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     产品设计创新是企业产品创新的一个重要方面,传统的设计开发流程对客户需求考虑不足, 不能在设计阶段整合其下游阶段的制造、装配和服务等过程,设计缺乏系统的方法指导和机制创新, 导致产品质量低和稳健性差。现实中企业存在的侧重于成本控制来获得利润,但发现产品质量并不尽人意;有些企业侧重于高质量的优质服务来获得客户的满意度,但发现成本增加而利润下降了;而那些努力让自己做到控制成本的同时又关注客户的满意度,通过持续改进产品的创新,最终成为市场的引领者,其秘决在于通过不断更新创新理念,引进先进的六西格玛管理思想和工具.六西格玛(6σ)是在总结了全面质量管理几十年来的发展及实践经验的基础中产生的,持续改进、客户满意以及与企业经营目标紧密地联系起来,强调以数据的语言来描述产品或过程业绩,依据数据进行管理,并充分运用定量分析和统计思想,使得产品创新走上了科学化、定量化、精细化轨道。
 

 

 
 
 

1. 六西格玛设计的基本内容

 
 
 

 

1.1 六西格玛管理

 

 
    六西格玛管理作为一种通过减少缺陷和差错,提高客户满意度,增加利润的管理方法,其基本内涵为:1,以客户为关注中心。客户满意度是企业所追求的主要目标,如六西格玛的绩效评估就是从客户开始的;2,基于数据和事实驱动的管理方法。六西格玛一开始就澄清什么是衡量企业业绩的尺度,然后应用统计数据和分析方法来建立对关键变量的理解来获得优化结果;3,流程改进。一切活动都是流程,所有的流程都有变异,六西格玛能有效减少过程的变异;4,预见管理;5,无边界合作。营造出一种支持团队合作的管理结构和环境;6,追求完美,容忍失误。低成本(Cost down)、高可靠性(High reliability)、零缺陷(Zero defect),是当今六西格玛管理的核心内容,其中的六西格玛改进的DMAIC模式(D:界定;M:测量;A:分析;I:改进;C:控制。)已经成为全球著名企业持续改善的标准流程。

 

1.2 六西格玛设计内容

六西格玛设计(DFSS)是一套为新产品开发、制造和运营流程以及服务等提供一系列结构化的流程。它的方法和工具已经广泛应用到产品开发的整个过程:从客户需求识别到最终产品和服务的发布,按照合理的流程、运用统计方法准确理解客户需求,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,既便是使用环境恶劣,产品仍能满足客户的需求。差别于改善企业财务,DFSS致力于产品开发团队以最短的时间、最优的成本,为客户提供最合适的价值,提高了生产效率,降低产品缺陷、减少浪费和返工,从而使利润最大化,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,通过在研发阶段早期将绩效因素融入设计中,找到产品或服务缺陷的源头。它教会人们用一种系统的方法,从项目设计的最初就让最合适的人参与、提正确的问题和使用正确的工具,真正做到了从源头出发,设计出符合消费者需求的产品。可以说,六西格玛设计是6Sigma管理的最高境界,是六西格玛管理理念在产品开发的应用和提升。

六西格玛管理在企业产品创新中的应用体现在六西格玛设计(DFSS),将六西格玛设计流程应用到产品创新设计中,从产品创新设计的开始就控制其质量,用六西格玛设计的理念来完善原有的设计流程,从多个阶段来一步步的将设计做到最优,直至到最终推向市场,追求的是改变设计流程。有真正变化的结果和带有创新的问题解决方案以适应持续改进的需要,强调面向过程,并通过减小过程的变异或缺陷实现降低风险、成本与缩短周期等来提高产品创新绩效。

六西格玛设计(DFSS)融合企业中的关键职能,将客户的欲求转化为客户需求,并对客户需求的性能进行精确定位,去除客户不愿支付的性能,减少多余成本,增加产品价值;六西格玛设计强调如何显著地提高产品的可制造性,减少装配时间,减少零部件数量,重复利用产品族中的部件,以及提高产品对于其零部件波动的稳健性,这些使得企业以最低的成本、最少的库存和最快的速度进行生产或提供服务。

 

 

1.3 六西格玛与六西格玛设计的区别

 

 

 

六西格玛设计(DFSS)适用于任何行业、任何产品或流程的设计。它可以被用来创新产品和服务、优化软件设计和系统整合,或改善现有的产品表现。企业可以利用六西格玛设计确保产品和流程的设计、投入生产和投放市场具有更强的可靠性和更高的性价比,以避免投入巨大成本重新设计项目。

六西格玛设计首先要确保的是“生产和流程设计过程中不出丝毫的差错”。这种方式有效地取代了那些对错误的检测措施,同时大大提高了产品和服务的客户满意度。六西格玛设计并不简简单单是六西格玛改进的延伸,而是一种从根本上完全不同的管理方式。六西格玛设计对六西格玛的改进更进一步,向产品和服务设计的源头追溯到设计层次上,仔细检查出生产和服务流程中的缺陷,不是停留在质量检验层次或生产的层次。

 

1.4 六西格玛设计的意义

 

 

     六西格玛设计(DFSS)的关键在于:运用科学的方法准确理解和把握客户需求,以满足客户需求为至高原则,对新产品/服务流程进行健壮设计,使产品/服务在低成本下实现六西格玛质量水平;同时,使产品/服务本身具有抗干扰的能力,即使使用环境恶劣或操作不当,产品/服务仍能满足客户的需求。六西格玛设计就是帮助实现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,具有很高的实用价值。通过六西格玛设计的产品/流程的质量,甚至可达到六西格玛以上的水平。
 

 

 
 
 

2. 六西格玛设计流程

 
 
 

 

2.1 六西格玛设计的目标

 

 

 

(1)新产品超过传统期望水平的客户质量水平进入市场。
(2)严格而有效地推进产品、服务和过程的设计阶段,从更加有利于市场化角度引入具有影响力的新产品。
实现新产品初步的关键是高度的客户满意度,六西格玛设计的总体思路是确保在战略中成功推进新产品。

 

2.2 六西格玛设计的流程

 

 

六西格玛设计(DFSS)是一种严格的新产品或新服务的设计方法,在缩短交付时间、降低开发成本、提高产品或服务的有效性、提高客户满意度方面具有显著的意义。就新产品或新服务的整个过程而言,产品开发过程中的六西格玛设计,其流程为(见图1):其流程为:识别(identify)、定义(define)、研制(develop)、优化设计(optimize)、验证(verify)。(IDDOV模式是常用的设计模式)。

(1)识别阶段:主要是建立六西格玛项目小组,通过项目团队章程;主要任务是广泛收集客户需求,这是六西格玛设计中非常重要的一项工作,因为脱离了客户需求的新产品,无论有多么新奇也是毫无意义。

(2)定义阶段:通过质量功能展开,将第一阶段的客户需求转化为实际要求。它是一个综合性的项目组规约,规定项目运作时遵守的原则和规则,规定可交付文件和预算以及对项目组的期望和给予的资源。

(3)研制阶段:逐渐形成适用于某个解决方案的初步商业概念。它是概念设计,是在概念上提出满足企业和客户需求的模型。为了确保设计创造性,这个阶段需要宽松的环境。

(4)优化设计阶段:遵照稳健性原则,在一个由企业和客户需求确定的制约范围内自由设计,目标是满足企业和客户需求,在保证盈利的条件下提高客户满意度。

(5)验证阶段:从概念到设计的最后形成,考察验证生产能力,然后建立、测试、固化原有的模型。

以上五个阶段分为两步:第一步是识别和定义,第二步为研制、优化、验证。概括地说,计划伴随着实施。第一步的目标在于为将来的努力提供一个坚定、清晰的方向。确定了第一步的方向是正确的,接下来的工作就是开发概念,设计产品方案,然后由优化设计阶段的稳健设计来决择最好的方案,紧接着在公差设计中,计算如何在不降低质量的前提下,低成本运作。

                                       图六西格玛设计流程

                                                图产品创新流程

 

 

 

 
 
 

3. 六西格玛设计的产品创新

 
 
 

 

3.1 产品创新流程

 

 

产品创新是一个涉及企业各部门的系统工程:系统地增加产品相关信息的价值,直到它们能够清晰地说明如何生产、使用、销售和支持一个令人振奋的新产品,这类信息不仅能够使企业获取创新收入,而且有助于企业形成区别于竞争对手的知识与技能库,对增加信息价值的关注将有助于将产品创新描述为一个流程,进而提出产品创新流程的框架。

如图2的左半部分:机会识别和产业研究视为基础流程,这些流程所形成的综合信息有助于增加一系列新产品的价值。图2所示的产品创新流程,始于左半部分有关于商业机会或新技术的较为综合、笼统的信息,终于右半部分有关某一特定新产品的较为详细、准确的信息,包括如何生产新产品、如何销售新产品、在新产品达到成熟后如何对其进行支持。一旦企业了解并获得了这一最终信息,产品创新流程的工作就完成了。

 

3.2 六西格玛设计的产品创新模型

产品创新并不以开发出产品信息模型为终点,企业同样需要学会如何在市场成熟期销售、支持和生产产品。产品创新不是盲目进行的,是以客户需求为基础的,这样新产品才不会脱离市场。对于产品创新流程中的产业研究和机会识别阶段,完全可以借助于六西格玛设计(DFSS)的思想:收集客户需求,然后分析它们,最终通过质量展开了解客户需求,接着才开始形成产品定义前期的产品设计要求,这个要求来源于客户的需求。新产品的方案最终的确定,是关系到整个新产品开发整个过程至关重要的一环。由六西格玛设计导入后,其概念设计阶段为这一环提供许多可靠以及可行的方法,如头脑风暴法、TRIZ法都是非常有效的方法。一旦通过新产品设计方案,市场的导入是接下来的工作了。这时,只有将设计转化为产品并成功投入进市场,对于企业来说,以上一系列的努力才算取得了初步的成果。但很多企业却在这一环节出现了问题,再好的设计与产品没有良好的市场运作也可能导致整个项目和计划的失败,而六西格玛设计中的优化设计和验证设计则为产品顺利稳健的投入市场提供了重要的保障。图3则清晰的展示了基于六西格玛设计的产品创新模型:六西格玛设计各阶段并行融入到产品创新流程中,为产品提供设计方案,为设计提供可控操作,为生产提供稳健保障。

基于六西格玛设计的产品创新模型

顾客满意度测评指标质量屋轮廓

 

 

3.3  六西格玛设计的产品创新流程

 

3.3.1 客户需求分析

(1 )搜集客户信息。搜集客户信息是产品创新的第一步,也是六西格玛设计关键的一步,因为接下来的工作都是按收集来的客户需求来展开,设计出来的新产品也是需要紧贴客户的需求,搜集客户第一手的真实需求。

(2)卡诺模型分析。卡诺模型是一种基于客户满意的模型,它将客户的需求分为三类:1)当然质量。客户认为产品应有的属性,是“应该的”属性;2)期望质量。是通常意义上的质量,其实现的越多客户就越满意;3)魅力质量。让客户意想不到的产品特征,如果没有也不会让客户不满意,但是一旦提供后客户会变得非常满意。卡诺模型进一步扩展了客户未预期的需求,也就是当客户未表达某种需求,或对这种需求能否得到满足没有太多期望,然后企业积极满足这种需求就会使客户满意,这一点对于新产品获得市场上的成功非常重要。

(3 )客户需求分析——质量功能展开QFD。产品设计的主要目的是满足客户需求。正确地理解客户需求并转换为功能技术需求,是产品成功的重要因素。QFD是客户需求向功能技术需求转换的重要使能工具,它将客户说得出和说不出的需求都转化为产品需求。需求转换是QFD 的核心内容,它采用质量屋( house of quality) 直观的矩阵框架表达形式,量化分析客户需求与工程措施间的关系度,经数据分析处理后找出对满足客户需求贡献最大的工程措施,从而指导设计人员抓住主要矛盾,开发出满足客户需要的产品或服务。

基本结构要素如图4 所示,组成为:

(1)左墙:描述了客户满意度的测评指标;

(2)天花板:给出了影响这些指标的因素(设计要求或质量特性);

(3)房间:关系矩阵(rij),rij称为关系度,表示第i 个影响因素对第j 个满意度测评指标的关联程度; 

(4)地板:给出了第i 个影响因素相对于各个测评指标对客户满意的重要度wj(j=1,2,…,j);

(5)屋顶:相关矩阵,它刻划了各个影响因素之间的相关关系;(6)质量屋左墙与房间的隔墙显示的是各个测评指标的重要度wi(i=1,2,…,m)。

5 QFDDFSS循环中的位置

优化设计

客户满意度测评指标质量屋通过考察和分析与客户满意度测评指标有关系的各种因素及其关联程度,从而筛选出这些影响因素,量化相应的关联关系rij,确定出关系矩阵(rij)。同时利用房屋的各个结构,用图形清晰地显现了满意度测评指标与各因素之间的关联关系和各影响因素之间的相关关系。正是通过该质量屋,我们将客户满意度测评指标通过关系矩阵的形式量化和分解为与之有关联关系的影响因素。

六西格玛设计(DFSS)的第一阶段应用QFD,确定真正的用户要求,以及如何将这些需求转变为设计者和生产者所了解的、并能够把握的技术需求,从而为后期的详细设计提供指导。图5描述了QFD在产品DFSS过程中的位置,它以闭环模型反映深入的设计行为,同时还可以看出QFD是反复的按部就班的过程。

 

 

 

3.3.2 概念设计

 

(1)头脑风暴法。头脑风暴法是快速获得许多好创意的较为高效的一种方法,其基本概念就是:让一群人围坐起来,挑选需要解决的问题,然后提出尽可能多的解决方案。头脑风暴法提倡数量,而不是质量,要保证的是每一个人在风暴中的畅所欲言。头脑风暴要求的就是人们在最短的时间内尽可能的提出更多的想法,这些想法没有限制,任由人们自己去开动脑筋。这样短时间的快速思考,会使得人们不再按常理思考,人们就很容易打开思维的创新之门。

(2) TRIZ法。TRIZ是一个非常经典的创新理论。根里奇.阿奇舒勒整理成了一整套的发明问题解决理论,这就是我们今天所说的TRIZ理论。它包含了40条创新原理,比如有分离原则、抽取原则、局部质量改善原则、嵌套原则等等。

将TRIZ引入六西格玛设计的概念设计阶段,对于企业的创新活动来说是非常重要的。因为TRIZ理论中的那些创造性思维方法一方面能够有效地打破我们的思维定势,扩展我们的创新思维能力,同时又提供了科学的问题分析方法,保证我们按照合理的途径寻求问题的创新性解决办法。并且TRIZ还可以与前面提到的QFD质量功能展开结合起来,将这两种方法集成应用。由前可知QFD指明了为满足用户需求要“做什么”,却没有解决“如何做”。TRIZ则提供了一系列解决困难的方法,解决了设计过程中“如何做”的问题,但其本身却不能回答“做什么”。因此,只有两者有机结合,发挥各自优势,就能够帮助企业实现更有效的产品概念设计。

 

 

3.3.3 产品创新的优化设计及验证设计

 

(1)失效的影响以及失效模式效应分析。新产品起始时失效率很高:不能按时交付,不能按要求完成,以及不能证明满意的性能,这是令客户失望的三个关键方面。不能正常使用,特别是产品设计失败,可能造成灾难性的后果,导致市场信誉的完全丧失以及巨额赔偿费和修复费。总的来看,在新产品开发和推入市场中,失效的影响可以粗略分为三个方面:1)不符合规范目标或范围;2)客户不满意;3)产品生产过程失败。

对于任何新产品,发生以上任何一种情况都可能达不到规定的目标。从六西格玛衡量标准来看,这就是“缺陷”。这种失效是否影响客户满意,取决于目标与客户对质量的感受是否相符。而产品生产过程失败,很有可能是最先对企业生产能力估计不准确,成本控制不当。

失效对客户忠诚度和脆弱的新市场造成直接的不良影响。由此,对任何新产品是否成功运作,有以下几个必须参考的目标:1)降低不能满足基本客户需求的风险—适宜性; 2)消除波动和偏离客户确定的目标和范围的情况——稳健性;3)消除不能使客户满意的具体原因——可靠性;四、防止发生任何形式的灾难性失效——稳定性。

这些目标可以通过失效模式效应分析(FMEA)来实现。FMEA最先用于美国陆军,近代作为实用的质量工具为汽车工业采用,并迅速普及到各个行业,应用到产品、流程和服务。FMEA的目标是识别所有可能的失效,这些失效按可能发生的情况将其排序完成FMEA图,以便采取适宜的纠错措施。在FMEA图中可以清晰看到失效的原因,并且与它们相对应的严重程度,发生率以及风险等级。如果FMEA分析中发现有薄弱环节,那么就以薄弱环节作为主攻目标来探讨最重要以及经济最有效的工作方式,以降低新产品开发和推广中的失效率和风险率。

(2)优化设计。日本的田口玄一博士发明了两步骤法得到稳健度最优设计,步骤是:将可变性最小化;调整输出使其达到目标;首先优化设计绩效,然后调整结果,确保所有的需要都得到满足。在优化设计的阶段,基于产品创新的六西格玛设计活动应该一直遵照这两个步骤。

在传统的思维模式中,隐藏着一个缺陷:我们总是假设落在可接受范围内任何地方的任何产品,都比不落在同范围其他地方的更好或是更糟糕。简单来说,就是将产品简单分为“合格”和“不合格”,或者“好”和“不好”。比分说超市里买的苹果,它们既然已经可以来面对消费者,说明出厂时它们都是被标榜的“合格”或“好”的产品。但其实这一堆苹果并不是一样的,它们中会有非常甜的,也有味道很一般的。消费者会根据经验将它们选来选去,最后将剩下一堆“合格”或“好”的滞销货怎么都卖不出去了。所以我们要更精致的设计代替过于简单的“合格”或“不合格”、“好”或“不好”,这样目标不再是仅仅制作可接受的产品,而是尽量减少不符合要求的产品。

有了以上的对于新产品设计的理念,我们还要明确优化设计的目标:降低过失、不确定性、可靠性差等这些因素。为了做到这些,六西格玛设计首先把这些因素分离成企业可以控制的事情,像人员配置、培训,以及采购等;还有企业不能控制的,如客户行为、自然力量等。然后,才有后面工作的展开。但工作进展到这一时刻,企业通过比较,如果新产品最佳性能低于最初的要求,应重新考虑返回到前面的概念设计阶段,以提出更好的设计。流程如图6线条所示。

(3)验证设计。良好的产品设计在之前的识别定义,以及概念设计到优化设计后被最终确定,工作看似已经结束。但事实并没有,六西格玛设计为了保障企业能够长期将产品正常生产和销售下去,这一阶段的验证工作绝不可省去。验证阶段就是要验证最优化的设计,证实它像企业最初希望的那样。这一阶段的工作:1,明确地记录企业的工作,2,不断重复利用这些步骤,好的设计和成功方案在以后多次被应用。

验证的工作使得原方案在最终的实践中保证了新产品全面生产和销售的安全性和可靠性,并且它记录下验证过程中产品表现的性能以及制造的全过程等,为企业长期的生产提供了依据和规范。

 

 

 

 

六西格玛设计(DFSS)思想下的总体设计过程,即设计应该从市场开始,敏锐的市场、精良的产品或服务设计、质量受控的生产以及客户为关注焦点等等作为一个整体,要求实现市场化设计。如果没有清晰明确的营销战略,没有成功的设计,没有无缺陷的生产,没有最终完美的交付,就不可能有优秀的产品。

六西格玛设计(DFSS)是实现六西格玛全部能力的最有效地手段。它稳健的概念和原则使六西格玛设计适用于生产设计和开发阶段,以增强客户的满意度,提高产品可靠性,提高产品的持续创新和利润的稳定增长。当然在实践中,它是一个更复杂的程序,关键取决于选择团队成员,并确保他们在一个支持性的环境中工作。六西格玛设计的成功应用就成了一种手段,通过最佳的设计来获得竞争优势。

 

 

 

 

 

 

 

     产品设计创新是企业产品创新的一个重要方面,传统的设计开发流程对客户需求考虑不足, 不能在设计阶段整合其下游阶段的制造、装配和服务等过程,设计缺乏系统的方法指导和机制创新, 导致产品质量低和稳健性差。现实中企业存在的侧重于成本控制来获得利润,但发现产品质量并不尽人意;有些企业侧重于高质量的优质服务来获得客户的满意度,但发现成本增加而利润下降了;而那些努力让自己做到控制成本的同时又关注客户的满意度,通过持续改进产品的创新,最终成为市场的引领者,其秘决在于通过不断更新创新理念,引进先进的六西格玛管理思想和工具.六西格玛(6σ)是在总结了全面质量管理几十年来的发展及实践经验的基础中产生的,持续改进、客户满意以及与企业经营目标紧密地联系起来,强调以数据的语言来描述产品或过程业绩,依据数据进行管理,并充分运用定量分析和统计思想,使得产品创新走上了科学化、定量化、精细化轨道。
 

 

 
 
 

1. 六西格玛设计的基本内容

 
 
 

 

1.1 六西格玛管理

 

 
    六西格玛管理作为一种通过减少缺陷和差错,提高客户满意度,增加利润的管理方法,其基本内涵为:1,以客户为关注中心。客户满意度是企业所追求的主要目标,如六西格玛的绩效评估就是从客户开始的;2,基于数据和事实驱动的管理方法。六西格玛一开始就澄清什么是衡量企业业绩的尺度,然后应用统计数据和分析方法来建立对关键变量的理解来获得优化结果;3,流程改进。一切活动都是流程,所有的流程都有变异,六西格玛能有效减少过程的变异;4,预见管理;5,无边界合作。营造出一种支持团队合作的管理结构和环境;6,追求完美,容忍失误。低成本(Cost down)、高可靠性(High reliability)、零缺陷(Zero defect),是当今六西格玛管理的核心内容,其中的六西格玛改进的DMAIC模式(D:界定;M:测量;A:分析;I:改进;C:控制。)已经成为全球著名企业持续改善的标准流程。

 

1.2 六西格玛设计内容

六西格玛设计(DFSS)是一套为新产品开发、制造和运营流程以及服务等提供一系列结构化的流程。它的方法和工具已经广泛应用到产品开发的整个过程:从客户需求识别到最终产品和服务的发布,按照合理的流程、运用统计方法准确理解客户需求,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,既便是使用环境恶劣,产品仍能满足客户的需求。差别于改善企业财务,DFSS致力于产品开发团队以最短的时间、最优的成本,为客户提供最合适的价值,提高了生产效率,降低产品缺陷、减少浪费和返工,从而使利润最大化,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,通过在研发阶段早期将绩效因素融入设计中,找到产品或服务缺陷的源头。它教会人们用一种系统的方法,从项目设计的最初就让最合适的人参与、提正确的问题和使用正确的工具,真正做到了从源头出发,设计出符合消费者需求的产品。可以说,六西格玛设计是6Sigma管理的最高境界,是六西格玛管理理念在产品开发的应用和提升。

六西格玛管理在企业产品创新中的应用体现在六西格玛设计(DFSS),将六西格玛设计流程应用到产品创新设计中,从产品创新设计的开始就控制其质量,用六西格玛设计的理念来完善原有的设计流程,从多个阶段来一步步的将设计做到最优,直至到最终推向市场,追求的是改变设计流程。有真正变化的结果和带有创新的问题解决方案以适应持续改进的需要,强调面向过程,并通过减小过程的变异或缺陷实现降低风险、成本与缩短周期等来提高产品创新绩效。

六西格玛设计融合企业中的关键职能,将客户的欲求转化为客户需求,并对客户需求的性能进行精确定位,去除客户不愿支付的性能,减少多余成本,增加产品价值;六西格玛设计强调如何显著地提高产品的可制造性,减少装配时间,减少零部件数量,重复利用产品族中的部件,以及提高产品对于其零部件波动的稳健性,这些使得企业以最低的成本、最少的库存和最快的速度进行生产或提供服务。

 

 

1.3 六西格玛与六西格玛设计的区别

 

 

 

六西格玛设计适用于任何行业、任何产品或流程的设计。它可以被用来创新产品和服务、优化软件设计和系统整合,或改善现有的产品表现。企业可以利用六西格玛设计确保产品和流程的设计、投入生产和投放市场具有更强的可靠性和更高的性价比,以避免投入巨大成本重新设计项目。

六西格玛设计首先要确保的是“生产和流程设计过程中不出丝毫的差错”。这种方式有效地取代了那些对错误的检测措施,同时大大提高了产品和服务的客户满意度。六西格玛设计并不简简单单是六西格玛改进的延伸,而是一种从根本上完全不同的管理方式。六西格玛设计对六西格玛的改进更进一步,向产品和服务设计的源头追溯到设计层次上,仔细检查出生产和服务流程中的缺陷,不是停留在质量检验层次或生产的层次。

 

1.4 六西格玛设计的意义

 

 

     六西格玛设计的关键在于:运用科学的方法准确理解和把握客户需求,以满足客户需求为至高原则,对新产品/服务流程进行健壮设计,使产品/服务在低成本下实现六西格玛质量水平;同时,使产品/服务本身具有抗干扰的能力,即使使用环境恶劣或操作不当,产品/服务仍能满足客户的需求。六西格玛设计就是帮助实现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,具有很高的实用价值。通过六西格玛设计的产品/流程的质量,甚至可达到六西格玛以上的水平。
 

 

 
 
 

2. 六西格玛设计流程

 
 
 

 

2.1 六西格玛设计的目标

 

 

 

(1)新产品超过传统期望水平的客户质量水平进入市场。(2)严格而有效地推进产品、服务和过程的设计阶段,从更加有利于市场化角度引入具有影响力的新产品。实现新产品初步的关键是高度的客户满意度,六西格玛设计的总体思路是确保在战略中成功推进新产品。

 

2.2 六西格玛设计的流程

 

 

六西格玛设计是一种严格的新产品或新服务的设计方法,在缩短交付时间、降低开发成本、提高产品或服务的有效性、提高客户满意度方面具有显著的意义。就新产品或新服务的整个过程而言,产品开发过程中的六西格玛设计,其流程为(见图1):其流程为:识别(identify)、定义(define)、研制(develop)、优化设计(optimize)、验证(verify)。(IDDOV模式是常用的设计模式)。

(1)识别阶段:主要是建立六西格玛项目小组,通过项目团队章程;主要任务是广泛收集客户需求,这是六西格玛设计中非常重要的一项工作,因为脱离了客户需求的新产品,无论有多么新奇也是毫无意义。

(2)定义阶段:通过质量功能展开,将第一阶段的客户需求转化为实际要求。它是一个综合性的项目组规约,规定项目运作时遵守的原则和规则,规定可交付文件和预算以及对项目组的期望和给予的资源。

(3)研制阶段:逐渐形成适用于某个解决方案的初步商业概念。它是概念设计,是在概念上提出满足企业和客户需求的模型。为了确保设计创造性,这个阶段需要宽松的环境。

(4)优化设计阶段:遵照稳健性原则,在一个由企业和客户需求确定的制约范围内自由设计,目标是满足企业和客户需求,在保证盈利的条件下提高客户满意度。

(5)验证阶段:从概念到设计的最后形成,考察验证生产能力,然后建立、测试、固化原有的模型。

以上五个阶段分为两步:第一步是识别和定义,第二步为研制、优化、验证。概括地说,计划伴随着实施。第一步的目标在于为将来的努力提供一个坚定、清晰的方向。确定了第一步的方向是正确的,接下来的工作就是开发概念,设计产品方案,然后由优化设计阶段的稳健设计来决择最好的方案,紧接着在公差设计中,计算如何在不降低质量的前提下,低成本运作。

                                       图六西格玛设计流程

                                                图产品创新流程

 

 

 

 
 
 

3. 六西格玛设计的产品创新

 
 
 

 

3.1 产品创新流程

 

 

产品创新是一个涉及企业各部门的系统工程:系统地增加产品相关信息的价值,直到它们能够清晰地说明如何生产、使用、销售和支持一个令人振奋的新产品,这类信息不仅能够使企业获取创新收入,而且有助于企业形成区别于竞争对手的知识与技能库,对增加信息价值的关注将有助于将产品创新描述为一个流程,进而提出产品创新流程的框架。

如图2的左半部分:机会识别和产业研究视为基础流程,这些流程所形成的综合信息有助于增加一系列新产品的价值。图2所示的产品创新流程,始于左半部分有关于商业机会或新技术的较为综合、笼统的信息,终于右半部分有关某一特定新产品的较为详细、准确的信息,包括如何生产新产品、如何销售新产品、在新产品达到成熟后如何对其进行支持。一旦企业了解并获得了这一最终信息,产品创新流程的工作就完成了。

 

3.2 六西格玛设计的产品创新模型

产品创新并不以开发出产品信息模型为终点,企业同样需要学会如何在市场成熟期销售、支持和生产产品。产品创新不是盲目进行的,是以客户需求为基础的,这样新产品才不会脱离市场。对于产品创新流程中的产业研究和机会识别阶段,完全可以借助于六西格玛设计的思想:收集客户需求,然后分析它们,最终通过质量展开了解客户需求,接着才开始形成产品定义前期的产品设计要求,这个要求来源于客户的需求。新产品的方案最终的确定,是关系到整个新产品开发整个过程至关重要的一环。由六西格玛设计导入后,其概念设计阶段为这一环提供许多可靠以及可行的方法,如头脑风暴法、TRIZ法都是非常有效的方法。一旦通过新产品设计方案,市场的导入是接下来的工作了。这时,只有将设计转化为产品并成功投入进市场,对于企业来说,以上一系列的努力才算取得了初步的成果。但很多企业却在这一环节出现了问题,再好的设计与产品没有良好的市场运作也可能导致整个项目和计划的失败,而六西格玛设计中的优化设计和验证设计则为产品顺利稳健的投入市场提供了重要的保障。图3则清晰的展示了基于六西格玛设计的产品创新模型:六西格玛设计各阶段并行融入到产品创新流程中,为产品提供设计方案,为设计提供可控操作,为生产提供稳健保障。

基于六西格玛设计的产品创新模型

顾客满意度测评指标质量屋轮廓

 

 

3.3  六西格玛设计的产品创新流程

 

3.3.1 客户需求分析

(1 )搜集客户信息。搜集客户信息是产品创新的第一步,也是六西格玛设计关键的一步,因为接下来的工作都是按收集来的客户需求来展开,设计出来的新产品也是需要紧贴客户的需求,搜集客户第一手的真实需求。

(2)卡诺模型分析。卡诺模型是一种基于客户满意的模型,它将客户的需求分为三类:1)当然质量。客户认为产品应有的属性,是“应该的”属性;2)期望质量。是通常意义上的质量,其实现的越多客户就越满意;3)魅力质量。让客户意想不到的产品特征,如果没有也不会让客户不满意,但是一旦提供后客户会变得非常满意。卡诺模型进一步扩展了客户未预期的需求,也就是当客户未表达某种需求,或对这种需求能否得到满足没有太多期望,然后企业积极满足这种需求就会使客户满意,这一点对于新产品获得市场上的成功非常重要。

(3 )客户需求分析——质量功能展开QFD。产品设计的主要目的是满足客户需求。正确地理解客户需求并转换为功能技术需求,是产品成功的重要因素。QFD是客户需求向功能技术需求转换的重要使能工具,它将客户说得出和说不出的需求都转化为产品需求。需求转换是QFD 的核心内容,它采用质量屋( house of quality) 直观的矩阵框架表达形式,量化分析客户需求与工程措施间的关系度,经数据分析处理后找出对满足客户需求贡献最大的工程措施,从而指导设计人员抓住主要矛盾,开发出满足客户需要的产品或服务。

基本结构要素如图4 所示,组成为:

(1)左墙:描述了客户满意度的测评指标;

(2)天花板:给出了影响这些指标的因素(设计要求或质量特性);

(3)房间:关系矩阵(rij),rij称为关系度,表示第i 个影响因素对第j 个满意度测评指标的关联程度; 

(4)地板:给出了第i 个影响因素相对于各个测评指标对客户满意的重要度wj(j=1,2,…,j);

(5)屋顶:相关矩阵,它刻划了各个影响因素之间的相关关系;(6)质量屋左墙与房间的隔墙显示的是各个测评指标的重要度wi(i=1,2,…,m)。

5 QFDDFSS循环中的位置

优化设计

客户满意度测评指标质量屋通过考察和分析与客户满意度测评指标有关系的各种因素及其关联程度,从而筛选出这些影响因素,量化相应的关联关系rij,确定出关系矩阵(rij)。同时利用房屋的各个结构,用图形清晰地显现了满意度测评指标与各因素之间的关联关系和各影响因素之间的相关关系。正是通过该质量屋,我们将客户满意度测评指标通过关系矩阵的形式量化和分解为与之有关联关系的影响因素。

六西格玛设计(DFSS)的第一阶段应用QFD,确定真正的用户要求,以及如何将这些需求转变为设计者和生产者所了解的、并能够把握的技术需求,从而为后期的详细设计提供指导。图5描述了QFD在产品DFSS过程中的位置,它以闭环模型反映深入的设计行为,同时还可以看出QFD是反复的按部就班的过程。

 

 

 

3.3.2 概念设计

 

(1)头脑风暴法。头脑风暴法是快速获得许多好创意的较为高效的一种方法,其基本概念就是:让一群人围坐起来,挑选需要解决的问题,然后提出尽可能多的解决方案。头脑风暴法提倡数量,而不是质量,要保证的是每一个人在风暴中的畅所欲言。头脑风暴要求的就是人们在最短的时间内尽可能的提出更多的想法,这些想法没有限制,任由人们自己去开动脑筋。这样短时间的快速思考,会使得人们不再按常理思考,人们就很容易打开思维的创新之门。

(2) TRIZ法。TRIZ是一个非常经典的创新理论。根里奇.阿奇舒勒整理成了一整套的发明问题解决理论,这就是我们今天所说的TRIZ理论。它包含了40条创新原理,比如有分离原则、抽取原则、局部质量改善原则、嵌套原则等等。

将TRIZ引入六西格玛设计的概念设计阶段,对于企业的创新活动来说是非常重要的。因为TRIZ理论中的那些创造性思维方法一方面能够有效地打破我们的思维定势,扩展我们的创新思维能力,同时又提供了科学的问题分析方法,保证我们按照合理的途径寻求问题的创新性解决办法。并且TRIZ还可以与前面提到的QFD质量功能展开结合起来,将这两种方法集成应用。由前可知QFD指明了为满足用户需求要“做什么”,却没有解决“如何做”。TRIZ则提供了一系列解决困难的方法,解决了设计过程中“如何做”的问题,但其本身却不能回答“做什么”。因此,只有两者有机结合,发挥各自优势,就能够帮助企业实现更有效的产品概念设计。

 

 

3.3.3 产品创新的优化设计及验证设计

 

(1)失效的影响以及失效模式效应分析。新产品起始时失效率很高:不能按时交付,不能按要求完成,以及不能证明满意的性能,这是令客户失望的三个关键方面。不能正常使用,特别是产品设计失败,可能造成灾难性的后果,导致市场信誉的完全丧失以及巨额赔偿费和修复费。总的来看,在新产品开发和推入市场中,失效的影响可以粗略分为三个方面:1)不符合规范目标或范围;2)客户不满意;3)产品生产过程失败。

对于任何新产品,发生以上任何一种情况都可能达不到规定的目标。从六西格玛衡量标准来看,这就是“缺陷”。这种失效是否影响客户满意,取决于目标与客户对质量的感受是否相符。而产品生产过程失败,很有可能是最先对企业生产能力估计不准确,成本控制不当。

失效对客户忠诚度和脆弱的新市场造成直接的不良影响。由此,对任何新产品是否成功运作,有以下几个必须参考的目标:1)降低不能满足基本客户需求的风险—适宜性; 2)消除波动和偏离客户确定的目标和范围的情况——稳健性;3)消除不能使客户满意的具体原因——可靠性;四、防止发生任何形式的灾难性失效——稳定性。

这些目标可以通过失效模式效应分析(FMEA)来实现。FMEA最先用于美国陆军,近代作为实用的质量工具为汽车工业采用,并迅速普及到各个行业,应用到产品、流程和服务。FMEA的目标是识别所有可能的失效,这些失效按可能发生的情况将其排序完成FMEA图,以便采取适宜的纠错措施。在FMEA图中可以清晰看到失效的原因,并且与它们相对应的严重程度,发生率以及风险等级。如果FMEA分析中发现有薄弱环节,那么就以薄弱环节作为主攻目标来探讨最重要以及经济最有效的工作方式,以降低新产品开发和推广中的失效率和风险率。

(2)优化设计。日本的田口玄一博士发明了两步骤法得到稳健度最优设计,步骤是:将可变性最小化;调整输出使其达到目标;首先优化设计绩效,然后调整结果,确保所有的需要都得到满足。在优化设计的阶段,基于产品创新的六西格玛设计活动应该一直遵照这两个步骤。

在传统的思维模式中,隐藏着一个缺陷:我们总是假设落在可接受范围内任何地方的任何产品,都比不落在同范围其他地方的更好或是更糟糕。简单来说,就是将产品简单分为“合格”和“不合格”,或者“好”和“不好”。比分说超市里买的苹果,它们既然已经可以来面对消费者,说明出厂时它们都是被标榜的“合格”或“好”的产品。但其实这一堆苹果并不是一样的,它们中会有非常甜的,也有味道很一般的。消费者会根据经验将它们选来选去,最后将剩下一堆“合格”或“好”的滞销货怎么都卖不出去了。所以我们要更精致的设计代替过于简单的“合格”或“不合格”、“好”或“不好”,这样目标不再是仅仅制作可接受的产品,而是尽量减少不符合要求的产品。

有了以上的对于新产品设计的理念,我们还要明确优化设计的目标:降低过失、不确定性、可靠性差等这些因素。为了做到这些,六西格玛设计首先把这些因素分离成企业可以控制的事情,像人员配置、培训,以及采购等;还有企业不能控制的,如客户行为、自然力量等。然后,才有后面工作的展开。但工作进展到这一时刻,企业通过比较,如果新产品最佳性能低于最初的要求,应重新考虑返回到前面的概念设计阶段,以提出更好的设计。流程如图6线条所示。

(3)验证设计。良好的产品设计在之前的识别定义,以及概念设计到优化设计后被最终确定,工作看似已经结束。但事实并没有,六西格玛设计为了保障企业能够长期将产品正常生产和销售下去,这一阶段的验证工作绝不可省去。验证阶段就是要验证最优化的设计,证实它像企业最初希望的那样。这一阶段的工作:1,明确地记录企业的工作,2,不断重复利用这些步骤,好的设计和成功方案在以后多次被应用。

验证的工作使得原方案在最终的实践中保证了新产品全面生产和销售的安全性和可靠性,并且它记录下验证过程中产品表现的性能以及制造的全过程等,为企业长期的生产提供了依据和规范。

 

 

 

 

六西格玛设计思想下的总体设计过程,即设计应该从市场开始,敏锐的市场、精良的产品或服务设计、质量受控的生产以及客户为关注焦点等等作为一个整体,要求实现市场化设计。如果没有清晰明确的营销战略,没有成功的设计,没有无缺陷的生产,没有最终完美的交付,就不可能有优秀的产品。

六西格玛设计是实现六西格玛全部能力的最有效地手段。它稳健的概念和原则使六西格玛设计适用于生产设计和开发阶段,以增强客户的满意度,提高产品可靠性,提高产品的持续创新和利润的稳定增长。当然在实践中,它是一个更复杂的程序,关键取决于选择团队成员,并确保他们在一个支持性的环境中工作。六西格玛设计的成功应用就成了一种手段,通过最佳的设计来获得竞争优势。

 

 

 

 

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