(chuàng)新性的理論與其設(shè)計(jì)工具、方法，最大程度的開發(fā)出滿足顧客需求的產(chǎn)品，以與實(shí)現(xiàn)企業(yè)戰(zhàn)略和目標(biāo)，形成企業(yè)核心競爭力?，F(xiàn)代質(zhì)量管理經(jīng)歷了質(zhì)量檢驗(yàn)階段、統(tǒng)計(jì)質(zhì)量控制階段、全面質(zhì)量管理階段1。日本企業(yè)大力推行全面質(zhì)量管理，其產(chǎn)品占領(lǐng)了大部分美國市場，迫使美國企業(yè)不得不采取更有競爭力的生產(chǎn)管理模式。20 世紀(jì) 80 年代 Motorola 公司實(shí)行了六西格瑪管理（DMAIC）給企業(yè)帶來了前所未有的效益。DMAIC 經(jīng)過在 GE

18、公司的發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)演變成為許多公司文化理念。DMAIC 是以顧客為中心、以質(zhì)量經(jīng)濟(jì)性為原則、以數(shù)據(jù)為基拙，以近乎完美為目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)持續(xù)領(lǐng)先和卓越績效的一套管理系統(tǒng)。DMAIC 核心是以系統(tǒng)科學(xué)和統(tǒng)計(jì)科學(xué)為手段，通過定義問題、測量顧客需求、分析問題的根本原因、改進(jìn)并優(yōu)化產(chǎn)品和控制改進(jìn)的性能等階段對產(chǎn)品進(jìn)行改進(jìn)2。然而，通過 DMAIC 對流程的改進(jìn)作用是有限的，產(chǎn)品的質(zhì)量仍無法無限接近產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量，即所謂的“五西格瑪墻”。應(yīng)用六西格瑪設(shè)計(jì)（DFSS）可以解決“五西格瑪墻”的問題。DFSS 是對產(chǎn)品、流程或服務(wù)進(jìn)行以 6 質(zhì)量為目標(biāo)的設(shè)計(jì)，它作用于產(chǎn)品、流程或服務(wù)生命周期的早期階段3。DFS

19、S常用的一個(gè)模式是 DMADV，它能將產(chǎn)品、流程或服務(wù)設(shè)計(jì)過程中使用到的方法、工具進(jìn)行系統(tǒng)化的整合，用來對產(chǎn)品、流程或服務(wù)進(jìn)行重大改進(jìn)或重新設(shè)計(jì)，以滿足顧客的需求和期望。DFSS 的目標(biāo)是激發(fā)創(chuàng)新能力4。DFSS 能夠讓設(shè)計(jì)者找出問題的根本原因，提出富有創(chuàng)新性的產(chǎn)品設(shè)計(jì)概念，創(chuàng)造出一種鼓勵(lì)企業(yè)與個(gè)人快速成長、發(fā)展的環(huán)境，從而在整體上加快企業(yè)創(chuàng)新的速度，增強(qiáng)企業(yè)的競爭力量。因此，對 DFSS 進(jìn)行深入的研究，可使企業(yè)在激烈的市場競爭中占據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開發(fā)領(lǐng)域的制高點(diǎn)。1-21-2 DFSSDFSS 研究現(xiàn)狀研究現(xiàn)狀DFSS 是新產(chǎn)品、新流程的開發(fā)與設(shè)計(jì)方法，能避免企業(yè)在設(shè)計(jì)過程中或設(shè)計(jì)完成之后想再

20、通過試錯(cuò)法、質(zhì)量控制、質(zhì)量改進(jìn)等方法來試圖提高質(zhì)量，降低了不必要的成本費(fèi)用，減少了大量的時(shí)間的浪費(fèi)，能夠?yàn)槠髽I(yè)提供高額利潤，同時(shí)能夠以高質(zhì)量的產(chǎn)品、流程或服務(wù)為顧客提供最大的價(jià)值，為 企業(yè)在新產(chǎn)品、流程或服務(wù)的市場上建立強(qiáng)大的競爭優(yōu)勢?；谏鲜?DFSS 所能為企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益以與在開發(fā)新產(chǎn)品方面的優(yōu)勢，國外越來越多的學(xué)者對 DFSS 進(jìn)行了多方面的探索與研究。1-2-11-2-1 國外國外 DFSSDFSS 研究現(xiàn)狀研究現(xiàn)狀Basem El-Haik,David M. Roy 教授5對六西格瑪改進(jìn)與六西格瑪設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究，并對在設(shè)計(jì)流程中應(yīng)用到的 QFD、DFX、TRIZ、FEMA 等

21、設(shè)計(jì)方法和工具進(jìn)行了詳細(xì)論述；Subir Chowdhury4基于DFSS 的 IDDOV 模式、采用一種淺顯易懂的方式對 DFSS 五大步驟中的任務(wù)、采用的設(shè)計(jì)方法等進(jìn)行了論述；Maurice L. Berryman, Associate 教授6通過對比傳統(tǒng)六西格瑪與 DFSS 的不同，論述了 DFSS設(shè)計(jì)流程注重從設(shè)計(jì)源頭解決問題，并通過顧客與產(chǎn)品需求的關(guān)系、開發(fā)和分析部需求、制造過程對產(chǎn)品性能的影響的三個(gè)方面解釋了 DFSS 設(shè)計(jì)思想；Larry R. Smith 教授7建立了基于公理設(shè)計(jì)四個(gè)設(shè)計(jì)域和設(shè)計(jì)過程三個(gè)思維層次兩者集成的新產(chǎn)品開發(fā)模型，研究并確定了在不同設(shè)計(jì)域和不同的設(shè)計(jì)思維層

22、次中采用相應(yīng)的設(shè)計(jì)工具和設(shè)計(jì)方法，并論述了在設(shè)計(jì)思維結(jié)構(gòu)層采用 DFSS 與 TRIZ、AD 集成的方法來進(jìn)行新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)是未來的發(fā)展趨勢；Geoff Tennant8從設(shè)計(jì)學(xué)角度出發(fā)，在充分研究 DFSS 產(chǎn)生的背景和基礎(chǔ)框架之下，對 DFSS 設(shè)計(jì)流程進(jìn)行了論述，重點(diǎn)研究了顧客需求分析、產(chǎn)品設(shè)計(jì)概念等容；Clyde M. Creveling 等學(xué)者9主要論述了六西格瑪設(shè)計(jì)在技術(shù)和產(chǎn)品開發(fā)中的應(yīng)用，針對關(guān)鍵參數(shù)管理、創(chuàng)新和概念生成等關(guān)鍵過程進(jìn)行了深入的研究，并詳細(xì)闡述了在設(shè)計(jì)開發(fā)過程中使用的 QFD、RD 等工具；Chantal Baril 等學(xué)者10通過整合可靠性設(shè)計(jì)和考慮決策者偏好的

23、交互式多目標(biāo)方法，開發(fā)出一種提高顧客滿意度的 DFSS 方法，即基于可靠性的帕累托最優(yōu)解決方法，這個(gè)方法包括了基于可靠性的優(yōu)化、穩(wěn)健設(shè)計(jì)和多目標(biāo)優(yōu)化等領(lǐng)域的許多概念；Carl Berardinelli 等學(xué)者11通過論述 DFSS 五個(gè)設(shè)計(jì)階段與其相關(guān)工具（如 QFD、PMAP、Pugh 矩陣等）的應(yīng)用，闡明了 DFSS 是一個(gè)能達(dá)到產(chǎn)品無缺陷設(shè)計(jì)的流程，并用 Delpi（德爾福）公司塑料激光透射焊接的設(shè)計(jì)過程進(jìn)行了實(shí)例驗(yàn)證；Yousef Amer, Lee Luongd 等人12論述了 DFSS 設(shè)計(jì)流程 5 個(gè)階段的目的與任務(wù)，將 DFSS 設(shè)計(jì)流程與模糊邏輯學(xué)相結(jié)合，并建立基于 DFSS

24、 流程的供應(yīng)鏈管理活動過程模型，用于消除在訂單執(zhí)行的關(guān)鍵過程中貨品延期、損壞等問題；Yang Kai,Basem El-Haik 教授3詳細(xì)的論述了六西格瑪設(shè)計(jì)流程在產(chǎn)品開發(fā)過程中的具體步驟，對 QFD、AD、TRIZ、DOE、穩(wěn)健設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)等工具進(jìn)行了詳細(xì)介紹，并提出了融合多種設(shè)計(jì)工具和設(shè)計(jì)方法的六西格瑪設(shè)計(jì)集成模型；Dana Ginn,Evelyn Varner 等學(xué)者13對六西格瑪設(shè)計(jì)流程的 DMADV 模式五個(gè)階段進(jìn)行了詳細(xì)論述，并闡述了五個(gè)步驟的目的、意義以與采用的具體的設(shè)計(jì)工具，使企業(yè)在新產(chǎn)品的開發(fā)過程中實(shí)行 DFSS 有很強(qiáng)的指導(dǎo)意義；Chiao-Tzu Huang 等學(xué)者1

25、4論述 DFSS 的 DMADV 設(shè)計(jì)流程在產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)和提高設(shè)計(jì)質(zhì)量方面的優(yōu)勢，通過對DMADV 設(shè)計(jì)流程的步驟與應(yīng)用進(jìn)行深入研究，并將提高監(jiān)控?cái)z像機(jī)質(zhì)量的項(xiàng)目過程按著 DMADV 設(shè)計(jì)流程的五個(gè)步驟進(jìn)行，從而確定出提高產(chǎn)品質(zhì)量的方法。1-2-21-2-2 國國 DFSSDFSS 研究現(xiàn)狀研究現(xiàn)狀何楨、梁昭磊等學(xué)者15通過探討六西格瑪設(shè)計(jì)和六西格瑪改進(jìn)的關(guān)系，論述了六西格瑪設(shè)計(jì)的基本流程、主要工具，并指出企業(yè)在實(shí)施六西格瑪設(shè)計(jì)過程中存在的一些問題以與注意事項(xiàng)；邵云飛、 3 / 79建民等學(xué)者16深入分析了 TRIZ 與六西格瑪設(shè)計(jì)集成的依據(jù)，得出兩者的共同點(diǎn)與互補(bǔ)點(diǎn)，分別從TRIZ、六西格瑪

26、的角度出發(fā)，建立并研究了 TRIZ 與 DMAIC 的集成框架以與 TRIZ 與 DMADV 的集成框架；朱正禮等學(xué)者17通過闡述 DFSS 模式的步驟與其在技術(shù)創(chuàng)新中的作用，結(jié)合新能源汽車電子產(chǎn)品的要求，通過設(shè)計(jì)實(shí)例表明 DFSS 是提高產(chǎn)品質(zhì)量和競爭力的重要推動力；顧青峰18通過論述 TRIZ 沖突解決原理以與六西格瑪設(shè)計(jì)中 DMADV 模式產(chǎn)品開發(fā)的設(shè)計(jì)流程，提出了一套 TRIZ 在 DMADV 中解決問題的模式，可有效的激發(fā)設(shè)計(jì)靈感、縮短設(shè)計(jì)時(shí)間，得到最佳方案；戴雀橋、祁明19在分析了六西格瑪改進(jìn)和六西格瑪設(shè)計(jì)流程的基礎(chǔ)上，針對企業(yè)在實(shí)施六西格瑪管理過程中創(chuàng)新力度不夠的情況，將 TRI

27、Z應(yīng)用到企業(yè)的創(chuàng)新模型中，幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)質(zhì)量與創(chuàng)新的雙贏；鄒峰20通過對 DFSS、AD、TRIZ、穩(wěn)健設(shè)計(jì)等設(shè)計(jì)理論的深入分析與研究，提出了以 AD 設(shè)計(jì)過程為主線，融合 TRIZ、QFD、穩(wěn)健設(shè)計(jì)等設(shè)計(jì)工具與方法的公理化六西格瑪設(shè)計(jì)的方法；馬彥輝、何楨21通過論述 QFD、TRIZ 和 DOE 的相關(guān)知識，分析了其集成的可能性，提出了基于 QFD、TRIZ 和 DOE 集成框架的 DFSS 模式，并以此作為將顧客需求轉(zhuǎn)化為可量化的設(shè)計(jì)特性的重要支撐工具；娜、朱玉鋒22分析了六西格瑪改進(jìn)、六西格瑪設(shè)計(jì)各個(gè)階段在實(shí)施過程中所存在的問題和遇到的瓶頸，論述了 TIRZ 中的重要工具與六西格瑪結(jié)合的可

28、行性，并在此基礎(chǔ)上提出了如何具體的解決問題的模式；有23針對 DFSS 中缺乏對顧客需求獲取與分析深入研究的問題，提出了基于 Web 和 CRM 的顧客需求獲取方法，并研究了基于模糊 c-劃分的顧客需求模糊聚類分析；龍一，媛媛24通過對比 DMAIC 與 DFSS 的區(qū)別以與論述 DFSS 的一般流程，作者提出了基于DFSS 的產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)流程模型，并對顧客需求分析、產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)等階段以與各階段所涉與到的重要問題進(jìn)行了深入研究；志紅等25首先簡要論述了設(shè)計(jì)質(zhì)量的重要性，然后通過分析研究目前常用的 DFSS 的設(shè)計(jì)流程模式之間存在的區(qū)別與聯(lián)系，并基于 DFSS 的指導(dǎo)思想，從設(shè)計(jì)學(xué)和顧

29、客角度出發(fā)，提出了 DFSS 的 DDOVP 設(shè)計(jì)流程模式；胡廉卿26結(jié)合傳統(tǒng)六西格瑪與 DFSS 的比較，闡述了DFSS 在企業(yè)中產(chǎn)品創(chuàng)新的意義，并對 DFSS 不同階段使用的主要工具（如，QFD、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì)等）進(jìn)行了分析與研究；徐秋瑩等學(xué)者27基于對 DFSS 中 DMADV 模式五個(gè)步驟的研究，通過確立項(xiàng)目、獲取顧客需求、提出設(shè)計(jì)概念等，將 DMADV、產(chǎn)品設(shè)計(jì)應(yīng)用到農(nóng)村醫(yī)療藥箱設(shè)計(jì)中；胡艷等學(xué)者28通過對 DFSS 的深入研究，提出一種基于 QFD、FBS、CDOE 集成的 DFSS 方法，并將該方法應(yīng)用于彌補(bǔ) DFSS 在新產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)缺乏具體實(shí)現(xiàn)工具的不足中。1-2-31-

30、2-3 目前目前 DFSSDFSS 存在的不足存在的不足通過對目前國外學(xué)者對 DFSS 不同方面研究，可知其研究方向主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）從設(shè)計(jì)方法學(xué)、設(shè)計(jì)的本質(zhì)、設(shè)計(jì)目的與經(jīng)濟(jì)的角度出發(fā)，綜合考慮 DMAIC 在產(chǎn)品、流程實(shí)施過程中存在的一些不足，從整體上論述了實(shí)施 DFSS 的必要性和可行性，探討了 DFSS 研究的基本容。如圖 1.1 所示，從經(jīng)濟(jì)學(xué)角度來看，DFSS 比 DMAIC 更具優(yōu)越性，IDDOV（DFSS 的一個(gè)流程模式）在項(xiàng)目實(shí)施階段的初期收益低于 DMAIC，但是隨著項(xiàng)目的開展，IDDOV 的增長速率以與收益要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于DMAIC。 IDDOVDMAIC收益0$+_

31、項(xiàng)目實(shí)施時(shí)間65圖 1.1 IDDOV 與 DMAIC 的對比4Fig. 1.1 IDDOV versus DMAIC4（2）由于不同行業(yè)、不同領(lǐng)域以與不同的企業(yè)對產(chǎn)品的改進(jìn)與設(shè)計(jì)的側(cè)重點(diǎn)不同，設(shè)計(jì)人員在系統(tǒng)地、詳細(xì)地應(yīng)用與研究 DFSS 時(shí)提出了多種計(jì)流程模式。最常用的 DFSS 模式有以下幾種：1）DMADV（Define-Measure-Analyze-Design-Verify）模式，即定義、測量、分析、設(shè)計(jì)、驗(yàn)證13；2）IDDOV（Identify-Define-Develop-Optimize-Verify）模式，即識別、定義、設(shè)計(jì)、優(yōu)化、驗(yàn)證4；3）CDOV（Concept-D

32、esign-Optimize-Verify）模式，即概念、設(shè)計(jì)、優(yōu)化、驗(yàn)證9；4）DCCDI（Define-Customer-Concept-Design-Implement）模式，即定義、顧客、概念、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)8；5）IDDOVP（Define-Design-Optimize-Validate-Plan）模式，即定義、設(shè)計(jì)、優(yōu)化、驗(yàn)證、計(jì)劃25。另外，還有其他一些比較常用流程模式，如 DMADOV 模式、DMEDI 模式、DMCDOV 模式、DOCV 模式、DMADIC 模式等。（3）對 DFSS 流程中使用的設(shè)計(jì)工具、方法（如，測量顧客需求階段對顧客需求獲取、分析的工具；分析產(chǎn)品設(shè)計(jì)概念階

33、段的概念生成與評選工具等）進(jìn)行深入研究。DFSS 的目標(biāo)是激發(fā)創(chuàng)新能力，要求經(jīng)過實(shí)施 DFSS 項(xiàng)目后的產(chǎn)品、流程要有創(chuàng)新性和競爭力。因此，在實(shí)行 DFSS 項(xiàng)目中的不同階段，要集成來自統(tǒng)計(jì)質(zhì)量控制、全面質(zhì)量管理等其他設(shè)計(jì)理論或思想方面的相應(yīng)的設(shè)計(jì)工具、方法，發(fā)揮每個(gè)工具的優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn) 6 質(zhì)量水平目標(biāo)，如圖 1.2 所示。FMEA參數(shù)和容差設(shè)計(jì)驗(yàn)證測試VA/VE系統(tǒng)工程SPC檢驗(yàn)和報(bào)廢/返工測試TRIZ定向進(jìn)化理論QFD擔(dān)保請求和顧客抱怨ADTRIZ過程域物理域功能域顧客域結(jié)構(gòu)層ADTRIZDFMDFA事件層行為層DFSSDMAIC 5 / 79圖 1.2 DMAIC 和 DFSS 關(guān)注的不同

34、層次7Fig.1.2 Focus of DMAIC and DFSS7隨著對 DFSS 理論上的深入研究和在實(shí)踐中廣泛應(yīng)用，DFSS 也出現(xiàn)了一些不足或不完善的地方，主要體現(xiàn)為在 DFSS 的整體流程框架下，如何有效的集成其他相關(guān)領(lǐng)域、相關(guān)學(xué)科的相關(guān)設(shè)計(jì)理論、工具與方法達(dá)到 6 質(zhì)量水平目標(biāo)。具體說，存在以下幾個(gè)方面的不足：（1）聚焦于產(chǎn)品機(jī)構(gòu)工作原理的實(shí)現(xiàn)與優(yōu)化方面，對產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)施和驗(yàn)證階段的工具（如，穩(wěn)健設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)、可靠性分析）應(yīng)用研究較多，而對獲取與分析顧客需求、確定產(chǎn)品設(shè)計(jì)概念研究較少，而這兩方面正是 DFSS 的核心階段。（2）在確定產(chǎn)品設(shè)計(jì)概念時(shí)，由于缺少一種系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化生成

35、并評選產(chǎn)品設(shè)計(jì)概念的流程而導(dǎo)致產(chǎn)品的概念缺陷3。由于 DFSS 主要作用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)流程的概念設(shè)計(jì)階段，此階段屬于產(chǎn)品生命周期的上游階段，需要在此階段集成更多的、能產(chǎn)生具有競爭力的創(chuàng)新性想法的創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)工具，而非傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)、控制類的工具。1-31-3 課題研究的意義課題研究的意義在當(dāng)今以顧客需求為中心的產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)中，為繼續(xù)維持較高的市場占有率和開辟國外新興市場，提高企業(yè)競爭力，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的高質(zhì)量水平，企業(yè)必須不斷地將新理論或工具應(yīng)用到企業(yè)的一切設(shè)計(jì)活動中，必須根據(jù)顧客需求的發(fā)展動向調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，研發(fā)適應(yīng)市場需要的新產(chǎn)品。在科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)全球化迅猛發(fā)展的形勢下，企業(yè)產(chǎn)品的創(chuàng)新力決定了企業(yè)在激烈市

36、場競爭中的地位和未來的命運(yùn)，開發(fā)高質(zhì)量的新產(chǎn)品己成為企業(yè)長久生存和快速發(fā)展的關(guān)鍵。創(chuàng)新是設(shè)計(jì)的靈魂，設(shè)計(jì)是產(chǎn)品開發(fā)過程中首要和核心環(huán)節(jié)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)可決定產(chǎn)品總體成本的 70%-80%以上。如果產(chǎn)品缺乏創(chuàng)新、設(shè)計(jì)質(zhì)量不高、產(chǎn)品功能不能適應(yīng)時(shí)刻變化的顧客需求，將使企業(yè)在激烈市場競爭中缺乏競爭力。產(chǎn)品創(chuàng)新的關(guān)鍵階段就在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的初期階段概念設(shè)計(jì)階段，因此概念設(shè)計(jì)的優(yōu)劣決定著整個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量的高低29-30。概念設(shè)計(jì)是運(yùn)用新的設(shè)計(jì)理論、方法與工具創(chuàng)新性的解決企業(yè)所遇到的技術(shù)、管理等方面的問題，尋求解空間圍理想解的過程，是一個(gè)多學(xué)科交叉、多職能部門合作的決策過程，這個(gè)過程中所用的經(jīng)驗(yàn)、知識結(jié)構(gòu)以與設(shè)計(jì)工具

37、、方法要包含多個(gè)領(lǐng)域，只有這樣才能保證最終設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品與企業(yè)的整體戰(zhàn)略目標(biāo)以與顧客需求相吻合。并且，顧客需產(chǎn)品設(shè)計(jì)概念的輸入，是產(chǎn)品設(shè)計(jì)概念的基礎(chǔ)以與評價(jià)和選擇最優(yōu)概念的依據(jù)。因此，如何更加全面地獲取與分析顧客需求，如何將顧客需求轉(zhuǎn)化為可量化的設(shè)計(jì)特性，并以此為基礎(chǔ)得到最優(yōu)產(chǎn)品概念，使新產(chǎn)品的開發(fā)達(dá)到高質(zhì)量水平和最大化顧客滿意度，己成為國外學(xué)術(shù)界和企業(yè)界日益關(guān)注的焦點(diǎn)，這也正是 DFSS 和 TRIZ 所關(guān)心和要解決的問題。DFSS 綜合運(yùn)用科學(xué)的方法與工具對顧客需求進(jìn)行精確的分析，使新產(chǎn)品或新流程本身在設(shè)計(jì)之初具有較高的固有質(zhì)量，消除產(chǎn)品或流程的潛在缺陷，從而使產(chǎn)品或流程具有較強(qiáng)的抗干擾能力

38、，達(dá)到6 甚至更高的質(zhì)量水平，最終最大程度的滿足顧客需求。雖然 DFSS 通過使用相關(guān)流程和工具，為企 業(yè)提供了一種便于把性能特性融入其產(chǎn)品生產(chǎn)與開發(fā)流程的方法，但是缺少一種更為全面地、系統(tǒng)地、結(jié)構(gòu)化地創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法來解決流程中所發(fā)現(xiàn)的難以解決的關(guān)鍵問題，進(jìn)而幫助企業(yè)加快發(fā)明創(chuàng)造的進(jìn)程，提高創(chuàng)新的效率，更有效地進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新。TRIZ 能夠?yàn)楫a(chǎn)品設(shè)計(jì)人員提供一套科學(xué)有效的問題解決工具31。TRIZ 擁有一套具有系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化的理論體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工具，有助于設(shè)計(jì)者拓寬思路、突破思維障礙、打破思維慣性、準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有產(chǎn)品或流程設(shè)計(jì)中存在的問題，為設(shè)計(jì)人員提供問題解決思路和解決方案方向性的指導(dǎo)。雖然TR

39、IZ 采用一套系統(tǒng)化的創(chuàng)新方法和工具來解決企業(yè)的某些關(guān)鍵問題，但是 TRIZ 在對問題的準(zhǔn)確界定、描述等方面仍沒有很理想的方式，更多的是依靠人們的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。所以，在實(shí)施 DFSS 項(xiàng)目時(shí)，企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)人員和設(shè)計(jì)人員如果掌握了 TRIZ 中解決技術(shù)問題和實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新的方法和工具，就能更為科學(xué)有效地對 DFSS 項(xiàng)目進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā)和設(shè)計(jì)，并對產(chǎn)品的未來發(fā)展做出更為準(zhǔn)確的預(yù)測，進(jìn)而在概念設(shè)計(jì)開發(fā)階段就能夠?qū)Ξa(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)方向的正確性予以有力的保證，開發(fā)出更有競爭力的新產(chǎn)品，使產(chǎn)品達(dá)到 6 質(zhì)量水平的目標(biāo)。1-41-4 課題研究的主要容課題研究的主要容1-4-11-4-1 課題研究的主要容課題研究的主要容

40、論文主要對 DMADV 流程的五個(gè)階段與在各個(gè)階段中使用的設(shè)計(jì)工具、方法進(jìn)行較深入的研究，針對測量顧客需求階段與分析設(shè)計(jì)概念階段存在的不完善之處，根據(jù) TRIZ 中的相關(guān)工具、方法與其之間的關(guān)系，提出一種基于 TRIZ 的需求進(jìn)化定律和技術(shù)進(jìn)化定律與 DMADV 的測量顧客需求階段、分析產(chǎn)品設(shè)計(jì)概念階段集成的模型。因此，本論文從以下五個(gè)方面展開：1.深入研究 DFSS、TRIZ 的設(shè)計(jì)方法、概念、目的、意義以與實(shí)施的工具、過程。2.針對 DMADV 流程中測量顧客需求階段存在的一些不足，如使用傳統(tǒng)的顧客調(diào)查問卷、市場調(diào)研等方式獲取顧客需求的成本高、信息差異性大等，以與在為新產(chǎn)品開發(fā)提供有效需求

41、信息的能力不強(qiáng)等問題，采用 TRIZ 的需求進(jìn)化定律獲取與分析顧客需求，發(fā)展已有需求并預(yù)測新的顧客需求，從而為后續(xù)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段提供準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)方向。3.針對 DMADV 流程中分析產(chǎn)品設(shè)計(jì)概念階段存在的一些不足，如使用頭腦風(fēng)暴、類比法、試錯(cuò)法等創(chuàng)新技法生成的設(shè)計(jì)概念存在創(chuàng)新力不強(qiáng)等問題，采用 TRIZ 的技術(shù)進(jìn)化定律與路線分析，確定滿足顧客需求的新一代產(chǎn)品的創(chuàng)新型概念。4.由技術(shù)進(jìn)化定律與其路線生成的若干產(chǎn)品設(shè)計(jì)概念可能存在沖突，采用 TRIZ 中的沖突解決原理、物質(zhì)場分析與 76 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)解，確定消除沖突的解決方案，改善產(chǎn)品的設(shè)計(jì)概念，產(chǎn)生更具競爭力的產(chǎn)品設(shè)計(jì)概念。5.通過新型指甲刀概念設(shè)計(jì)和

42、塑料導(dǎo)爆管自動切割機(jī)改進(jìn)設(shè)計(jì)的實(shí)例驗(yàn)證 TRIZ 與 DMADV 集成模型的創(chuàng)新性。 7 / 791-4-21-4-2 論文的組織結(jié)構(gòu)論文的組織結(jié)構(gòu)通過對國外 DFSS 研究與應(yīng)用現(xiàn)狀的分析，可以得出當(dāng)前企業(yè)在實(shí)施和研究 DFSS 過程中存在的一些不足或不完善的方面，結(jié)合 TRIZ 與其主要的工具、方法和過程，對 DFSS 存在的不足進(jìn)行深入研究與分析，通過集成 TRIZ 與 DMADV 兩者的優(yōu)勢，建立 TRIZ 與 DMADV 集成的流程和方法，確定并提出具有創(chuàng)新力的問題解決方案。論文的組織結(jié)構(gòu)如圖 1.3 所示。相關(guān)理論問題解決方案存在問題歸納總結(jié)第四章 DMADV 與 TRIZ 集成研

43、究第二章 DFSS 概述第五章 DMADV 與 TRIZ 集成應(yīng)用研究第三章 TRIZ 概述第一章 緒論第六章 結(jié)論與展望圖 1.3 論文組織結(jié)構(gòu)Fig. 1.3Roadmap of the thesis全文共分為六章，各章的研究容安排如下：第一章：緒論。概述 DFSS 研究現(xiàn)狀，界定并闡明本課題研究的問題、目的與意義。第二章：DFSS 概述。本章主要介紹了 DFSS 的產(chǎn)生與發(fā)展以與 DFSS 的基本知識，并論述了 DMADV流程的具體步驟與主要的設(shè)計(jì)工具、方法。第三章：TRIZ 概述。介紹了 TRIZ 的基本概念、主要工具與解決問題流程等，并詳細(xì)介紹了需求進(jìn)化定律、技術(shù)進(jìn)化定律與沖突解決原

44、理等工具。第四章：DMADV 與 TRIZ 集成研究。本章首先分析了 TRIZ 與 DMADV 集成的可行性，確定兩者集成的切入點(diǎn)。其次，將 TRIZ 的需求進(jìn)化定律、技術(shù)進(jìn)化定律與 DMADV 的測量顧客需求階段、分析產(chǎn)品設(shè)計(jì)概念階段集成，建立具有較強(qiáng)創(chuàng)新力的 DMADV 與 TRIZ 集成模型。第五章：DMADV 與 TRIZ 集成研究應(yīng)用。針對具體的設(shè)計(jì)實(shí)例進(jìn)行分析，驗(yàn)證理論模型的正確性。根據(jù)建立的 DMADV 與 TRIZ 集成模型，對新型指甲刀概念設(shè)計(jì)、塑料導(dǎo)爆管自動切割機(jī)改進(jìn)設(shè)計(jì)，提出具有較強(qiáng)創(chuàng)新力的解決方案。第六章：結(jié)論與展望。總結(jié)本課題的研究主要容，提出本課題的創(chuàng)新點(diǎn)，指出本課

45、題仍需要進(jìn)一步深入研究的方面，最后是對本課題未來研究方向的展望。 1-51-5 本章小結(jié)本章小結(jié)本章通過對國外學(xué)者對 DFSS 研究現(xiàn)狀的分析，闡述了目前 DMADV 在獲取顧客需求信息方面的復(fù)雜性、產(chǎn)品設(shè)計(jì)概念創(chuàng)新性不足等問題。最后闡述了本課題研究的主要容，對論文的組織結(jié)構(gòu)以與各章容安排進(jìn)行了介紹。第二章第二章 六西格瑪設(shè)計(jì)概述六西格瑪設(shè)計(jì)概述22- -1 1 引言引言隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程的加快，國外企業(yè)都處在以顧客需求拉動企業(yè)發(fā)展的市場環(huán)境中，DFSS的核心特征是以顧客需求為中心，要求企業(yè)的產(chǎn)品、流程或服務(wù)設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)都是以顧客滿意度為中心，并且后續(xù)產(chǎn)品的概念選擇等步驟都以顧客滿

46、意度作為評價(jià)指標(biāo)。六西格瑪從 DMAIC 向DFSS 的演變，是從改進(jìn)質(zhì)量、降低產(chǎn)品或過程缺陷到設(shè)計(jì)產(chǎn)品質(zhì)量、避免產(chǎn)品或過程在后續(xù)階段中出現(xiàn)問題再進(jìn)行檢查、測試、改進(jìn)的進(jìn)化，DFSS 更加注重預(yù)防的思想。22- -2 2 DFSSDFSS 的產(chǎn)生與發(fā)展的產(chǎn)生與發(fā)展現(xiàn)代質(zhì)量管理的發(fā)展與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展是密不可分的。根據(jù)解決產(chǎn)品質(zhì)量所使用的技術(shù)手段和工具的不同，可將現(xiàn)代質(zhì)量管理分為質(zhì)量檢驗(yàn)階段、統(tǒng)計(jì)質(zhì)量控制階段、全面質(zhì)量管理階段、六西格瑪改進(jìn)階段、六西格瑪設(shè)計(jì)階段，其具體階段如圖 2.1 所示。 專職檢驗(yàn) 事后把關(guān)質(zhì)量檢驗(yàn)階段統(tǒng)計(jì)質(zhì)量控制階段 預(yù)防性控制 強(qiáng)調(diào)統(tǒng)計(jì)全面質(zhì)量管理階段 全員參與 自下至上

47、六西格瑪改進(jìn)階段 領(lǐng)導(dǎo)作用 持續(xù)改進(jìn) 顧客為中心 集中控制、改進(jìn)六西格瑪設(shè)計(jì)階段 集中設(shè)計(jì)初期 突破5 墻 穩(wěn)健設(shè)計(jì) 19002000198019601940時(shí)間階段 9 / 79圖 2.1 質(zhì)量管理發(fā)展史Fig. 2.1The development of quality management質(zhì)量管理的前三個(gè)階段：第一階段從 19 世紀(jì)末到 20 世紀(jì) 30 年代末，通過檢驗(yàn)的方式控制和保證產(chǎn)品質(zhì)量，稱為質(zhì)量檢驗(yàn)（Quality Inspection，QI）階段；第二階段從 20 世紀(jì) 40 年代到 50 年代末，通過數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法與質(zhì)量管理相結(jié)合的方式控制產(chǎn)品質(zhì)量，稱為統(tǒng)計(jì)質(zhì)量控制（Stat

48、istical Quality Control，SQC）階段；第三階段從 20 世紀(jì) 60 年代到 80 年代，把質(zhì)量問題作為一個(gè)整體進(jìn)行綜合研究，實(shí)施全員、全過程、全企業(yè)的管理，稱為全面質(zhì)量管理（Total Quality Management，TQM）階段1。日本企業(yè)大力推行全面質(zhì)量管理，其產(chǎn)品在美國市場占有率很高，很多美國企業(yè)面臨嚴(yán)重的考驗(yàn)。20 世紀(jì) 80 年代 Motorola 公司實(shí)行了 DMAIC，DMAIC 注重對現(xiàn)有產(chǎn)品或流程進(jìn)行持續(xù)地改進(jìn)，消除操作錯(cuò)誤，使產(chǎn)品或流程趨于完美。后經(jīng)聯(lián)合信號公司、GE 公司等大型跨國公司的發(fā)展與推廣，DMAIC已經(jīng)發(fā)展為企業(yè)持續(xù)改進(jìn)、不斷提高顧

49、客滿意度的管理理念和企業(yè)文化。然而，通過 DMAIC 模式對流程改進(jìn)空間還是有限的，當(dāng)過程接近 5 質(zhì)量水平時(shí)，很難再通過大幅度的資金投入取得更高質(zhì)量，即所謂的“五西格瑪墻”32。DFSS 能夠解決“五西格瑪墻”的問題，通過對現(xiàn)有產(chǎn)品、流程進(jìn)行以 6 質(zhì)量為目標(biāo)的突破性改進(jìn)設(shè)計(jì)或重新設(shè)計(jì)，可以使產(chǎn)品、流程達(dá)到6 甚至更高的質(zhì)量水平。DFSS 以 6 質(zhì)量水平為目標(biāo)，以顧客需求為中心，基于并行工程，面向產(chǎn)品全生命周期，綜合運(yùn)用科學(xué)的系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，深入分析顧客需求，通過突破性地改進(jìn)或重新設(shè)計(jì)開發(fā)產(chǎn)品、流程或服務(wù)，從而提高顧客滿意度，達(dá)到 6 質(zhì)量水平。1998 年 GE 公司宣布未來所有新產(chǎn)品、

50、新業(yè)務(wù)都要采用 DFSS，截至 2000 年，GE 公司有 30 個(gè)產(chǎn)品系列采用了 DFSS。2003 年 Microsoft 公司宣布新產(chǎn)品將全部采用 DFSS。隨著 Motorola、Honeywell等著名公司不斷加入 DFSS 的行列中，DFSS 給企業(yè)和社會帶來多方面的利益，并產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，提高了企業(yè)綜合競爭力33。22- -3 3 DFSSDFSS 的定義的定義2-3-12-3-1 六西格瑪?shù)幕竞x六西格瑪?shù)幕竞x（sigma）為希臘字母，是概率統(tǒng)計(jì)中的一個(gè)術(shù)語，即“標(biāo)準(zhǔn)差” niixxn1211（2.1）式（2.1）用來表示任意一組產(chǎn)品數(shù)據(jù)或過程輸出結(jié)果的離散程度的指

51、標(biāo)，是一種評估產(chǎn)品或生產(chǎn)過程特性波動大小的統(tǒng)計(jì)量34。如圖 2.2 所示，在 DFSS 中可使用 水平的高低來表示產(chǎn)品、過程質(zhì)量的優(yōu)劣。3 進(jìn)程6 進(jìn)程=M+6+3 +4+2+10+5-2 -1-5 -4 -3-6+60-3-6+3USLLSL圖 2.2 3 進(jìn)程和 6 進(jìn)程Fig. 2.2 3 process and 6 process 質(zhì)量水平是將過程輸出的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差同顧客需求的目標(biāo)值、規(guī)格限比較，是過程的平均值與規(guī)格限的距離中包含 的倍數(shù)。 質(zhì)量水平是對產(chǎn)品、過程滿足顧客需求能力的一種度量。 質(zhì)量水平越高，過程滿足顧客要求的能力就越強(qiáng)；反之，過程滿足顧客要求的能力就越低。概率統(tǒng)計(jì)學(xué)中

52、的 6 為 0.0018ppm 的缺陷概率。在實(shí)際生產(chǎn)過程中的 6 質(zhì)量水平，要考慮生產(chǎn)過程在長期運(yùn)行中出現(xiàn)的波動、漂移等因素，需將過程中心偏移1.5 后，即通常所說的 6 質(zhì)量水平代表 3.4ppm 的缺陷概率。然而，六西格瑪?shù)暮x已經(jīng)超越了統(tǒng)計(jì)學(xué)的圍，它可以作為企業(yè)進(jìn)行質(zhì)量創(chuàng)新和達(dá)成顧客滿意的經(jīng)營戰(zhàn)略，也可作為“第一次就把事情做對”的企業(yè)質(zhì)量文化。表 2.1 質(zhì)量水平與合格率、缺陷數(shù)之間的關(guān)系35Table 2.1 Sigma level as percent variation and defects per million35 水平合格率（%）ppm 缺陷數(shù)（短期）ppm 缺陷數(shù)（長期

53、-偏移1.5）1 68.26 317400 6977002 95.46 45400 3087003 99.73 2700 668104 99.9937 63 62105 99.999943 0.57 2336 99.9999998 0.0018 3.42-3-22-3-2 DFSSDFSS 的定義的定義六西格瑪通過在新產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)初期，系統(tǒng)地采用無缺陷的過程設(shè)計(jì)，面向六西格瑪?shù)脑O(shè)計(jì)，并對現(xiàn)有產(chǎn)品進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)，消除過程缺陷和無價(jià)值作業(yè)，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本、縮短運(yùn)轉(zhuǎn)周期，達(dá)到顧客滿意，增強(qiáng)企業(yè)競爭力。以下是國外和國一些學(xué)者對 DFSS 的定義：Subir Chowdhury 認(rèn)為 DFSS

54、 在產(chǎn)品或流程的開發(fā)階段解決問題，創(chuàng)造新的、更好的設(shè)計(jì)方案，不允許問題進(jìn)入后續(xù)控制、生產(chǎn)階段，并把顧客需求變成優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品和增加利潤的源泉4。Geoff Tennant 對 DFSS 的定義：以六西格瑪能力和性能為目標(biāo)的新產(chǎn)品或新服務(wù)的設(shè)計(jì)8。何楨等學(xué)者認(rèn)為 DFSS 是一種實(shí)現(xiàn)無缺陷的產(chǎn)品、流程或服務(wù)設(shè)計(jì)方法15。DFSS 基于并行工程，面向產(chǎn)品的全生命周期，采用系統(tǒng)化的解決問題的方法，把顧客需求融入到產(chǎn)品、流程或服務(wù)設(shè)計(jì)過程中，從而確保產(chǎn)品、流程或服務(wù)的開發(fā)速度和質(zhì)量，降低產(chǎn)品、流程或服務(wù)生命周期成本，為企業(yè)解決產(chǎn)品、流程或服務(wù)設(shè)計(jì)問題提供有效的解決方法。Beth Hendricks 指出，對

55、于 DFSS 并沒有一個(gè)統(tǒng)一的定義，它是任何一個(gè)想要超越顧客需求，保持顧客忠誠度的組織從事創(chuàng)造性設(shè)計(jì)的一個(gè)設(shè)計(jì)原則36。Andreas Kleinert 指出，DFSS 是以 6 質(zhì)量水平為目標(biāo)的新產(chǎn)品開發(fā)的設(shè)計(jì)方法。DFSS 并沒有形成統(tǒng)一的定義，通常每個(gè)企業(yè)或培訓(xùn)組織定義的 DFSS 各不一樣，很多情況下，企業(yè)將實(shí)施適合企業(yè)自身業(yè)務(wù)、技術(shù)和文化的 DFSS。正是因?yàn)槿绱?，DFSS 與其說是個(gè)方法，不如將它定義為一個(gè)方法論37。雖然 DFSS 的定義并不統(tǒng)一，但是國的學(xué)者馬林對 DFSS 的定義取得了國學(xué)者比較廣泛的認(rèn)可。馬 11 / 79林認(rèn)為，DFSS 是按照合理的流程、運(yùn)用科學(xué)的方法準(zhǔn)

56、確理解和把握顧客需求，對新產(chǎn)品或流程進(jìn)行穩(wěn)健設(shè)計(jì)，使產(chǎn)品或流程本身具有抵抗各種干擾的能力，從而在低成本下實(shí)現(xiàn) 6 甚至更高的質(zhì)量水平。22-4-4DFSSDFSS 項(xiàng)目選擇與團(tuán)隊(duì)組建項(xiàng)目選擇與團(tuán)隊(duì)組建DFSS 流程的實(shí)施是從確定項(xiàng)目開始的。項(xiàng)目的選擇必須以企業(yè)戰(zhàn)略和最終顧客需求為基礎(chǔ)8。如何確定項(xiàng)目是決定 DFSS 能否成功實(shí)施的最關(guān)鍵的一個(gè)方面。而 DFSS 項(xiàng)目能達(dá)到既定的 6 質(zhì)量水平的一個(gè)原因是，由高層領(lǐng)導(dǎo)擔(dān)任設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)主要職務(wù)，形成一個(gè)致力于打造高質(zhì)量產(chǎn)品的團(tuán)隊(duì)體系。2-4-12-4-1 DFSSDFSS 項(xiàng)目選擇項(xiàng)目選擇成功實(shí)施 DFSS 項(xiàng)目對企業(yè)經(jīng)營戰(zhàn)略的實(shí)現(xiàn)、關(guān)鍵績效指標(biāo)以與提

57、高顧客滿意度有著舉足輕重的影響，并且對員工觀念的轉(zhuǎn)變、企業(yè)文化的塑造有著重要意義。項(xiàng)目的選擇必須要有領(lǐng)導(dǎo)層的參與，并組織跨職能、跨部門的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，以保證采用并行工程思想從產(chǎn)品的全生命周期來考慮產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。在 DMADV 項(xiàng)目中，可以考慮以下幾種潛在的來源確定項(xiàng)目的方向：（1）企業(yè)需要一個(gè)新的過程、產(chǎn)品或服務(wù)。設(shè)計(jì)與當(dāng)前不同的過程、產(chǎn)品和服務(wù)，從產(chǎn)品生命周期的一開始就設(shè)計(jì)出高質(zhì)量的過程、產(chǎn)品和服務(wù)來滿足顧客需求，減少糾錯(cuò)成本。（2）企業(yè)現(xiàn)有的過程、產(chǎn)品需要重大的突破性改進(jìn)。待開展的項(xiàng)目必須能消除對現(xiàn)有過程、產(chǎn)品經(jīng)過一般的改進(jìn)方法仍達(dá)不到目標(biāo)的問題；消除目前過程、產(chǎn)品多項(xiàng)不能滿足顧客需求的不足和缺

58、陷等。（3）為了超過競爭對手和獲得競爭優(yōu)勢而制定的措施；（4）實(shí)施管理、認(rèn)證的要求；（5）滿足新顧客要求的需要。另外，項(xiàng)目選擇還要考慮待選擇項(xiàng)目必須能解決產(chǎn)品、過程中的關(guān)鍵問題以與項(xiàng)目要有一定復(fù)雜度等。因此，項(xiàng)目的確定主要考慮以下兩個(gè)方面：（1）能實(shí)現(xiàn)顧客滿意度持續(xù)提高的項(xiàng)目。DFSS 以顧客（包括部顧客和外部顧客）需求為導(dǎo)向，在最初確定項(xiàng)目時(shí)就充分考慮顧客需求，其必須支持所有能使顧客興奮的需求，充分挖掘顧客潛在的需求，這樣才能在最大程度上滿足顧客需求和企業(yè)業(yè)務(wù)需求。（2）支持企業(yè)長期戰(zhàn)略目標(biāo)的項(xiàng)目?？梢酝ㄟ^分析競爭對手產(chǎn)品的當(dāng)前質(zhì)量水平或根據(jù)其自身戰(zhàn)略的延續(xù)性，確定企業(yè)產(chǎn)品的總體發(fā)展方向，確

59、立與企業(yè)戰(zhàn)略緊密相關(guān)的項(xiàng)目，不斷縮小與行業(yè)領(lǐng)先者的差距，追求卓越績效。 2-4-22-4-2 DFSSDFSS 團(tuán)隊(duì)組織結(jié)構(gòu)與成員角色團(tuán)隊(duì)組織結(jié)構(gòu)與成員角色DFSS 的組織結(jié)構(gòu)以與成員角色和DMAIC 基本一樣1，由企業(yè)執(zhí)行領(lǐng)導(dǎo)者、倡導(dǎo)者、黑帶大師、黑帶與綠帶組成了一個(gè)以 6 質(zhì)量水平為目標(biāo)的團(tuán)隊(duì)組織體系35，如圖 2.3 所示。DFSS 團(tuán)隊(duì)成員的職責(zé)如下：（1）執(zhí)行領(lǐng)導(dǎo)者：執(zhí)行領(lǐng)導(dǎo)者一般有企業(yè)最高領(lǐng)導(dǎo)人或 CEO 擔(dān)任，并且往往要求其有卓越的領(lǐng)導(dǎo)才能，主要負(fù)責(zé)企業(yè)的戰(zhàn)略部署，他對整個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目成功的影響比任何人都要大。（2）倡導(dǎo)者：倡導(dǎo)者由企業(yè)高層或中層領(lǐng)導(dǎo)組成，確定實(shí)施的 DFSS 項(xiàng)目，

60、并負(fù)責(zé)審核設(shè)計(jì)方案，為團(tuán)隊(duì)提供需要的資源，起著承上啟下的作用。（3）黑帶大師：黑帶大師擔(dān)任教練角色，培訓(xùn)和指導(dǎo)黑帶進(jìn)行系統(tǒng)學(xué)習(xí)，核查并推動設(shè)計(jì)進(jìn)度，協(xié)助黑帶完成每個(gè)關(guān)鍵步驟。（4）黑帶：黑帶主要負(fù)責(zé) DFSS 項(xiàng)目的實(shí)施，包括項(xiàng)目的開啟、運(yùn)作，并保證項(xiàng)目的成功，是DFSS 的重要技術(shù)骨干。（5）綠帶：綠帶是非專職的 DFSS 項(xiàng)目組的基層管理成員，具體的完成黑帶分配的工作。22-5-5DFSSDFSS 的目的與意義的目的與意義DFSS 是一個(gè)最佳設(shè)計(jì)實(shí)踐，它可應(yīng)用于任何領(lǐng)域、行業(yè)、產(chǎn)品或流程的開發(fā)與設(shè)計(jì)階段。把 DFSS應(yīng)用到企業(yè)流程重新設(shè)計(jì)或突破性改進(jìn)之中，使之成為企業(yè)解決關(guān)鍵技術(shù)問題、持續(xù)