什么是六西格瑪？

六西格瑪是一項以數據為基礎，追求幾乎完美的質(zhì)量管理方法。西格瑪是一個(gè)希臘字母σ的中文譯音，統計學(xué)用來(lái)表示標準偏差，即資料的分散程度。

對連續可計量的質(zhì)量特性：用“σ”度量質(zhì)量特性總體上對目標值的偏離程度。幾個(gè)西格瑪是一種表示質(zhì)量的統計尺度。任何一個(gè)工作程序或工藝過(guò)程都可用幾個(gè)西格瑪表示。六個(gè)西格瑪可解釋為每一百萬(wàn)個(gè)機會(huì ) 中有3.4個(gè)出錯的機會(huì )，即合格率是99.99966％。

而三個(gè)西格瑪的合格率只有93.32％。六個(gè)西格瑪的管理方法重點(diǎn)是將所有的工作作為一種流程，采用量化的方法分析流程中影響質(zhì)量 的因素，找出最關(guān)鍵的因素加以改進(jìn)從而達到更高的客戶(hù)滿(mǎn)意度。

六西格瑪（SixSigma）是在九十年代中期開(kāi)始從一種全面質(zhì)量管理方法演變成為一個(gè)高度有效的企業(yè)流程設計、改善和優(yōu)化技術(shù)，并提供了一系列同等地適用于設計、生產(chǎn)和服務(wù)的 新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)工具。

繼而與全球化、產(chǎn)品服務(wù)、電子商務(wù)等戰略齊頭并進(jìn)，成為全世界上追求管理卓越性的企業(yè)最為重要的戰略舉措。六西格瑪逐步發(fā)展成為以顧客為主體來(lái)確定企業(yè)戰 略目標和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設計的標尺，追求持續進(jìn)步的一種質(zhì)量管理哲學(xué)。

六西格瑪管理是一項極為專(zhuān)業(yè)、又顯重要的質(zhì)量管理手段，對于具備一定管理基礎的再發(fā)展升級的企業(yè)，其思想、理念和工具有非常價(jià)值的應用，是一種能夠嚴格、集中和高效地改善企業(yè)流程管理質(zhì)量的實(shí)施原則和技術(shù)，本文與大家分享一些在六西格瑪管理中常用的工具。

一、FMEA和FTA分析

故障模式與影響分析（FMEA）和故障樹(shù)分析（FTA）均是在可靠性工程中已廣泛應用的分析技術(shù)，國外已將這些技術(shù)成功地應用來(lái)解決各種質(zhì)量問(wèn)題。在ISO 9004：2000版標準中，已將FMEA和FTA分析作為對設計和開(kāi)發(fā)以及產(chǎn)品和過(guò)程的確認和更改進(jìn)行風(fēng)險評估的方法。我國目前基本上僅將FMEA與FTA技術(shù)應用于可靠性設計分析，根據國外文獻資料和我國部分企業(yè)技術(shù)人員的實(shí)踐，FMEA和FTA可以應用于過(guò)程（工藝）分析和質(zhì)量問(wèn)題的分析。質(zhì)量是一個(gè)內涵很廣的概念，可靠性是其中一個(gè)方面。

通過(guò)FMEA和FTA分析，找出了影響產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性的各種潛在的質(zhì)量問(wèn)題和故障模式及其原因（包括設計缺陷、工藝問(wèn)題、環(huán)境因素、老化、磨損和加工誤差等），經(jīng)采取設計和工藝的糾正措施，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量和抗各種干擾的能力。根據文獻報道，某世界級的汽車(chē)公司大約50%的質(zhì)量改進(jìn)是通過(guò)FMEA和FTAETA來(lái)實(shí)現的。

二、Kano模型

日本質(zhì)量專(zhuān)家Kano把質(zhì)量依照顧客的感受及滿(mǎn)足顧客需求的程度分成三種質(zhì)量：理所當然質(zhì)量、期望質(zhì)量和魅力質(zhì)量。

A：理所當然質(zhì)量。當其特性不充足（不滿(mǎn)足顧客需求）時(shí)，顧客很不滿(mǎn)意；當其特性充足（滿(mǎn)足顧客需求）時(shí)，無(wú)所謂滿(mǎn)意不滿(mǎn)意，顧客充其量是滿(mǎn)意。

B：期望質(zhì)量也有稱(chēng)為一元質(zhì)量。當其特性不充足時(shí)，顧客很不滿(mǎn)意，充足時(shí)，顧客就滿(mǎn)意。越不充足越不滿(mǎn)意，越充足越滿(mǎn)意。

C：魅力質(zhì)量。當其特性不充足時(shí)，并且是無(wú)關(guān)緊要的特性，則顧客無(wú)所謂，當其特性充足時(shí)，顧客就十分滿(mǎn)意。

理所當然的質(zhì)量是基線(xiàn)質(zhì)量，是最基本的需求滿(mǎn)足。期望質(zhì)量是質(zhì)量的常見(jiàn)形式。魅力質(zhì)量是質(zhì)量的競爭性元素。通常有以下特點(diǎn)：

1、具有全新的功能，以前從未出現過(guò)；

2 、性能極大提高；

3、引進(jìn)一種以前沒(méi)有見(jiàn)過(guò)甚至沒(méi)考慮過(guò)的新機制，顧客忠誠度得到了極大的提高；

4、一種非常新穎的風(fēng)格。

Kano模型三種質(zhì)量的劃分，為6 Sigma改進(jìn)提高了方向。如果是理所當然質(zhì)量，就要保證基本質(zhì)量特性符合規格（標準），實(shí)現滿(mǎn)足顧客的基本要求，項目團隊應集中在怎樣降低故障出現率上；如果是期望質(zhì)量，項目團隊關(guān)心的就不是符合不符合規格（標準）問(wèn)題，而是怎樣提高規格（標準）本身。不斷提高質(zhì)量特性，促進(jìn)顧客滿(mǎn)意度的提升；如果是魅力質(zhì)量，則需要通過(guò)滿(mǎn)足顧客潛在需求，使產(chǎn)品或服務(wù)達到意想不到的新質(zhì)量。項目團隊應關(guān)注的是如何在維持前兩個(gè)質(zhì)量的基礎上，探究顧客需求，創(chuàng )造新產(chǎn)品和增加意想不到的新質(zhì)量。

三、POKA YOKE

POKA YOKE意為“防差錯系統”。日本的質(zhì)量管理專(zhuān)家、著(zhù)名的豐田生產(chǎn)體系創(chuàng )建人新江滋生（Shingeo Shingo）先生根據其長(cháng)期從事現場(chǎng)質(zhì)量改進(jìn)的豐富經(jīng)驗，首創(chuàng )了POKA YOKE的概念，并將其發(fā)展成為用以獲得零缺陷，最終免除質(zhì)量檢驗的工具。

POKA YOKE的基本理念主要有如下三個(gè)：

（1）決不允許哪怕一點(diǎn)點(diǎn)缺陷產(chǎn)品出現，要想成為世界的企業(yè)，不僅在觀(guān)念上，而且必須在實(shí)際上達到“0”缺陷。

（2）生產(chǎn)現場(chǎng)是一個(gè)復雜的環(huán)境，每一天的每一件事都可能出現，差錯導致缺陷，缺陷導致顧客不滿(mǎn)和資源浪費。

（3）我們不可能消除差錯，但是必須及時(shí)發(fā)現和立即糾正，防止差錯形成缺陷。

四、質(zhì)量功能展開(kāi)（QFD）

質(zhì)量功能展開(kāi)（Quality Function Deployment，縮寫(xiě)為QFD）是把顧客或市場(chǎng)的要求轉化為設計要求、零部件特性、工藝要求、生產(chǎn)要求的多層次演繹分析方法，它體現了以市場(chǎng)為導向，以顧客要求為產(chǎn)品開(kāi)發(fā)唯一依據的指導思想。在健壯設計的方法體系中，質(zhì)量功能展開(kāi)技術(shù)占有舉足輕重的地位，它是開(kāi)展健壯設計的先導步驟，可以確定產(chǎn)品研制的關(guān)鍵環(huán)節、關(guān)鍵的零部件和關(guān)鍵工藝，從而為穩定性?xún)?yōu)化設計的具體實(shí)施指出了方向，確定了對象。它使產(chǎn)品的全部研制活動(dòng)與滿(mǎn)足顧客的要求緊密聯(lián)系，從而增強了產(chǎn)品的市場(chǎng)競爭能力，保證產(chǎn)品開(kāi)發(fā)一次成功。

根據文獻，運用QFD方法，產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期可縮短三分之一，成本可減少二分之一，質(zhì)量大幅度提高，產(chǎn)量成倍增加。質(zhì)量功能展開(kāi)在美國民用工業(yè)和國防工業(yè)已達到十分普及的程度，不僅應用于具體產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和質(zhì)量改進(jìn)，還被各大公司用作質(zhì)量方針展開(kāi)和工程管理目標的展開(kāi)等。

ISO9000系列標準要求“以顧客為關(guān)注焦點(diǎn)”,確保顧客的要求得到確定并予以滿(mǎn)足”，作為分析展開(kāi)顧客需求的質(zhì)量功能展開(kāi)方法必將在ISO9000系列標準的貫徹實(shí)施中獲得廣泛的應用。

五、工作說(shuō)明SOW

工作說(shuō)明（Statement Of Work，縮寫(xiě)為SOW）是合同的附件之一，具有與合同正文同等的法律效力。工作說(shuō)明詳細規定了合同雙方在合同期內應完成的工作，如方案論證、設計、分析、試驗、質(zhì)量控制，可靠性、維修性、保障性、標準化、計量保證等；應向對方提供的項目，如接口控制文件、硬件、計算機軟件、技術(shù)報告、圖紙、資料，以及何時(shí)進(jìn)行何種評審等，因此，工作說(shuō)明以契約性文件的形式進(jìn)一步明確了顧客的要求和承制方為實(shí)現顧客要求必須開(kāi)展的工作，它使產(chǎn)品的管理和質(zhì)量保證建立在法律依據之上，成為合同甲方（顧客）對乙方（承制單位）進(jìn)行質(zhì)量監控的有力工具。工作說(shuō)明的詳細要求可查閱GJB2742 96。工作說(shuō)明的內容是質(zhì)量功能展開(kāi)的重要輸入。

六、WBS

工作分解結構（Work Breakdown Structures，縮寫(xiě)為WBS）是對武器裝備項目在研制和生產(chǎn)過(guò)程中應完成的工作自上而下逐級分解所形成的一個(gè)層次體系。該層次體系以要研制和生產(chǎn)的產(chǎn)品為中心，由產(chǎn)品（硬件和軟件）項目、服務(wù)項目和資料項目組成。

WBS是通過(guò)系統工程工作而形成的，它顯示并確定了武器裝備項目的工作，并表示出各項工作之間以及它們與最終產(chǎn)品之間的關(guān)系，充分體現了系統的整體性、有序性（層次性）和相關(guān)性。GJB2116 94給出了WBS的典型發(fā)展過(guò)程及編制的基本要求，并在附錄中提供了七類(lèi)武器系統的綱要WBS。

在質(zhì)量功能展開(kāi)和系統設計等工作中應用WBS的層次體系，參照GJB2116 94給出的綱要WBS，將極大地方便產(chǎn)品功能、結構和研制工作的構思，有助于QFD和系統設計等工作的完成，也有助于工作說(shuō)明（SOW）的編制。WBS是對武器裝備研制實(shí)施系統工程管理的有效工具，也是設計完整性的保證。WBS的原理和思想，也同樣適用于各種大型、復雜、高科技的民用產(chǎn)品。

七、并行工程

并行工程（Concurrent Engineering）是對于產(chǎn)品和其有關(guān)的過(guò)程(包括制造和保障過(guò)程)進(jìn)行并行設計的一種系統的綜合方法，它要求研制者從一開(kāi)始就考慮整個(gè)產(chǎn)品壽命周期(從概念形成到產(chǎn)品報廢處置)中的全部要素，包括質(zhì)量、成本、進(jìn)度及顧客需求。并行工程要求特別重視源頭設計，在設計的開(kāi)始階段，就設法把產(chǎn)品開(kāi)發(fā)所需的所有信息進(jìn)行綜合考慮，把許多學(xué)科專(zhuān)家的經(jīng)驗和智慧匯集在一起，融為一體。

在健壯設計中，尤其在進(jìn)行質(zhì)量功能展開(kāi)和系統設計時(shí)，必須貫徹并行工程的原理和指導思想。

八、參數設計

參數設計（Parameter Design）在系統設計之后進(jìn)行。參數設計的基本思想是通過(guò)選擇系統中所有參數（包括原材料、零件、元件等）的最佳水平組合，從而盡量減少外部、內部和產(chǎn)品間三種干擾的影響，使所設計的產(chǎn)品質(zhì)量特性波動(dòng)小，穩定性好。另外，在參數設計階段，一般選用能滿(mǎn)足使用環(huán)境條件的最低質(zhì)量等級的元件和性?xún)r(jià)比高的加工精度來(lái)進(jìn)行設計，使產(chǎn)品的質(zhì)量和成本兩方面均得到改善。

參數設計是一個(gè)多因素選優(yōu)問(wèn)題。由于要考慮三種干擾對產(chǎn)品質(zhì)量特性值波動(dòng)的影響，探求抗干擾性能好的設計方案，因此參數設計比正交試驗設計要復雜得多。田口博士采用內側正交表和外側正交表直積來(lái)安排試驗方案，用信噪比作為產(chǎn)品質(zhì)量特性的穩定性指標來(lái)進(jìn)行統計分析。

為什么即使采用質(zhì)量等級不高、波動(dòng)較大的元件，通過(guò)參數設計，系統的功能仍十分穩定呢？這是因為參數設計利用了非線(xiàn)性效應。通常產(chǎn)品質(zhì)量特性值y與某些元部件參數的水平之間存在著(zhù)非線(xiàn)性關(guān)系，假如某一產(chǎn)品輸出特性值為y，目標值為m，選用的某元件參數為x，其波動(dòng)范圍為Dx（一般呈正態(tài)分布），若參數x取水平x1，由于波動(dòng)Dx，引起y的波動(dòng)為Dy1（如圖），通過(guò)參數設計，將x1移到x2，此時(shí)同樣的波動(dòng)范圍Δx，引起y的波動(dòng)范圍縮小成Dy2，由于非線(xiàn)性效應十分明顯，Dy2Dy1，由此可見(jiàn)，只要合理地選擇參數的水平，在參數的波動(dòng)范圍不變的條件下，（也就意味著(zhù)不增加成本），就可以大大減少質(zhì)量特性值y的波動(dòng)范圍，從而提高了產(chǎn)品的穩定性。但與此同時(shí)，卻發(fā)生了新的矛盾，這就是y的目標值從m移到了m，偏離量Δm= m m。如何使y保持穩定，而又不偏離目標值呢？這時(shí)，可設法找一個(gè)與輸出特性y呈線(xiàn)性關(guān)系，且易于調整的元器件參數z(調整因素)，即y=a+bz，只要把z從z1調到z2，即可補償偏離量 Δm。如果不采用參數設計，利用非線(xiàn)性關(guān)系，而是按傳統方法直接進(jìn)行容差設計，把元件x由較低質(zhì)量等級改為很高質(zhì)量等級，也就是說(shuō)將參數x的波動(dòng)范圍由Δx 縮小為Δx1，而對應于水平x1的質(zhì)量特性y的波動(dòng)范圍變?yōu)棣3，雖然Δy3Δy1，但這是以增加成本為代價(jià)而取得的；而且可能仍然是Δy3Δy2，即提高了元件質(zhì)量等級后，對應于x1的產(chǎn)品質(zhì)量特性y的波動(dòng)范圍仍然比采用較低質(zhì)量等級元件、對應于水平x2的y波動(dòng)范圍Dy2要寬，由此可以看出參數設計的優(yōu)越性。

九、發(fā)散思維

發(fā)散思維又稱(chēng)求異思維、輻射思維，是指從一個(gè)目標出發(fā)，沿著(zhù)各種不同的途徑去思考，探求多種答案的思維，與聚合思維相對。不少心理學(xué)家認為，發(fā)散思維是創(chuàng )造性思維的最主要的特點(diǎn)，是測定創(chuàng )造力的主要標志之一。

美國心理學(xué)家吉爾福特認為，發(fā)散思維具有：流暢性、靈活性、獨創(chuàng )性三個(gè)主要特點(diǎn)。

流暢性是指智力活動(dòng)靈敏迅速，暢通少阻，能在較短時(shí)間內發(fā)表較多觀(guān)念，是發(fā)散思維的量的指標；靈活性是指思維具有多方指向，觸類(lèi)旁通，隨機應變，不受功能固著(zhù)、定勢的約束，因而能產(chǎn)生超常的構思，提出不同凡響的新觀(guān)念；獨創(chuàng )性是指思維具有超乎尋常的新異的成分，因此它更多表證發(fā)散思維的本質(zhì)?？梢酝ㄟ^(guò)從不同方面思考同一問(wèn)題，如“一題多解”、“一事多寫(xiě)”、“一物多用”等方式，培養發(fā)散思維能力。

十、方差分析與回歸分析

方差分析（Analysis of Variance，縮寫(xiě)為ANOVA）是數理統計學(xué)中常用的數據處理方法之一，是工農業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中分析試驗數據的一種有效的工具。也是開(kāi)展試驗設計、參數設計和容差設計的數學(xué)基礎。一個(gè)復雜的事物，其中往往有許多因素互相制約又互相依存。方差分析的目的是通過(guò)數據分析找出對該事物有顯著(zhù)影響的因素，各因素之間的交互作用，以及顯著(zhù)影響因素的最佳水平等。方差分析是在可比較的數組中，把數據間的總的“變差”按各指定的變差來(lái)源進(jìn)行分解的一種技術(shù)。對變差的度量，采用離差平方和。方差分析方法就是從總離差平方和分解出可追溯到指定來(lái)源的部分離差平方和。這是一個(gè)很重要的思想。

回歸分析（Regression Analysis）是研究一個(gè)變量Y與其它若干變量X之間相關(guān)關(guān)系的一種數學(xué)工具，它是在一組試驗或觀(guān)測數據的基礎上，尋找被隨機性掩蓋了的變量之間的依存關(guān)系。粗略地講，可以理解為用一種確定的函數關(guān)系去近似代替比較復雜的相關(guān)關(guān)系，這個(gè)函數稱(chēng)為回歸函數，在實(shí)際問(wèn)題中稱(chēng)為經(jīng)驗公式?；貧w分析所研究的主要問(wèn)題就是如何利用變量X，Y的觀(guān)察值（樣本），對回歸函數進(jìn)行統計推斷，包括對它進(jìn)行估計及檢驗與它有關(guān)的假設等。

十一、顧客滿(mǎn)意度評估

ISO9000系列標準要求企業(yè)對顧客有關(guān)組織是否已滿(mǎn)足其要求的感受的信息進(jìn)行測量和監視。與顧客有關(guān)的信息可包括：對顧客和使用者的調查，有關(guān)產(chǎn)品方面的反饋，顧客要求和顧客抱怨，合同信息，市場(chǎng)需求，服務(wù)提供數據和競爭方面的信息等。

對于顧客滿(mǎn)意的評估可以有各種方法，近年來(lái)，美國、瑞典等國采用顧客滿(mǎn)意度指數（Customer Satisfaction Index，縮寫(xiě)為CSI）進(jìn)行評估，很有成效。CSI是用于評價(jià)產(chǎn)品(硬件、軟件、服務(wù)、流程性材料)滿(mǎn)足顧客需求程度的參數，也是評價(jià)產(chǎn)品質(zhì)量的一種綜合指數。設顧客對產(chǎn)品提出了n項需求，每項需求得到滿(mǎn)足的程度為qi, （ i=1, 2, … , n），則顧客滿(mǎn)意度指數CSI是qi 的函數。

對于qi，應由市場(chǎng)開(kāi)發(fā)人員對顧客群進(jìn)行隨機抽樣調查， 結合通過(guò)售后服務(wù)所收集的顧客投訴和對產(chǎn)品的質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行分析、統計來(lái)確定。顧客滿(mǎn)意度指數的評估是相當復雜的事情。企業(yè)、社會(huì )和國家機關(guān)都可以根據需要，委托中立的專(zhuān)業(yè)機構，進(jìn)行產(chǎn)品、服務(wù)和行業(yè)的顧客滿(mǎn)意度指數的評估，用以指導質(zhì)量改進(jìn)的方向。

十二、均勻設計

正交試驗設計在挑選試驗點(diǎn)時(shí)，有兩個(gè)特點(diǎn)：均勻分散，整齊可比。均勻分散”使試驗點(diǎn)有代表性，“整齊可比”便于試驗數據的分析。為了保證“整齊可比”的特點(diǎn)，正交設計至少要求做q2次試驗。若要減少試驗的數目，只有取掉整齊可比的要求。均勻設計就是只考慮試驗點(diǎn)在試驗范圍內均勻散布的一種試驗設計方法。均勻設計和正交設計相似，也是通過(guò)一套精心設計的表——均勻表來(lái)進(jìn)行試驗設計，用回歸分析的方法分析試驗結果的。

每一個(gè)均勻設計表有一個(gè)代號或 ，其中U表示均勻設計，n表示要做n次試驗，q表示每個(gè)因素有q個(gè)水平，s表示該表有s列，U的右上角加“”和不加“”代表兩種不同類(lèi)型的均勻表。通常加“”的均勻表有更好的均勻性。均勻設計的一個(gè)顯著(zhù)特點(diǎn)是試驗次數隨著(zhù)因素水平的增加而顯著(zhù)減少。

十三、排列圖

排列圖的全稱(chēng)是“主次因素排列圖”，也稱(chēng)為Pareto圖。它是用來(lái)影響產(chǎn)品質(zhì)量的各種因素中主要因素的一種方法，由此可以用來(lái)確定質(zhì)量改進(jìn)的方向。因為在現實(shí)中存在的多數問(wèn)題通常是由少數原因引起的。

經(jīng)濟學(xué)上的8020原則用到管理領(lǐng)域，其基本原理是區分“關(guān)鍵的少數”和“次要的多數”，這樣有助于抓關(guān)鍵因素，解決主要問(wèn)題，為直觀(guān)起見(jiàn)，用圖形表示出來(lái)，這一圖形便是排列圖。

十四、平衡計分卡

哈佛商學(xué)院的羅伯特.S.卡普蘭（Robert Kaplan 哈佛商學(xué)院的領(lǐng)導力開(kāi)發(fā)課程教授）和諾朗諾頓研究所所長(cháng)大衛.P.諾頓（DavidNorton復興全球戰略集團創(chuàng )始人兼總裁）經(jīng)過(guò)為期一年對在績(jì)效測評方面處于領(lǐng)先地位的12家公司的研究后，發(fā)展出一種全新的組織績(jì)效管理方法，即“平衡計分卡”，并發(fā)表于1992年12月號的《哈佛商業(yè)評論》中。

平衡計分卡的基本內容：平衡計分卡打破了傳統的只注重財務(wù)指標的業(yè)績(jì)管理方法，認為傳統的財務(wù)會(huì )計模式只能衡量過(guò)去發(fā)生的事情。在工業(yè)時(shí)代，注重財務(wù)指標的管理方法還是有效的，但在信息社會(huì )里，傳統的業(yè)績(jì)管理方法并不全面。組織必須通過(guò)在客戶(hù)、供應商、員工、組織流程、技術(shù)和革新等方面的投資，獲得持續發(fā)展的動(dòng)力?；谶@種認識，平衡計分卡方法認為，組織應從四個(gè)角度審視自身業(yè)績(jì)：客戶(hù)、業(yè)務(wù)流程、學(xué)習與成長(cháng)、財務(wù)。平衡計分卡中的目標和評估指標來(lái)源于組織戰略，它把組織的使命和戰略轉化為有形的目標和衡量指標。

十五、容差設計

容差設計（Tolerance Design）在完成系統設計和由參數設計確定了可控因素的最佳水平組合后進(jìn)行，此時(shí)各元件（參數）的質(zhì)量等級較低，參數波動(dòng)范圍較寬。

容差設計的目的是在參數設計階段確定的最佳條件的基礎上，確定各個(gè)參數合適的容差。容差設計的基本思想如下：根據各參數的波動(dòng)對產(chǎn)品質(zhì)量特性貢獻(影響)的大小，從經(jīng)濟性角度考慮有無(wú)必要對影響大的參數給予較小的容差（例如用較高質(zhì)量等級的元件替代較低質(zhì)量等級的元件）。這樣做，一方面可以進(jìn)一步減少質(zhì)量特性的波動(dòng)，提高產(chǎn)品的穩定性，減少質(zhì)量損失；另一方面，由于提高了元件的質(zhì)量等級，使產(chǎn)品的成本有所提高。因此，容差設計階段既要考慮進(jìn)一步減少在參數設計后產(chǎn)品仍存在的質(zhì)量損失，又要考慮縮小一些元件的容差將會(huì )增加成本，要權衡兩者的利弊得失，采取最佳決策。

總之，通過(guò)容差設計來(lái)確定各參數的最合理的容差，使總損失（質(zhì)量與成本之和）達到最佳（最?。?。我們知道，使若干參數的容差減少需要增加成本，但由此會(huì )提高質(zhì)量，減少功能波動(dòng)的損失。因此，要尋找使總損失最小的容差設計方案。用于容差設計的主要工具是質(zhì)量損失函數和正交多項式回歸。

參數設計與容差設計是相輔相成的。按照參數設計的原理，每一層次的產(chǎn)品（系統、子系統、設備、部件、零件），尤其交付顧客的最終產(chǎn)品都應盡可能減少質(zhì)量波動(dòng)，縮小容差，以提高產(chǎn)品質(zhì)量，增強顧客滿(mǎn)意；但另一方面，每一層次產(chǎn)品均應具有很強的承受各種干擾（包括加工誤差）影響的能力，即應容許其下屬零部件有較大的容差范圍。對于下屬零部件通過(guò)容差設計確定科學(xué)合理的容差，作為生產(chǎn)制造階段符合性控制的依據。但應指出，此處的符合性控制與傳統質(zhì)量管理的符合性控制有兩點(diǎn)不同：

第一，檢驗工序不能只記錄通過(guò)或不通過(guò)，還應記錄質(zhì)量特性的具體數值；不能只給出不合格率，還要按照質(zhì)量損失的理論制訂科學(xué)的統計方法來(lái)給出質(zhì)量水平的數據。

第二，采用適應健壯設計的在線(xiàn)質(zhì)量控制方法（如先進(jìn)的SPC方法等），實(shí)時(shí)監控產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng)的情況，進(jìn)行反饋和工藝參數的調整；針對存在的問(wèn)題，不斷地采取措施改進(jìn)工藝設計，提高產(chǎn)品質(zhì)量，在減少總損失的前提下使質(zhì)量特性越來(lái)越接近目標值，條件具備時(shí)，應減少容差范圍。

十六、實(shí)驗設計（DOE）

實(shí)驗設計（Design of Experiments，縮寫(xiě)為DOE）是研究如何制定適當實(shí)驗方案以便對實(shí)驗數據進(jìn)行有效的統計分析的數學(xué)理論與方法。實(shí)驗設計應遵循三個(gè)原則：隨機化，局部控制和重復。隨機化的目的是實(shí)驗結果盡量避免受到主客觀(guān)系統因素的影響而呈現偏倚性；局部控制是化分區組，使區組內部盡可能條件一致；重復是為了降低隨機誤差的影響，目的仍在于避免可控的系統性因素的影響。實(shí)驗設計大致可以分為四種類(lèi)型：析因設計、區組設計、回歸設計和均勻設計。析因設計又分為全面實(shí)施法和部分實(shí)施法。析因實(shí)驗設計方法就是我們常說(shuō)的正交實(shí)驗設計。

所謂正交實(shí)驗設計就是利用一種規格化的表——正交表來(lái)合理地安排實(shí)驗，利用數理統計的原理科學(xué)地分析實(shí)驗結果，處理多因素實(shí)驗的科學(xué)方法。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是，能通過(guò)代表性很強的少數次實(shí)驗，摸清各個(gè)因素對實(shí)驗指標的影響情況，確定因素的主次順序，找出較好的生產(chǎn)條件或最優(yōu)參數組合。經(jīng)驗證明，正交實(shí)驗設計是一種解決多因素優(yōu)化問(wèn)題的卓有成效的方法。正交表是運用組合數學(xué)理論在拉丁方和正交拉丁方的基礎上構造的一種表格，它是正交設計的基本工具，它具有均衡分散，整齊可比的特性。

實(shí)驗設計法已有70余年的歷史，在美國和日本，被廣泛應用于農業(yè)、制藥、化工、機械、冶金、電子、汽車(chē)、航空、航天等幾乎所有工業(yè)領(lǐng)域，來(lái)提高產(chǎn)品質(zhì)量。美國汽車(chē)工業(yè)標準QS 9000“質(zhì)量體系的要求”中已將實(shí)驗設計列為必須應用的技術(shù)之一。著(zhù)名的參數設計也是在正交實(shí)驗設計的基礎上發(fā)展起來(lái)的。另外開(kāi)展實(shí)驗設計不但可找到優(yōu)化的參數組合，在很多情況下也可通過(guò)設置誤差列，進(jìn)行方差分析，定性地判斷環(huán)境因素和加工誤差等各種誤差因素對期望的產(chǎn)品特性的影響，并采取改進(jìn)措施，消除這些誤差的影響。因此對于一些簡(jiǎn)單的工程問(wèn)題，直接應用實(shí)驗設計法也能獲得滿(mǎn)意的健壯的設計方案。實(shí)驗設計還可應用于改進(jìn)企業(yè)管理，調整產(chǎn)品結構，制定生產(chǎn)效益更高的生產(chǎn)計劃等。

十七、標桿對比法

標桿對比法（Benchmarking）是對照最強有力的競爭對手或已成為工業(yè)界領(lǐng)袖的公司，在產(chǎn)品的性能、質(zhì)量和售后服務(wù)等各方面進(jìn)行比較分析和度量，并采取改進(jìn)措施的連續過(guò)程。

標桿對比法包括兩個(gè)重要的方面，一方面制訂計劃，不斷地尋找和樹(shù)立國內、國際先進(jìn)水平的標桿，通過(guò)對比和綜合思考發(fā)現自已產(chǎn)品的差距；另一方面不斷地采取設計、工藝和質(zhì)量管理的改進(jìn)措施，取人之長(cháng)、補已之短，不斷提高產(chǎn)品的技術(shù)和質(zhì)量水平，超過(guò)所有的競爭對手，達到和保持世界先進(jìn)水平。采用水平比較法不是單純地模仿，而是創(chuàng )造性地借鑒。

通過(guò)深入的思考、研究，集眾家之長(cháng)，開(kāi)展技術(shù)創(chuàng )新，實(shí)現產(chǎn)品性能的突破。只有掌握了突破性的技術(shù)，才有可能領(lǐng)先世界。為了更好地貫徹水平比較法，應當建立有關(guān)的數據庫，并不斷更新。水平比較法在美國已獲得廣泛的應用和明顯的成效。

十八、統計過(guò)程控制SPC

統計過(guò)程控制（Statistical Process Control，縮寫(xiě)為SPC）是由美國休哈特博士于上世20年代提出的，自第二次世界大戰后，SPC已逐漸成為西業(yè)國家進(jìn)行在線(xiàn)質(zhì)量控制的基本方法。根據SPC理論，產(chǎn)品質(zhì)量特性的波動(dòng)是出現質(zhì)量問(wèn)題的根源，質(zhì)量波動(dòng)具有統計規律性，通過(guò)控制圖可以發(fā)現異常，通過(guò)過(guò)程控制與診斷理論（SPCD）可以找出異常的原因并予以排除。常用的休哈特控制圖有均值－極差（x R）控制圖，均值－標準差（x S）控制圖，中位數－極差（x R）控制圖，單值－移動(dòng)極差（x Rs）控制圖，不合格品率（P）控制圖，不合格品數（Pn）控制圖，缺陷數（C）控制圖，單位缺陷數（u）控制圖等。SPC方法是保持生產(chǎn)線(xiàn)穩定，減少質(zhì)量波動(dòng)的有力工具。

近年來(lái)，SPC方法獲得進(jìn)一步發(fā)展，例如波音公司為了貫徹健壯設計思想，推出了一套新的供應商質(zhì)量保證規范Dl 9000，主要的變化是要求建立先進(jìn)的質(zhì)量體系（Advanced Quality System，縮寫(xiě)為AQS）。AQS體系將田口的質(zhì)量損失的概念納入到生產(chǎn)制造階段的質(zhì)量管理之中，提出了一整套與健壯設計相適應的生產(chǎn)制造質(zhì)量控制要求。

AQS體系首先要求確定生產(chǎn)制造階段產(chǎn)品的關(guān)鍵特性，對這些關(guān)鍵特性及其所涉及的零部件，要求開(kāi)展工藝健壯設計，以便確定健壯的工藝。在生產(chǎn)制造中要建立對關(guān)鍵特性的監控措施，除了應用SPC的常規控制圖外，AQS給出了三種小批量控制圖即單值移動(dòng)極差控制圖、目標控制圖和比例控制圖，兩種改進(jìn)的控制圖即移動(dòng)平均控制圖和幾何移動(dòng)平均控制圖，另外還有提高控制圖監控靈敏度的一些措施。根據監控情況和實(shí)際需要，改進(jìn)工藝參數或改進(jìn)工藝設計，糾正引起質(zhì)量波動(dòng)的任何人機料法環(huán)的因素，從而實(shí)現質(zhì)量的連續改進(jìn)。

十九、頭腦風(fēng)暴法BS

頭腦風(fēng)暴法又稱(chēng)智力激勵法，是現代創(chuàng )造學(xué)奠基人美國奧斯本提出的，是一種創(chuàng )造能力的集體訓練法。它把一個(gè)組的全體成員都組織在一起，使每個(gè)成員都毫無(wú)顧忌地發(fā)表自己的觀(guān)念，既不怕別人的譏諷，也不怕別人的批評和指責，是一個(gè)使每個(gè)人都能提出大量新觀(guān)念、創(chuàng )造性地解決問(wèn)題的最有效的方法。它有四條基本原則：

第一、排除評論性批判，對提出觀(guān)念的評論要在以后進(jìn)行。

第二、鼓勵“自由想象“。提出的觀(guān)念越荒唐，可能越有價(jià)值。

第三、要求提出一定數量的觀(guān)念。提出的觀(guān)念越多，就越有可能獲得更多的有價(jià)值的觀(guān)念。

第四、探索研究組合與改進(jìn)觀(guān)念。除了與會(huì )者本人提出的設想以外，要求與會(huì )者指出，按照他們的想法怎樣做才能將幾個(gè)觀(guān)念綜合起來(lái)，推出另一個(gè)新觀(guān)念；或者要求與會(huì )者借題發(fā)揮，改進(jìn)他人提出的觀(guān)念。

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