六西格玛设计的方法体系

要实现六西格玛设计的理想目标，必须依靠更先进的工具和方法。六西格玛设计的武器装备有很多，常见的有:风险分析、质量功能展开QFD、容差设计、设计失效模式及影响分析DFMEA、TRIZ方法、可靠性分析、高级实验设计高级DOE、仿真、数据挖掘数据挖掘、面向X的设计(X可以是制造、装配、测试、售后服务或环境等。)、信息可视化信息可视化信息等。下面将介绍几种典型的工具。

质量功能展开

函数部署是实现六西格玛设计的最重要方法之一。为确保设计目标值与顾客要求完全一致，质量特性的规范限满足顾客需求，应在六西格玛设计第一阶段采用QFD法分析确定顾客需求(设计目标值)，初步确定质量特性的规范限。在定义产品时，需要应用QFD技术将顾客的要求科学地转化为设计要求，确定关键质量特性CTQ和瓶颈技术。也可以在产品开发后期起到辅助作用。

TRIZ方法

发明所面临的大量基本问题和矛盾(TRIZ称之为系统冲突和物理矛盾)是相同的，但技术领域不同。隐含的系统冲突数量有限，典型的系统冲突只有1250个。解决这些冲突所需的典型技术就更少了，只有40种。这表明相同的技术发明原理和解决方案可以反复使用。对这些相关知识进行提炼和重组，可以指导后来者的创新和发展。TRIZ体系就是基于这种思想发展起来的，它打破了我们思维的心理惯性和知识束缚，避免了创新过程中的盲目性和局限性，指明了解决问题的方向和途径。

DOE实验设计

在产品研发阶段，我们在尝试设计DOE时，经常会遇到比较复杂的情况。比如预测模型中的参数是非线性结构，用一般的线性建模方法无法胜任，或者即使构建成功，也必然会导致较大的误差；实验是在确定性过程中进行的，只有系统偏差，没有随机误差。如何将有限的资源转化为更有效的测试方案，充分揭示指定范围内因素的行为特征，显得尤为突出。工程问题千变万化。如何根据实际情况设置传统设计方案无法考虑的因素类型和水平，平衡模型精度和资源预算之间的矛盾，快速找到最经济可行的测试方案...这些问题都需要更先进的实验设计理论和方法(如非线性设计、空间填充设计和定制设计等)来解决。).

模拟

模拟又称仿真，是建立系统或决策问题的数学模型或逻辑模型，并用该模型进行测试，以获得对系统行为的了解或帮助解决决策问题的过程。常用的模拟方法也叫蒙特卡罗法。20世纪80年代以来，计算机的应用使其得到了广泛的应用。使用模拟方法的优点主要有两个:一是分析人员可以在不建立或实际完成所提出的系统或决策的情况下对模型进行评估，或者在不干扰现有系统的情况下对模型进行测试；第二，它通常比许多其他分析方法更容易理解。

容差设计

容差设计一般在确定可控因素的最优水平组合后进行，此时各部件质量等级低，参数波动范围大。公差设计的基本思想是:根据各参数波动对产品质量特性的贡献(影响)，从经济角度考虑是否有必要对影响较大的参数给予较小的公差(如用质量等级较低的零件代替质量等级较高的零件)。这样，一方面可以进一步减少质量特性的波动，提高产品的稳定性，减少质量损失；另一方面，因为元器件质量水平的提高，产品成本增加。因此，在公差设计阶段，不仅要考虑参数设计后进一步降低产品的质量损失，还要考虑降低某些零部件的公差会增加成本。我们应该权衡两者的利弊，做出最好的决定。

设计失效模式与影响分析

DFMEA适用于产品设计阶段的失效模式和影响分析，找出影响产品质量和可靠性的各种潜在质量问题和失效模式及其危害程度和原因(包括设计缺陷、工艺问题、环境因素、老化、磨损和加工误差等。)，通过在设计、工艺和操作上采取纠正措施，提高产品质量和抗干扰能力。

面向X的设计

顾客对产品在全生命周期内的特性有明确或隐含的要求，如可靠性、寿命、使用维护、保修期、备品备件和耗材的保证、对环境无污染、全生命周期内的成本等。产品质量特性的实现和成本的形成还受到结构设计方案以外的许多因素的影响和制约，如工艺、制造、装配、检验、使用和维护、保证服务、开发周期、成本控制等。因此，为了提升产品全生命周期的顾客满意度，需要根据各种相关因素X为X家族(DFX)进行设计，所谓DFX，本质上就是为产品全生命周期的设计。

目前已经有越来越多的公司开始六西格玛设计，而六西格玛设计理论体系和应用工具的不断发展将是六西格玛管理的又一个里程碑。