六西格玛设计（DFSS）在科研院所的应用

目前六西格玛设计对于国内企业来说还是一个全新的概念，如何应用六西格玛设计成为了一个研究课题。以某研究所为例，详细阐述了六西格玛设计在科研院所中的应用研究。

一. 六西格玛设计概述

1.什么是六西格玛设计

六西格玛设计它是指按照合理的流程，通过科学的方法准确理解和把握客户的需求，稳健地设计新产品/流程，使产品/流程以较低的成本达到六西格玛质量水平，同时使产品/流程具有抵抗各种干扰的能力，即使使用环境恶劣或操作不当，产品仍能满足客户的需求。六西格玛设计是帮助您在提高产品质量和可靠性的同时降低成本、缩短开发周期的有效方法。

2.六西格玛设计与六西格玛改进的区别

六西格玛改进和六西格玛设计的区别在于是改进现有产品还是发明新产品。或者在旧裤子上打个补丁，或者买条新裤子。杰克·韦尔奇曾经说过，“六西格玛改进是引进修理工，而六西格玛设计是引进工程师。由此可见六西格玛设计对于面向R&D的部队的重要性。

3.六西格玛设计的作用

(1)质量:产品的质量与产品设计、工艺和生产控制有关，产品的设计是影响最大的因素。从图1可以看出，如果在设计阶段稍加改进，产品质量会有很大提高。

(2)成本:随着发展阶段的深入，传统设计的成本在不断增加。所以设计阶段的成本虽然低，但是后续的成本越来越高，不好控制。六西格玛设计与传统设计相反，产品研发阶段需要更多的投入，需要考虑各种可能的情况，这意味着产品后续阶段的变更和迭代很少，可以大大降低设计变更的成本。

二.六西格玛设计的流程和工具

六西格玛设计中的流程很多，还有很多流程不断出现，但内容都差不多，大部分都包括定义、度量、分析、识别、设计、优化、验证等等。因为六西格玛设计大多专注于新产品和新工艺，所以去掉测量和分析阶段，从识别阶段开始进行设计更合理。本文采用ICDOV的五个阶段进行研究和应用。

三.方法的研究和应用

六西格玛设计已应用于设计、生产、装配、测试等各个领域的专业知识和经验。而国内一些科研院所的机构设置中包含了上述领域，有大量的工程经验，所以这些科研院所更适合采用六西格玛设计的方法开展研发。

研发工作应包括项目选择、团队组建、项目开发和项目移交四个方面:

1.项目选择

六西格玛设计项目应选择新开发的项目或设计改进项目。项目最终需要有可以测试验证的实际产品；同时，所选项目周期不宜过长，以一年结束为宜；项目的内容不要太大，大项目要分成几个小项目。

2.团队建设

由于六西格玛设计项目比较复杂，需要团队共同完成，需要组建一个整合了设计、“六大特性”、工艺(制造和装配)、测试、质量管理、科研管理等不同学科(职能)人员的团队。在项目开始前，团队需要2-3个绿带共同负责，其他人员作为黄带为项目负责人提供支持，由2-2人领导。

3.项目开发

在项目开发过程中，按照六西格玛设计的流程，应用亲和图、需求树、质量功能展开等ICDOV的五个步骤来确认客户的需求。通过TRIz、PuGH筛选、功能流程图，对设计的项目进行概念设计，利用风险分析、硬件FMEA、记分卡等进行结构设计。Do、公差设计工具、稳健性设计等。用于参数优化、公差设计和系统集成；最后利用SPC、FTA、质量成本分析、质量评价工具等工具进行测试验证，制定控制计划，完成项目移交。

4.项目移交

通过DFSS法，完成所有设计、加工和试验验证后，统计相关数据，编写设计验证试验报告并完成相关评审，完善所有图纸，编写相关设计和材料规范，完成可制造性/可装配性分析报告，最终将所有材料移交给客户。

四.六西格玛设计的重要性

1.从产品开发流程和技术的角度来看，六西格玛设计是提高产品质量的保障。

2.从产品开发过程中对问题解决方案的分析，六西格玛可以提高解决问题的成功率，缩短开发或故障排除周期。

3.从经济角度来看，六西格玛设计可以减少设计变更的次数，降低产品开发的成本；使用能彻底解决产品质量隐患的设计方法，可以防患于未然，降低因质量问题导致的产品成本。

五.结论

从六西格玛设计的含义可以看出六西格玛设计不仅可以提高产品质量，缩短开发周期，还能带来可观的经济效益。六西格玛设计在设计源头杜绝影响产品质量的隐患，可以避免后期花费更多的时间、人力、物力、财力进行质量整改，同时也可以提高产品在客户中的口碑，提升科研院所的品牌价值。