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六西格瑪設計體系有哪些工具和方法

1、質量功能展開

質量功能展開是實施六西格瑪設計必須應用的最重要的方法之一。為了保證設計目標值與顧客的要求完全一致，質量特性的規格滿足顧客的需求，在六西格瑪設計的首要階段就要采用QFD方法分析和確定顧客的需求（設計目標值），并初步確定質量特性的規格限。在定義產品的時候，就需要應用QFD技術將顧客的需求科學地轉化為設計要求，并確定關鍵質量特性CTQ和瓶頸技術。在產品研發后期也可以發揮輔助作用。

2、TRIZ方法

大量發明面臨的基本問題和矛盾（在TRIZ中稱之為系統沖突和物理矛盾）是相同的，只是技術領域不同而已。隱含其中的系統沖突數量是有限的，典型的系統沖突只有1250種。解決這些沖突所需的典型技術則更少，只有40種。這說明同樣的技術發明原則和解決方案可以一次次地被重新使用。將這些有關的知識進行提煉和重新組織，就可以指導后來者的創新和開發。TRIZ體系正是基于這一思路開發的，打破了我們思考問題的心理惰性和知識面的制約，避免了創新過程中的盲目性和局限性，指出了解決問題的方向和途徑。

3、高級試驗設計

在產品研發階段，往往會在試驗設計DOE時遇到更復雜的情況。例如，預測模型中的參數為非線性結構，用一般的線性建模方法無法勝任，或者即使構建成功也會帶來不可避免的較大誤差；在只存在系統偏差、不存在隨機誤差的確定性流程中進行試驗，如何將有限的資源轉換為更有效的試驗方案，充分揭示因子在規定范圍內的行為特征顯得尤為突出；工程問題千變萬化，怎樣根據實際情況對因子的類型、水平等進行設定，不再有傳統設計方案無法考慮到的情況，同時能夠平衡模型精度和資源預算之間的矛盾，快速地找到經濟可行的試驗方案……所有這些問題都需要借助更高級的試驗設計的理論和方法（如非線性設計、空間填充設計和定制設計等）來解決。

4、模擬

模擬也稱仿真，是建立系統或決策問題的數學模型或者邏輯模型，并以該模型進行試驗，以獲得對系統行為的認識或者幫助解決決策問題的過程。常用的仿真方法也稱為蒙特卡羅方法，上世紀八十年代起電子計算機的應用使它得以廣泛應用。采用模擬方法的優點主要有兩點：

①分析人員無需建立或實際完成擬議中的系統或決策就能夠評價模型，或者在不干擾現有系統的情況下對模型進行試驗；

②一般比許多其他分析方法更容易理解。

5、容差設計

容差設計一般在確定了可控因素的最佳水平組合后進行，此時各元件的質量等級較低，參數波動范圍較寬。容差設計的基本思想是：根據各參數的波動對產品質量特性貢獻(影響)的大小，從經濟性角度考慮有無必要對影響大的參數給予較小的容差(如用較高質量等級的元件替代較低質量等級的元件)。這樣做，一方面可以進一步減少質量特性的波動，提高產品的穩定性，減少質量損失；另一方面，由于提高了元件的質量等級，使產品的成本有所提高。因此，容差設計階段既要考慮進一步減少在參數設計后產品仍存在的質量損失，又要考慮縮小一些元件的容差將會增加成本，要權衡兩者的利弊得失，采取最佳決策。

6、設計失效模式與影響分析

DFMEA適合于產品設計階段的失效模式與影響分析，找出影響產品質量和可靠性的各種潛在的質量問題和故障模式及其危害度和原因（包括設計缺陷、工藝問題、環境因素、老化、磨損和加工誤差等），經采取設計、工藝和操作等層面的糾正措施，提高產品的質量和抗各種干擾的能力。

7、面向X的設計

顧客對于產品全壽命周期內的特性，如可靠性、壽命、使用維護、保修期、備件耗材的保障、不污染環境、全壽命周期的費用等均有明示的或隱含的要求。產品質量特性的實現和成本的形成也受到結構設計方案以外的許多因素如工藝、制造、裝配、檢驗、使用維護、保障服務、研制周期、成本控制等的影響和制約。因此，為了在產品全壽命周期內增強顧客滿意，必須針對有關的各種要素X，進行面向X族的設計（DFX）。所謂DFX，本質上就是面向產品全壽命周期的設計。

目前，越來越多的公司已經開始啟動六西格瑪設計，六西格瑪設計理論體系和應用工具的不斷發展將是六西格瑪管理的又一個里程碑。