工四術(shù)語（編號364）

　　英文全稱：DFSS，Design for Six Sigma

　　中文名稱：六西格瑪設(shè)計

　?。ㄗⅲ河袝r為了區(qū)別“面向運營的六西格瑪”，也稱為“面向設(shè)計的六西格瑪”）

　　中國制造2025提出之后，制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級成為一只在弦之箭。成功實現(xiàn)轉(zhuǎn)型，趕超德國、日本等制造強國，絕不只是制造與信息化結(jié)合這樣簡單，首先要解決困擾中國設(shè)計制造行業(yè)多年的質(zhì)量問題。 然而，質(zhì)量問題，可不是簡單呼喚一下工程師的精益求精，或者倡導(dǎo)“工匠精神”，就能手到病除地解決問題。

　　中國制造業(yè)的質(zhì)量，必須在源頭上進行有效的系統(tǒng)化設(shè)計。而“面向設(shè)計的六西格瑪”DFSS（Design for Six Sigma），正是這樣的一件利器。

　　DFSS是正向設(shè)計思路

　　從傳統(tǒng)的測繪仿制或逆向工程的產(chǎn)品研發(fā)模式轉(zhuǎn)為以顧客需求為驅(qū)動的正向設(shè)計將成為關(guān)鍵，DFSS在制造業(yè)轉(zhuǎn)型的過程之中必定能發(fā)揮重要的作用。

　　DFSS倡導(dǎo)精細化的正向設(shè)計方法，這給設(shè)計人員會增加很多工作量，也改變了設(shè)計員的設(shè)計思維和工作習(xí)慣，因此這不僅是一種方法論的應(yīng)用，而是在設(shè)計領(lǐng)域推動的一場管理變革。

　　工四100術(shù)語解讀

　　DFSS（Designfor Six Sigma）六西格瑪設(shè)計，是一套應(yīng)用于新產(chǎn)品開發(fā)的方法論，可使產(chǎn)品在低成本下實現(xiàn)六西格瑪質(zhì)量水平（百萬機會缺陷率3.4）。DFSS融合先進的設(shè)計理念和方法，為設(shè)計師提供面向產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性的正向設(shè)計方法。

　　DFSS遵循系統(tǒng)工程的科學(xué)邏輯，如果未來應(yīng)能夠自然地融入到產(chǎn)品研發(fā)體系之中，成為工程師研發(fā)活動的日常工具，那將全面提升企業(yè)自主創(chuàng)新能力。

　　DFSS以顧客需求為驅(qū)動，通過應(yīng)用場景分析、卡諾分析、質(zhì)量功能展開（QFD）等工具，準(zhǔn)確把握顧客的需求，并將顧客需求轉(zhuǎn)化成為技術(shù)要求，確保在設(shè)計過程中“以客戶為中心”。在設(shè)計過程中，基于系統(tǒng)工程、實驗設(shè)計（DOE）、可靠性工程、面向制造性和裝配性的設(shè)計（DFMA）等技術(shù)與方法，確定顧客需求與系統(tǒng)、子系統(tǒng)、部件、零件之間的傳遞函數(shù)，實現(xiàn)定量化描述顧客需求轉(zhuǎn)化的過程，并逐層優(yōu)化設(shè)計參數(shù)和公差，權(quán)衡分析后得到最優(yōu)的設(shè)計結(jié)果。區(qū)別于用經(jīng)驗和拍腦袋的方式，數(shù)據(jù)分析讓決策更科學(xué)和理性。

　　正是從需求展開開始，逐級回溯，靠模型和數(shù)據(jù)說話，DFSS成為質(zhì)量體系的源頭保障。

　　DFSS的技術(shù)路徑

　　當(dāng)依靠傳統(tǒng)的DMAIC最多只能將質(zhì)量管理水平提升到大約五西格瑪水平（百萬機會缺陷率233）時，想繼續(xù)改進質(zhì)量水平，企業(yè)必須在產(chǎn)品設(shè)計階段全面考慮客戶的需求、原材料的特性、生產(chǎn)工藝的要求及生產(chǎn)人員的素質(zhì)等各方面的要素和條件，從而使產(chǎn)品設(shè)計達到六西格瑪水平。

　　實際上，統(tǒng)計結(jié)果也表明，產(chǎn)品設(shè)計對最終質(zhì)量的影響達到70%-80%，在設(shè)計階段開展質(zhì)量提升工作具有最佳的效費比。在這種情況下，產(chǎn)生了DFSS方法。

　　可以說，DFSS試圖穿透5西格瑪墻，這就決定了它必須從設(shè)計入手。

　　當(dāng)前在國內(nèi)外形成了多達上百種的DFSS技術(shù)路徑，基本遵循了從需求—功能—物理—工藝—驗證的設(shè)計過程。最為著名的包括通用電氣DMADOV（定義、測量、分析、設(shè)計、優(yōu)化、驗證）等。而霍尼韋爾公司、質(zhì)量管理專家喬杜里、道格拉斯等都各自提出大同小異的模型。

　　DFSS方法論歸為五個主要過程階段，每個階段都有相應(yīng)的工具，幫助達成這個階段的設(shè)計任務(wù)。

　　DFSS的五大流程

　　五大流程的工具

　　第一個DFSS技術(shù)路徑是由摩托羅拉公司提出的MADV（Measure,Analyze, Design, Verify），然而發(fā)揚光大則是在GE通用電氣公司。GE原總裁韋爾奇，正是主導(dǎo)了一系列這樣的思想統(tǒng)一，才能從質(zhì)量、從研發(fā)創(chuàng)新上，有效地支撐GE龐大的工業(yè)產(chǎn)業(yè)。

　　DFSS的起源

　　毫不意外的是，DFSS主要技術(shù)源自質(zhì)量工程方法，上世紀(jì)七十年代。

　　DFSS方法起源于系統(tǒng)工程，大部分方法和技術(shù)是在美國國防部（DoD）與美國航空航天局（NASA）的倡導(dǎo)下逐步發(fā)展起來的，其中，系統(tǒng)工程中的需求管理引導(dǎo)并推動了整個過程。大致分為以下二個階段：

　　質(zhì)量工程技術(shù)應(yīng)用階段：上世紀(jì)70年代至90年代，是現(xiàn)有DFSS方法的核心質(zhì)量工程技術(shù)的應(yīng)用階段。在這一階段，質(zhì)量工程技術(shù)得到蓬勃發(fā)展和廣泛應(yīng)用，如質(zhì)量功能展開（QFD）、實驗設(shè)計（DOE）和穩(wěn)健設(shè)計等。國外各企業(yè)對這些質(zhì)量工程技術(shù)的應(yīng)用是DFSS應(yīng)用的初級階段，尚未形成完整的DFSS應(yīng)用的技術(shù)路徑及工具方法體系。

　　方法論形成與應(yīng)用階段：上世紀(jì)90年代至上世紀(jì)末是DFSS的方法論形成與應(yīng)用的階段。由于各企業(yè)產(chǎn)品發(fā)展歷程不同，導(dǎo)致產(chǎn)品研發(fā)流程各具特色，同時各企業(yè)的管理基礎(chǔ)也存在明顯差異，產(chǎn)品研發(fā)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)及項目管理模式均有所不同，這種特點導(dǎo)致各企業(yè)均依據(jù)自身產(chǎn)品研發(fā)流程和研發(fā)管理基礎(chǔ)開發(fā)了適合自身的DFSS方法論。

　　DFSS在企業(yè)端的突飛猛進

　　DFSS已在諸多世界500強企業(yè)的產(chǎn)品研發(fā)中得到了應(yīng)用，如通用電氣、霍尼韋爾、波音、西門子等大型跨國企業(yè)，并且在這些企業(yè)取得了良好的效益。

　　通用電氣公司醫(yī)學(xué)系統(tǒng)分部在1990年代末引進光學(xué)CT系統(tǒng)，引導(dǎo)六西格瑪設(shè)計應(yīng)用的潮流。光學(xué)CT系統(tǒng)是第一個由通用電氣采用DFSS獨立設(shè)計和研制的產(chǎn)品，實現(xiàn)了CT功能的革命化進步。

　　這一令人驚喜的成果極大地鼓舞了當(dāng)時的GE總裁韋爾奇的信心。他索性宣布，所有產(chǎn)品都將采用DFSS進行研發(fā)，到2000年已有22種產(chǎn)品得以貫徹。2000年，通用電氣公司宣布其50%以上的銷售額來自應(yīng)用DFSS研發(fā)出的產(chǎn)品。不僅在民用行業(yè)，通用電氣公司還將DFSS應(yīng)用到軍工產(chǎn)品研制之中。比如其原航空發(fā)動機子公司（GEAE）在其噴氣發(fā)動機的研制過程應(yīng)用六西格瑪設(shè)計進行精雕細琢，保證設(shè)計質(zhì)量和可靠性，以滿足客戶的要求。

　　在軍工行業(yè)，中國航空工業(yè)集團公司于2010年著手研究、開發(fā)了面向軍工產(chǎn)品的DFSS方法體系，并提出了ICDOV方法論和技術(shù)路徑，在固定翼飛機、直升機、航空發(fā)動機、航空電子、航空機電等領(lǐng)域的研制項目中進行了實踐，探索著強化研制流程及提高裝備質(zhì)量的途徑。

　　DFSS是質(zhì)量的源頭機制

　　質(zhì)量，是每一個成功企業(yè)的基本功；然而作為重要的推手，DFSS要獲得成功卻并不容易，因為這牽扯到管理變革。企業(yè)高層必須要有清醒的意識，并且下定足夠的決心去推動。

　　在實際推進DFSS應(yīng)用時，由于組織高層對DFSS的定位不清，導(dǎo)致產(chǎn)生大量的短期行為。比如將DFSS簡單定位在降低成本，忽視穩(wěn)健性或者最優(yōu)設(shè)計，忽視長期的工程數(shù)據(jù)和知識的積累；或者將DFSS專家和工程與制造部門分開，造成DFSS的黑帶和綠帶職位被政治化，而不能作為實際項目的領(lǐng)導(dǎo)、教練和培訓(xùn)師。

　　質(zhì)量已經(jīng)成為中國制造業(yè)最大的軟肋，而DFSS在中國研發(fā)領(lǐng)域的應(yīng)用還在初級階段。這一點并不奇怪?；蛘呖梢晕鋽嗟卣f，后者正是前者發(fā)展最需要的重型武器。

　　DFSS，才是質(zhì)量的源頭保障機制。