【文章內(nèi)容簡介】 ................................................................58167。54 本章小結(jié) ...............................................................................................................................................69第六章 結(jié)論與展望 ..............................................70167。61 主要結(jié)論 ...............................................................................................................................................70167。62 未來展望 ...............................................................................................................................................71參考文獻 ........................................................72致謝 ............................................................76符號說明縮寫詞：DFSS —— Design for Six Sigma，六西格瑪設(shè)計。DMADV —— Define Measure Analyse Design Verify，定義 測量分析設(shè)計驗證。DMAIC —— Define Measure Analyse Improve Control，定義測量 分析改進控制。VOC —— Voice of the Customer，顧客之聲。CTQ —— Critical to Quality，關(guān)鍵質(zhì)量特性。TRIZ —— Theory of Inventive Problem Solving，發(fā)明問題解決理論。IFR —— Ideal Final Result，最終理想解。SuField —— SubstanceFiled，物質(zhì) 場。1 / 83第一章 緒論167。11 課題研究背景隨著經(jīng)濟全球化的發(fā)展，科學技術(shù)的突飛猛進，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)品以及如何提高產(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)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要戰(zhàn)略任務，企業(yè)未來的經(jīng)濟增長點就是持續(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)計出來的，先進的管理理論和科學的創(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用具有創(chuàng)新性的理論及其設(shè)計工具、方法，最大程度的開發(fā)出滿足顧客需求的產(chǎn)品，以及實現(xiàn)企業(yè)戰(zhàn)略和目標，形成企業(yè)核心競爭力?，F(xiàn)代質(zhì)量管理經(jīng)歷了質(zhì)量檢驗階段、統(tǒng)計質(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 80 年代 Motorola 公司實行了六西格瑪管理（DMAIC ）給企業(yè)帶來了前所未有的效益。DMAIC 經(jīng)過在 GE 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)濟性為原則、以數(shù)據(jù)為基拙，以近乎完美為目標，實現(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)科學和統(tǒng)計科學為手段，通過定義問題、測量顧客需求、分析問題的根本原因、改進并優(yōu)化產(chǎn)品和控制改進的性能等階段對產(chǎn)品進行改進 [2]。然而，通過 DMAIC 對流程的改進作用是有限的，產(chǎn)品的質(zhì)量仍無法無限接近產(chǎn)品的設(shè)計質(zhì)量，即所謂的“五西格瑪墻”。應用六西格瑪設(shè)計（DFSS）可以解決“五西格瑪墻”的問題。DFSS 是對產(chǎn)品、流程或服務進行以 6σ 質(zhì)量為目標的設(shè)計，它作用于產(chǎn)品、流程或服務生命周期的早期階段 [3]。DFSS 常用的一個模式是 DMADV，它能將產(chǎn)品、流程或服務設(shè)計過程中使用到的方法、工具進行系統(tǒng)化的整合，用來對產(chǎn)品、流程或服務進行重大改進或重新設(shè)計，以滿足顧客的需求和期望。DFSS 的目標是激發(fā)創(chuàng)新能力 [4]。DFSS 能夠讓設(shè)計者找出問題的根本原因，提出富有創(chuàng)新性的產(chǎn)品設(shè)計概念，創(chuàng)造出一種鼓勵企業(yè)與個人快速成長、發(fā)展的環(huán)境，從而在整體上加快企業(yè)創(chuàng)新的速度，增強企業(yè)的競爭力量。因此，對 DFSS 進行深入的研究，可使企業(yè)在激烈的市場競爭中占據(jù)產(chǎn)品設(shè)計和開發(fā)領(lǐng)域的制高點。167。12 DFSS 研究現(xiàn)狀DFSS 是新產(chǎn)品、新流程的開發(fā)與設(shè)計方法，能避免企業(yè)在設(shè)計過程中或設(shè)計完成之后想再通過試錯法、質(zhì)量控制、質(zhì)量改進等方法來試圖提高質(zhì)量，降低了不必要的成本費用，減少了大量的時間的浪費，能夠為企業(yè)提供高額利潤，同時能夠以高質(zhì)量的產(chǎn)品、流程或服務為顧客提供最大的價值，為企業(yè)在新產(chǎn)品、流程或服務的市場上建立強大的競爭優(yōu)勢。基于上述 DFSS 所能為企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟效益以及在開發(fā)新產(chǎn)品方面的優(yōu)勢，國內(nèi)外越來越多的學者對 DFSS 進行了多方面的探索與研究。121 國外 DFSS 研究現(xiàn)狀Basem ElHaik, David M. Roy 教授 [5]對六西格瑪改進及六西格瑪設(shè)計進行了研究，并對在設(shè)計流程中應用到的 QFD、DFX 、TRIZ、FEMA 等設(shè)計方法和工具進行了詳細論述；Subir Chowdhury[4]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、采用的設(shè)計方法等進行了論述；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)計流程注重從設(shè)計源頭解決問題，并通過顧客與產(chǎn)品需求的關(guān)系、開發(fā)和分析內(nèi)部需求、制造過程對產(chǎn)品性能的影響的三個方面解釋了 DFSS 設(shè)計思想；Larry R. Smith 教授 [7]建立了基于公理設(shè)計四個設(shè)計域和設(shè)計過程三個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)計域和不同的設(shè)計思維層次中采用相應的設(shè)計工具和設(shè)計方法，并論述了在設(shè)計思維結(jié)構(gòu)層采用 DFSS 與 TRIZ、AD集成的方法來進行新產(chǎn)品的設(shè)計開發(fā)是未來的發(fā)展趨勢；Geoff Tennant[8]從設(shè)計學角度出發(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)計流程進行了論述，重點研究了顧客需求分析、產(chǎn)品設(shè)計概念等內(nèi)容；Clyde M. Creveling 等學者 [9]主要論述了六西格瑪設(shè)計在技術(shù)和產(chǎn)品開發(fā)中的應用，針對關(guān)鍵參數(shù)管理、創(chuàng)新和概念生成等關(guān)鍵過程進行了深入的研究，并詳細闡述了在設(shè)計開發(fā)過程中使用的 QFD、RD 等工具；Chantal Baril 等學者 [10]通過整合可靠性設(shè)計和考慮決策者偏好的交互式多目標方法，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，這個方法包括了基于可靠性的優(yōu)化、穩(wěn)健設(shè)計和多目標優(yōu)化等領(lǐng)域的許多概念；Carl Berardinelli 等學者[11]通過論述 DFSS 五個設(shè)計階段及其相關(guān)工具（如 QFD、 PMAP、Pugh 矩陣等）的應用，闡明了DFSS 是一個能達到產(chǎn)品無缺陷設(shè)計的流程，并用 Delpi（德爾福）公司塑料激光透射焊接的設(shè)計過程進行了實例驗證；Yousef Amer, Lee Luongd 等人 [12]論述了 DFSS 設(shè)計流程 5 個階段的目的及任務，將DFSS 設(shè)計流程與模糊邏輯學相結(jié)合，并建立基于 DFSS 流程的供應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 ElHaik 教授 [3]詳細的論述了六西格瑪設(shè)計流程在產(chǎn)品開發(fā)過程中的具體步驟，對 QFD、AD、 TRIZ、DOE、穩(wěn)健設(shè)計、優(yōu)化設(shè)計等工具進行了詳細介紹，并提出了融合多種設(shè)計工具和設(shè)計方法的六西格瑪設(shè)計集成模型；Dana Ginn, Evelyn Varner 等學者 [13]對六西格瑪設(shè)計流程的 DMADV 模式五個階段進行了詳細論述，并闡述了五個步驟的目的、意義以及采用的具體的設(shè)計工具，使企業(yè)在新產(chǎn)品的開發(fā)過程中實行 DFSS 有很強的指導意義；ChiaoTzu Huang 等學者 [14]論述 DFSS 的 DMADV 設(shè)計流程在產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計和提高設(shè)計質(zhì)量方面的優(yōu)勢，通過對 DMADV 設(shè)計流程的步驟及應用進行深入研究，并將提高監(jiān)控攝像機質(zhì)量的項目過程按著DMADV 設(shè)計流程的五個步驟進行，從而確定出提高產(chǎn)品質(zhì)量的方法。122 國內(nèi) DFSS 研究現(xiàn)狀何楨、梁昭磊等學者 [15]通過探討六西格瑪設(shè)計和六西格瑪改進的關(guān)系，論述了六西格瑪設(shè)計的基本流程、主要工具，并指出企業(yè)在實施六西格瑪設(shè)計過程中存在的一些問題以及注意事項；邵云飛、3 / 83謝建民等學者 [16]深入分析了 TRIZ 與六西格瑪設(shè)計集成的依據(jù)，得出兩者的共同點及互補點，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)計實例表明 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 沖突解決原理以及六西格瑪設(shè)計中 DMADV 模式產(chǎn)品開發(fā)的設(shè)計流程，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)計靈感、縮短設(shè)計時間，得到最佳方案；戴雀橋、祁明[19]在分析了六西格瑪改進和六西格瑪設(shè)計流程的基礎(chǔ)上，針對企業(yè)在實施六西格瑪管理過程中創(chuàng)新力度不夠的情況，將 TRIZ 應用到企業(yè)的創(chuàng)新模型中，幫助企業(yè)實現(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)計等設(shè)計理論的深入分析與研究，提出了以 AD 設(shè)計過程為主線，融合TRIZ、QFD、穩(wěn)健設(shè)計等設(shè)計工具與方法的公理化六西格瑪設(shè)計的方法；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)計特性的重要支撐工具；陳娜、朱玉鋒 [22]分析了六西格瑪改進、六西格瑪設(shè)計各個階段在實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 DFSS 中缺乏對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)計流程模型，并對顧客需求分析、產(chǎn)品概念設(shè)計、優(yōu)化設(shè)計等階段以及各階段所涉及到的重要問題進行了深入研究；張志紅等 [25]首先簡要論述了設(shè)計質(zhì)量的重要性，然后通過分析研究目前常用的 DFSS 的設(shè)計流程模式之間存在的區(qū)別與聯(lián)系，并基于 DFSS 的指導思想，從設(shè)計學和顧客角度出發(fā)，提出了 DFSS 的 DDOVP 設(shè)計流程模式；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、可靠性設(shè)計等）進行了分析與研究；徐秋瑩等學者 [27]基于對 DFSS 中 DMADV 模式五個步驟的研究，通過確立項目、獲取顧客需求、提出設(shè)計概念等，將 DMADV、產(chǎn)品設(shè)計應用到農(nóng)村醫(yī)療藥箱設(shè)計中；胡艷等學者 [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，并將該方法應用于彌補 DFSS 在新產(chǎn)品設(shè)計時缺乏具體實現(xiàn)工具的不足中。123 目前 DFSS 存在的不足通過對目前國內(nèi)外學者對 DFSS 不同方面研究，可知其研究方向主要體現(xiàn)在以下幾個方面：（1）從設(shè)計方法學、設(shè)計的本質(zhì)、設(shè)計目的及經(jīng)濟的角度出發(fā)，綜合考慮 DMAIC 在產(chǎn)品、流程實施過程中存在的一些不足，從整體上論述了實施 DFSS 的必要性和可行性，探討了 DFSS 研究的基本內(nèi)容。如圖 所示，從經(jīng)濟學角度來看，DFSS 比 DMAIC 更具優(yōu)越性，IDDOV（DFSS 的一個流程模式）在項目實施階段的初期收益低于 DMAIC，但是隨著項目的開展，IDDOV 的增長速率以及收益要遠遠高于 DMAIC。IDDOVDMAIC收益0$+_項目實施時間6σ5σ圖 IDDOV 與 DMAIC 的對比 [4]Fig. IDDOV versus DMAIC[4]（2）由于不同行業(yè)、不同領(lǐng)域以及不同的企業(yè)對產(chǎn)品的改進與設(shè)計的側(cè)重點不同，設(shè)計人員在系統(tǒng)地、詳細地應用與研究 DFSS 時提出了多種計流程模式。最常用的 DFSS 模式有以下幾種：1）DMADV（DefineMeasureAnalyzeDesignVerify ）模式，即定義、測量、分析、設(shè)計、驗證 [13]；2）IDDOV（Ident