【正文】 ，起著承上啟下的作用。167。DFSS 項(xiàng)目的實(shí)施能夠?yàn)槠髽I(yè)帶來多方面的效益 [38]：（1）使用 DFSS 的企業(yè)往往可以使其產(chǎn)品產(chǎn)生高的顧客滿意度，使顧客忠誠，提高產(chǎn)品市場(chǎng)占有率，為企業(yè)帶來利潤(rùn)的增加。（3）DFSS 能產(chǎn)生更大的經(jīng)濟(jì)效益。企業(yè)唯有在開發(fā)設(shè)計(jì)階段實(shí)施 DFSS，對(duì)產(chǎn)品、流程進(jìn)行重新設(shè)計(jì)或重大突破性改進(jìn)，才能實(shí)現(xiàn)真正意義上的 6σ 質(zhì)量水平，因?yàn)楫a(chǎn)品設(shè)計(jì)階段的質(zhì)量決定了產(chǎn)品質(zhì)量水平，而質(zhì)量改進(jìn)、質(zhì)量控制僅僅為了強(qiáng)化固有質(zhì)量。26 DFSS 的設(shè)計(jì)流程DFSS 以顧客需求為導(dǎo)向，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)研發(fā)的上游階段賦予產(chǎn)品 6σ 質(zhì)量，基于并行工程思想，深入研究分析顧客需求，將具有創(chuàng)新性、系統(tǒng)化的設(shè)計(jì)工具集成到產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程中，開發(fā)優(yōu)質(zhì)概念，并對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行穩(wěn)健設(shè)計(jì)，提高抗干擾能力，實(shí)現(xiàn) 6σ 質(zhì)量水平的目標(biāo)。并行工程是并行地設(shè)計(jì)產(chǎn)品及相關(guān)過程的系統(tǒng)化方法。DFSS 在產(chǎn)品的概念形成階段就考慮產(chǎn)品的缺陷，將問題消滅在研發(fā)初期，堅(jiān)決不讓質(zhì)量問題遺留到質(zhì)量控制、改進(jìn)階段。其中，描述型設(shè)計(jì)過程模型將設(shè)計(jì)過程分為問題分析、概念設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)四個(gè)階段。從顧客需求和設(shè)計(jì)學(xué)角度來看，DFSS 流程可以分為以下 3 個(gè)階段：（1）確定產(chǎn)品或過程的顧客需求階段。其次，在資源、約束條件范圍內(nèi)確定能實(shí)現(xiàn)主要功能的若干原理解。如圖 是描述型設(shè)計(jì)過程模型、簡(jiǎn)化的描述型設(shè)計(jì)過程模型以及 DMADV模式關(guān)系的框架模型。如表 所示，由 google 搜索引擎截止到 統(tǒng)計(jì)出來的最廣泛應(yīng)用的 10種不同類型的 DFSS 模式的點(diǎn)擊率排行榜。也就是說，DFSS 不應(yīng)該被認(rèn)為是一個(gè)具有通用標(biāo)準(zhǔn)的業(yè)務(wù)戰(zhàn)略。（3）設(shè)計(jì)產(chǎn)品或過程，并驗(yàn)證設(shè)計(jì)階段。（2）產(chǎn)品或過程的概念設(shè)計(jì)階段。因此，可以將描述型設(shè)計(jì)過程模型簡(jiǎn)化成顧客需求分析、概念設(shè)計(jì)、常規(guī)設(shè)計(jì)三個(gè)階段 [3940]。DFSS 提供了一套系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化的設(shè)計(jì)流程，能夠減小產(chǎn)品、流程的標(biāo)準(zhǔn)差和偏差，使它們的質(zhì)量特性曲線處于規(guī)格限之內(nèi)，并使平均值與目標(biāo)值重合，減少質(zhì)量波動(dòng)，提高產(chǎn)品、流程的抗干擾能力。并行工程要求設(shè)計(jì)人員在產(chǎn)品設(shè)計(jì)一開始就考慮產(chǎn)品的設(shè)計(jì)概念、工藝、制造、生產(chǎn)、商品化、維修、售后等各個(gè)方面的需求，從而最大限度的縮短產(chǎn)品研發(fā)周期，保證產(chǎn)品一次設(shè)計(jì)成功并滿足顧客需求。顧客所要求的產(chǎn)品目標(biāo)值、規(guī)格限是企業(yè)制定產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差的依據(jù)，并且產(chǎn)品概念的優(yōu)劣也是以顧客的需求作為評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)的。因此，對(duì) DFSS 的研究對(duì)企業(yè)以及社會(huì)的發(fā)展具有重要意義。（4）實(shí)現(xiàn) 6σ 質(zhì)量水平的唯一途徑是 DFSS[4]。目前，國(guó)內(nèi)外許多企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量水平多為 3σ~4σ，要想達(dá)到 6σ 質(zhì)量水平，需將目前的質(zhì)量水平提高 20220 倍左右。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)改進(jìn)和提高質(zhì)量的重要方法。（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。242 DFSS 團(tuán)隊(duì)組織結(jié)構(gòu)及成員角色DFSS 的組織結(jié)構(gòu)以及成員角色和DMAIC 基本相同 [1]，由企業(yè)執(zhí)行領(lǐng)導(dǎo)者、倡導(dǎo)者、黑帶大師、黑帶及綠帶組成了一個(gè)以 6σ 質(zhì)量水平為目標(biāo)的團(tuán)隊(duì)組織體系 [35]，如圖 所示。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。（2）企業(yè)現(xiàn)有的過程、產(chǎn)品需要重大的突破性改進(jìn)。241 DFSS 項(xiàng)目選擇成功實(shí)施 DFSS 項(xiàng)目對(duì)企業(yè)經(jīng)營(yíng)戰(zhàn)略的實(shí)現(xiàn)、關(guān)鍵績(jī)效指標(biāo)以及提高顧客滿意度有著舉足輕重的影響，并且對(duì)員工觀念的轉(zhuǎn)變、企業(yè)文化的塑造有著重要意義。24 DFSS 項(xiàng)目選擇及團(tuán)隊(duì)組建DFSS 流程的實(shí)施是從確定項(xiàng)目開始的。正是因?yàn)槿绱耍珼FSS 與其說是個(gè)方法，不如將它定義為一個(gè)方法論 [37]。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。表 σ 質(zhì)量水平與合格率、缺陷數(shù)之間的關(guān)系 [35]Table Sigma level as percent variation and defects per million[35]σ 水平 合格率（%） ppm 缺陷數(shù)（短期） ppm 缺陷數(shù)（長(zhǎng)期 偏移）1σ 317400 6977002σ 45400 3087003σ 2700 668104σ 63 62105σ 2336σ 232 DFSS 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(duì)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(jìng)爭(zhēng)力。概率統(tǒng)計(jì)學(xué)中的 6σ 為 的缺3σ 進(jìn)程6σ 進(jìn)程μ=M+6σ+3σ +4σ+2σ+1σ0 +5σ2σ 1σ5σ 4σ 3σ6σ+6σ03σ6σ +3σUSLLSL圖 3σ 進(jìn)程和 6σ 進(jìn)程Fig. 3σ process and 6σ process11 / 83陷概率。如圖 所示，在 DFSS 中可使用 σ 水平的高低來表示產(chǎn)品、過程質(zhì)量的優(yōu)劣。2022 年 Microsoft 公司宣布新產(chǎn)品將全部采用 DFSS。然而，通過 DMAIC 模式對(duì)流程改進(jìn)空間還是有限的，當(dāng)過程接近 5σ 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]。? 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 5σ 墻? 穩(wěn)健設(shè)計(jì) ……1900 2022198019601940 時(shí)間階段圖 質(zhì)量管理發(fā)展史Fig. The 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（Statistical 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]。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(cè)試、改進(jìn)的進(jìn)化，DFSS 更加注重預(yù)防的思想。15 本章小結(jié)本章通過對(duì)國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì) 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。根據(jù)建立的 DMADV 與 TRIZ 集成模型，對(duì)新型指甲刀概念設(shè)計(jì)、塑料導(dǎo)爆管自動(dòng)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。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)。本章主要介紹了 DFSS 的產(chǎn)生與發(fā)展以及 DFSS 的基本知識(shí)，并論述了DMADV 流程的具體步驟及主要的設(shè)計(jì)工具、方法。論文的組織結(jié)構(gòu)如圖 所示。 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)化定律及路線分析，確定滿足顧客需求的新一代產(chǎn)品的創(chuàng)新型概念。167。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]。并且，顧客需求是產(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)以及評(píng)價(jià)和選擇最優(yōu)概念的依據(jù)。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。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(jìng)爭(zhēng)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。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(shì)，實(shí)現(xiàn) 6σ 質(zhì)量水平目標(biāo)，如圖 所示。最常用的 DFSS 模式有以下幾種：1）DMADV（DefineMeasureAnalyzeDesignVerify ）模式，即定義、測(cè)量、分析、設(shè)計(jì)、驗(yàn)證 [13]；2）IDDOV（IdentifyDefineDevelopOptimizeVerify）模式，即識(shí)別、定義、設(shè)計(jì)、優(yōu)化、驗(yàn)證 [4]；3）CDOV（ConceptDesignOptimizeVerify）模式，即概念、設(shè)計(jì)、優(yōu)化、驗(yàn)證 [9]；4）DCCDI（DefineCustomerConceptDesignImplement ）模式，即定義、顧客、概念、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn) [8]；5）IDDOVP（DefineDesignOptimizeValidatePlan ）模式，即定義、設(shè)計(jì)、優(yōu)化、驗(yàn)證、計(jì)劃 [25]。122 國(guó)內(nèi) DFSS 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及注意事項(xiàng)；邵云飛、3 / 83謝建民等學(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)及互補(bǔ)點(diǎn)，分別從TRIZ、六西格瑪?shù)慕嵌瘸霭l(fā)，建立并研究了 TRIZ 與 DMAIC 的集成框架以及 TRIZ 與 DMADV 的集成框架；朱正禮等學(xué)者 [17]通過闡述 DFSS 模式的步驟及其在技術(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(jìng)爭(zhēng)力的重要推動(dòng)力；顧青峰 [18]通過論述TRIZ 沖突解決原理以及六西格瑪設(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(duì)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 TRIZ 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(duì)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(shí)，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；陳娜、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)合的可行性，并在此基礎(chǔ)上提出了如何具體的解決問題的模式；趙有 [23]針對(duì) DFSS 中缺乏對(duì)顧客需求獲取及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；李龍一，蔣媛媛 [24]通過對(duì)比 DMAIC 與DFSS 的區(qū)別以及論述 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(duì)顧客需求分析、產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)等階段以及各階段所涉及到的重要問題進(jìn)行了深入研究；張志紅等 [25]首先簡(jiǎn)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(duì) 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(duì) 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(duì) 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。167。DFSS 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(duì)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。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(cè)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(duì)產(chǎn)品進(jìn)行改進(jìn) [2]。日本企業(yè)大力推