质量功能调配

按一下以編輯母片標題樣式,按一下以編輯母片文字樣式,第二層,第三層,第四層,第五層,*,質量功能調配,方法,根據 “讓客戶完全滿意”的質量目標, “質量功能調配”為面向客戶的工作和管理方式提供了指導方針. 它把知識, 技能和全體工作人員的意愿結合起來, 以便 將客戶的需求轉化為產品, 服務和工藝.,質量功能調配始於目標部門的潛在或明確的需求, 而這些目標部門是由銷售/營銷, 客戶服務和研究開發部門共同確定. 可通過或多或少的系統的數據形式或市場調查了解和確認這些客戶需求, 其後必須對從中得出的對產品和工藝的要求進行量化或詳細記明, 以至最終產品盡可能準確地符合原來的要求, 同時防止在制造和使用中發生差錯. 為此, 這個過程需要採取四個步驟, 從確定設計和工程特性到規定制造說明.,質量功能調配的這四個步驟 (也稱作矩陣或“房舍”) 互為依托 (見圖表A.2), 亦即每一步都必須解決客戶的需要 (在房舍前門的左側) 和如何滿足這些需要 (在房舍前門的上方) 這兩個問題, 而每一步中滿足客戶需要的手段又會變成下一步中的客戶需要.,質量功能調配,第一步: 概念的提出,在客戶需求矩陣中, 每項客戶需求 (需要) 都被用來明確地限定計劃/工程特性 (手段). 要根據其對客戶的重要程序來衡量這些質量特性, 並把這些特性寫成文字材料, 如說明書. 由於客戶的要求和產品的特性不僅會影響其他類別的產品, 還會造成相互影響, 所以通常還要進行利弊得失分析 (例如, 用聯系法進行分析, 可得到就客戶而言不同產品特性之優先順序的信息).,第二步: 組件/設計規劃,矩陣第一步中組件開發手段的最重要內容成為矩陣第二步中的需求. 然後再次就每一質量特性確定手段, 即有關組件/分組合件的必要 (可衡量) 特性.,1,4,3,2,需要,需要,需要,需要,手段,手段,手段,手段,協調擬定,- 訓練計劃,- 工作計劃,- 檢查計劃,- 反饋協定,- 各種文件,- 質量管理制度,概念的提出,工程規劃,工藝規劃,程序規劃,設計性能,組件/,零部件性能,生產工,藝參數,程序/,操作規程,客戶需求,重要/,關鍵,反饋,反饋,反饋,重要/,關鍵,重要/,關鍵,區分:,選擇目標客戶,反饋與溝通,交貨/代理/維修,重要/,關鍵,客戶,質量功能調配,第三步: 工藝規劃,把這些組件或分組合件的特性 (新的需要) 作為起點, 擬定工藝方案, 以確定生產過程中的關鍵參數 (手段). 同時, 為每項參數規定幾個抽檢點.,第四步: 程序規劃,其後規定具體的程序和操作說明, 以確保最重要的參數 (手段) 得到遵守.,必要時, FMEA 的結果和實驗設計可有助於實行第一步和第二步.,質量功能調配,何時使用質量功能調配,質量功能調配方法的使用不限於任何一種具體的制造類型和工藝. 但是, 有一規律確實適用: 制造的產品越復雜, 或要開發的項目越具創新性, 使用質量功能調配手段越合適. 這是因為質量功能調配澄清了復染的要求或新的要求之間的關系. 因此,對汽車工業中生產系統和復染組件的制造商來說, 質量功能調配是一種很好的規劃方法. 質量功能調配對轎車制造商來說也至關重要, 它可以用於一切地方, 從整車生產到制造商獨立開發和生產各種系統.,質量功能調配,如何使用質量功能調配,所有職能部門都參與質量功能調配, 雖然在不同階段參與的程度不同(見圖表A.3). 這就是說, 質量功能調配是在一個組織中引進和樹立跨學科, 重視工序的思想並採取這類措施的理想途徑. 然而, 成功的實施質量功能調配, 當然還依賴於最高管理層的積極參與, 包括最高管理層對實施發揮強有力的作用, 例如, 可表現為適當分配資源或參加某些小組會議.,在使用質量功能調配時, 下述措施特別重要:,向最高管理層和經理人員介紹質量功能調配的目標和程序.,選擇兩個試點項目, 以便迅速取得經驗. 入選的項目應符合下述標準:,項目簡單易行, 但並非舉足輕重;,有明確規定的目標, 它或是具體的產品, 或是有關企業承擔的一項產品開發任務;,在本企業內能引起廣泛關注;,能滿足一項真正的客戶需求;,應掌握或易得到客戶信息.,圖表A.3 作用不同的各功能領域,質量功能調配,第一階段:,概念的提出,質量功能調配,第四階段:,程序規劃,質量功能調配,第三階段:,工藝規劃,質量功能調配,第二階段:,設計規劃,營銷調查開發開發生產,銷售客戶服務採購工藝/生產規劃,客戶服務銷售生產維修與工業工程,開發採購工藝/生產規劃維修與工業工程,可能的客戶生產維修與工業工程銷售,可能的供應商維修與工業工程後勤客戶服務,全職項目工作組由2-4人組成 (開發, 營銷, 銷售, 生產),質量功能調配,任命從營銷/銷售, 客戶服務, 開發, 採購, 生產, 生產規劃和後勤等不同等級和職能部門抽調人員組成的工作組. 每組由五至八人 (其中二至四人為專職) 組成, 此處最為重要的是這些成員的技能水平 (即專業知識, 跨學科知識和團隊工作技能) 和動力 (參見第三章“研究開發工作”). 在起步階段, 經驗証明聘請外部顧問加以促進大有裨益. 一旦項目成功起步, 便可把工作移交給企業內部的人員.,對項目參加者進行在職培訓, 以提高其技能. 起初, 要使用外部的質量功能調配專家培訓工作組成員, 但而後也應遵循適用於多數質量保証方法的培訓培訓者的原則, 對公司內部的培訓者進行培訓. 這是在組織內部確保知識和客戶至上思想得到有效傳播的唯一途徑. 由於坫訓的目的是立即應用新學來的知識和方法, 所以顧員們對這些知識和方法記憶,X,新, 因而持續了質量功能調配的勢,X.,質量功能調配,應通過工作組的定期審查和與最高管理層的磋商來對項目工作實施監控. 在項目進行過程中, 工作組成員應完全擺脫原來的工作任務, 因為否則他們就會負擔過重, 而危及項目的成功. 質量功能調配的理想組織結構是, 項目組織十分精干, 有一個真正的企業家作為名譽首腦. 該項目經理必須有很大的實權, 能夠就項目組織的構成和人員以及小組成員的工作分配做出最後決策.,質量功能調配如認真進行, 是一項相當複雜和耗費時間的工作. 因此, 一些企業有時只限於進行它們認為差距最大, 最急需的步驟. 例如, 如果 一家企業以前很難把客戶的要求轉化為產品性能設計, 那麼它就很可能決定, 集中精力進行第一個步驟.,應該做和不該做的事情,要成功地運用質量功能調配, 就必須擁有市場, 客戶, 競爭者方面的可靠數據和信息, 以打下堅實的基礎. 為了防止在產品開發過程中搞錯或忽視重要信息, 非常重要的一點是, 必須嚴格遵守質量功能調配制度. 這就是在項目實施過程中不能忽視培訓的另一個原因.,對成功地進行質量功能調配來說, 另一個極其重要但往往被人們忽略的條件是, 要有言簡意駭的文件, 這些文件可確保把有關數據和經驗傳授給有關人員. 還有一個明智的做法是, 把資源集中用於第一步, 因為權衡客戶的要求及把這些要求轉化為具體的建設, 是進行質量功能調配中最具挑戰性的部分. 芋些企業經常邀請客戶參加這一級的會議, 這是很有益的做法.,項目管理如受到過於僵死的職能和等級結構的控制, 可能會破壞質量功調配工作組的成員, 其主要部門的負責人要求他做出的每項重大決定都必須得到該負責人的批准. 這種局面令人無法接受, 也會破壞對項目工作組信任的基礎.,質量功能調配的益處,一流的企業認為, 全部和準確地滿足客戶的需求是質量功能調配的主要益處. 這種益處很難量化, 但銷售額增長是衡量成功的一個標準: 使用質量功能調配手段的企業, 在觀察期內每年的銷售額平均增長15%; 所有接受調查的企業的銷售額平均增長8%左右. 這些企業的收入和支出的比率情況也相同: 盡管開始支出的費用很高, 估計這一比率平均為1:15.,由於使用了質量功能調配手段, 豐田公司得以把開發某一型號汽車的預算成本降低了61%, 這主要是由於避免了產品概念的前後變動和生產啟動時的小故障. 我們還調查過一個軸承制造廠, 它的新產品銷售額上升了30%, 這種新產品是一種裝有ABS傳感器的車輪軸承. 從一開始提出產品概念時就使用了質量功能調配手段, 這樣便可滿足原設備制造商對小巧結實的需求. 這些還不是全部好處: 在系列生產之初, 產品的質量在六個月內就提高到150ppm, 而且現在產品的可靠性大大優於以前的同類產品. 除了上述好處以外, 該軸承廠還做到了節省產品設計變動費10%.,產品, 工藝和界面的故障式與影響分析,“故障模式與影響分析”涉及準確地找到一件產品, 一個系統的 功能界面或一個工藝中可能出現的故障, 以及它們對質量可能造成的影響.,方法,故障模式與影響分析是一個提高質量的過程, 它利用企業員工的知識和創造潛力, 來辨認和評估可能的故障 (風險分析) , 並防止這些故障的出現, 或至少通過改變設計減少故障的數量. 要對每個產品或工藝的所有重要的功能要素和屬性進行分析, 分析它們的功能性和故障模式. 這樣做的目的是, 預測在新開發的產品和改型產品中或生產和組裝工序中所有可能想到的故障 (產品和工藝的故障模式與影響分析) . 它還用於複雜的系統, 以檢查諸如硬件與軟件之間重要界面在功能上的相互依賴情況. 也就是說, 界面的故障模式與影響分析基本上是產品或工序的故障模式與影響分析的一個組成部分.,對故障的結果進行評估, 評估的依據是故障的 嚴重程度(S), 故障發生的概率(P),和客戶發現故障的概率(D). 後從這些數據中推算出一個風險佔先數(RPN=S x P x D). 再為風險佔先數高的產品或工藝, 即嚴重故障模式概率高的產品, 找到設計改進方案. 採取這些措施就可杜絕故障根源的產生.,故障模式與影響分析涉及下述步驟:,1.列出所有有關功能;,2.分析這些功能;,3.準確地找出潛在故障模式及其對客戶可能造成的嚴重後果(S, P, D);,4. 計算風險佔先數, 從而 查明薄弱點;,5.分析故 障原因;,6. 擬定設計改進方案及其實施計劃 (包括職責);,7.改進方案實施後, 修改故障模式與影響分析.,最後, 把結果認真地填寫在一份專門的故障模式與影響分析表格上 (見圖表A.4).,圖表A.4 系統與設計的故障模式與影響分析,何時應使用故障模式與影響分析,就像質量功能調配手段一樣, 也是產品或工藝越複雜, 越適合使用故障模式與影響分析. 另外, 故障模式與影響分析也適用於任何領域, 在許多不同產業都有廣泛應用. 在汽車供應業, 原設備制造商堅持要求廣泛使用故障模式與影響分析, 即使它並非一貫有效. 在這個行業, 故障模式與影響分析對組件與系統制造商來說特別重要. 這是因為它們出售的是原設備制造商(當然還有最終客戶) 必須能夠完全依賴的“功能”.,故障模式與影響分析主要在下述情況下使用:,與安全有關的系統, 組件或產品特點;,會造成嚴重後果或後果代價巨大的潛在故障模式;,主要的新產品;,新技術, 新材料和新工藝, 尤其是在當它們在前階段開發時未有足夠“保障”的情況下;,概念或功能上的變化;,重新使用過去有問題的組件;,使用現有產品方面出現了新情況.,使用故障模式與影響分析,在選擇應用領域方面, 開發者, 設計工程師和客戶服務工程師的經驗往往極其重要. 也可用質量功能調配手段來界定那些對客戶來說至關重要 (I) 但很難實現 (D),的性能. 把這些性能放在一張 I&D 簡圖中, 然後把難以實現或 / 和重要的性能挑出來, 以便優先使用故障模式與影響分析對其進行分析.,應在設計階段, 也就是在第一批樣品生產出來之前, 對產品進行故障模式與影響分析. 這也適用於工藝的故障模式與影響分析. 在工藝規劃進入“硬件階段”之前, 就必須過對工藝進行故障模式與影響分析來確保功能的可靠性. 因此, 一般的做法是, 盡早地, 預防性地使用故障模式與影響分析. 但是, 很多企業走了一段彎路才發現, 由於在開發階段走捷徑, 在生產階段它們必須補做故障模式與影響分析.,如何使用故障模式與影響分析,要由跨學科的小組來進行故障模式與影響分析. 雖然在對產品進行故障模式與影響分析時產品開發起主導作用, 但把質量保証, 工藝開發, 產品規劃與作業時間安排, 客戶服務和銷售納入其中也極其重要. 一些一流企業還邀請主要客戶參加故障模式與影響分析講習班. 在對工藝進行故障模式與影響分析之,前必須先擬定工藝規劃, 生產規劃和作業時間表; 而在進行工藝故障模式與影響分析時, 則要同時實施質量保証, 維修, 產品開發, 並從有關生產線和生產部門抽調人員作為工作組的固定成員.,鑒於產品與工藝之間的相互依賴性 (例如, 產品功能的可靠 性依據於堅持工藝參數), 從綜合產品和工藝開發的意義上講, 把上述兩種手段結合起來同步使用, 是十分重要的. 有鑒於此, 跨學科的產品故障模式與影響分析工作組和工藝故障模式與影響分析工作組在人員方面, 必然有很大的重疊性. 圖表A.5說明了各種故障模式與影響分析之間的因果關係.,圖表 A.5 產品FMEA與工藝FMEA的互依賴性,使用故障模式與影響分析,故障模式與影響分析工作組的會議應該由一位受過專門訓練, 能夠起推動作用的人主持. 此人的推動技能, 對有效實施故障模式與影響分析項目是決定性因素, 特別是在初始階段. 隨著時間的推移, 這些人本身應該接受進一步訓練, 以便成為教員, 再培養下一代能推動故障模式與影響分析的人. 這樣就可以保証有關程序在整個組織內得到傳播.,故障模式與影響分析促進者應符合下述標準 : (1) 擁有廣泛的技術知識 (如受過良好的教育與培訓), 擁有幾年在不同領域工作的經驗, 或擁有跨學科專門知識; (2) 是個通才, 如有很強的分析和抽象思維能力, 善於與他人合作, 主動積極, 能激勵他人努力工作; (3) 有個人魅力, 如能說服別人, 有自信心, 有創造性. 故障模式與影響分析促進者不應是參謀人員. 此一職能應由質量保証人員或開發人員去完成, 他們可定期提供他們在日常工作中獲得的經驗與見解, 以及有關方法論的廣博知識.,有關故障模式與影響分析的初步計劃可以是這樣的:,1.在適當的行業協會或或其他專業團體, 對故障模式與影響分析促進者進行外部培訓.,2.列出關鍵開發項目的優先次序 (可能存在的質量問題的嚴重性, 範圍, 緊急程度).,3.為 進行故障模式與影響分析選擇兩個關鍵開發項目.,4.由外部專家向最高管理層簡單介紹故障模式與影響分析的技術, 然後由最高級管理層把這些信息傳送給所有開發人員.,5.由最高管理層為每個開發項目成立兩三個故障模式與影響分析工作組, 由促進者和組員組成 (除非已建立了在項目負責人領導下的故障模式與影響分析工作組作為項目工作組).,6.由企業內部的故障模式與影響分析促進者對故障模式與影響分析工作組成員進行培訓 (如果需要的話, 取得外部的幫助), 同時就兩個開發項目舉辦故障模式與影響分析講習班, 以減少 “風險領域”.,7.小組情況匯報: 各故障模式與影響分析工作組之間交流經驗, 講解本企業的故障模式與影響分析技術以及其程序的優化等.,8.把故障模式與影響分析技術用於其他開發項目, 同時對有關人員進行培訓.,重要的是, 在培訓後或培訓中就應馬上進行故障模式與影響分析. “實踐出真知” 的老道理在這裏也同樣適用.,應該做和不應該做的事情,全面, 徹底地調查所有嚴重的故障模式及其原因和影響, 需要進行最準確的分析. 因此, 最重要的是, 在評估風險時, 必須盡可能嚴格和客觀. 有些開發商在自己的產品或組件被檢查時, 很難做到這一點, 因為最終是要求他們建設性地批評自己的工作和成果. 此時, 正是管理層和故障式與影響分析促進者的說服力發揮作用的時候. 對有關人員應進行 “特赦”, 不追究他們以前在設計和開發中所犯的過錯. 在擬定補救設計方案時, 最需要高水平的創造性. 這時對創造性的培養可能是有益的, 甚至是必要的.,經常發生的一個重要問題是不深入. 很多故障模式與影響分析只是蜻蜒點水, 浮在表面. 其原因或是因為時間不夠, 用力失當, 或是因為設有掌握足夠的技術. “虛假的故障模式與影響分析” 已屢見不鮮. 要解決這個問題, 深入認真進行培訓外, 還應該挑選幾個關鍵職能部門, 然後對其進行嚴格的故障模式與影響分析.,至於讓顧員接受建議採用的故障模式與影響分析的方法, 重要的是, 要及早提供公開的信息, 如由外部培訓者介紹其他企業的成功經驗. 除此以外, 在初始階段過後, 最高管理層的繼續支持, 應成為故障模式與影響分析的內在組成部份. 例如, 這種支持可表現為, 向管理委員會報告就重要開發項目舉行故障模式與影響分析討論會的結果.,故障模式與影響分析的益處,由於故障模式與影響分析可幫助避免失敗, 因此它的主要好處是可降低成本. 不過, 它的好處不止於此. 從中 期來看, 它可大大改善一個企業的質量在客戶眼中的形象, 也就是說, 可使客戶看到: 消滅了經常發生的故障, 避免了不合理的產品設計, 降低了收回產品的風險, 減少了保修和補償的費用.,有一個關於機械組件供應商的例子, 很能說明進行故障模式與影響分析的好處. 這個企業為其新一代產品進行了三次產品故障模式與影響分析和一項工藝故障模式與影響分析, 結果成功地使其內部,X,品率由1.8%下降到了0.9%, 返工率由1.4%減至0.5%. 前兩年的保修費也下降了68%.,還有一些好處則很難量化, 但在中期肯定會得到報償. 員工的質量意認得到加強, 信息和經驗的交流 (特別是在各部門和各專業之間的交流) 得到加強, 對新員工的初始訓練效果得到改善. 因此, 全面推行故障模式與影響分析將使企業的戰略更接近於 “無次品戰略”, 甚至更接近於 “無次品文化”.,故障樹分析,故障樹分析的名稱來自表現其結果的方式, 即用樹形圖形表現零部件, 組件和系統各層面出現的功能缺陷之間的邏輯關系.,方法,像故障模式與影響分析一樣, 故障樹分析 (FTA),也屬於質量管理方法中的風險分析一類. 不過, 故障模式與影響分析用於查明潛在的缺陷及其原因與後果, 故障樹分析則以會對客戶造成不便的一個具體故障或 “不良後果” 為開端. 故障樹分析用於查明造成故障的可能原因, 並究查故障可想而知的後果. 每種方法都可利用採取其他方法的結果. 例如, 如果 已知具體故障發生的概率 (如通過進行故障模式與影響分析後的計算得到), 就可用布爾代數算出出現 “不良後果” 的概率. 在這個基礎上, 便可最後判斷出一個系統的可靠性和安全性. 而另一方面, 故障模式與影響分析可把故障樹分析結果用作輸入參數, 以排出風險的先後順序, 為消除這些風險制訂設計措施.,故障樹分析包括下述步驟:,1.對系統進行詳細的分析, 不僅要分析系統的功能, 環境條件, 資源 (如能源), 系統結構, 還要分析組件的相互作用, 系統對不同環境條件 (特別是可能的人為干預) 的反應及內在故障.,2.查明 “不良後果”, 這些後果可能影響到系統的可靠性,X,功能或系統的可操作性, 並查明故障特徵.,3.制定可靠性參數, 這些參數可提供在一定時間內系統發生故障的次數和停機時間方面的信息.,4.查明可能源於 “不良後果” 的, 發生在組件和功能要素上的故障.,5.繪制出故障樹, 從 “不良後果” 開始 (見圖表A.6).,6.匯集影響故障樹 “樹叉” (如溫度等條件或故障等後果) 的輸入參數, 以及故障概率, 停機時間等.,7.分析故障樹 (通常在模擬手段的幫助之下). 典型的分析結果是:,可以導致 “不良後果” 的故障綜合體;,出現故障綜合體的概率;,出現 “不良後果” 的概率;,導致 “ 不良後果” 的故障綜合體的最小概率.,8.解釋這些結果, 並將其納入故障模式與影響分析行動計劃.,圖表A.6 故障樹示例: “壓力容器爆炸”,X = 事件,D = 相關性,X1,X2,X3,和,D3,1,D4,1,D1,1,D2,和,D5,何時應運用故障樹分析,就應用和使用而言, 故障樹分析和故障模式與影響分析應遵循的原則是相同的. 在開發階段, 應使用故障樹分析手段. 產品或生產品或生產工藝越複雜, 進行故障樹分析就越顯得重要, 特別是對涉及到安全的系統和組件, 可能造成嚴重後果的故障, 主要的新產品和新技術等.,如何運用故障樹分析?,由於如今產品的生產十分複雜, 特別是在汽車工業, 因此故障樹分析就變成了用處越來越大的方法. 隨著大量技術界面和相互依存關係的出現, 也有大量的潛在故障原因相互糾纏, 這些是故障模式與影響分析方法不能完全覆蓋的. 正因為如此, 才應在那些已查明故障風險高, 故障原因相互依存的領域利用故障樹分析手段, 經常對故障模式與影響分析進行擴展和深化.,就像故障模式與影響分析一樣, 故障樹分析也應在跨學科工作組中使用. 營銷 / 銷售可能還有產品開發, 應查明最重要的 “不良後果”. 在質量保証的統計專有技術的幫助下, 產品開發和工藝制定應該繪制故障分析樹. 故障模式與影響分析促進者則應對工作組的工作實施領導與監督. 我們建議把在故障模式與影響分析一節中說明的八項步驟計劃作為開始. 在每一步, 都要同時以綜合方式進行故障模式與影響分析及故障樹分析. 由於這兩種手段密不可分, 所以最後一點極其重要.,應該做和不應該做的事情,“側重點”是成功地進行故障樹分析的關鍵. 這種方法十分複雜, 也很費時間. 因此, 應集中精力對少量的幾個特別關鍵的 “不良後果” 進行盡可能細玫的分析. 在進行故障樹分析時, 必須首先對系統進行全面分析, 即使認為產品概念已相當成熟也應如此. 這種系統分析構成了在故障與原因之間建立邏輯關係的基礎. 如果,X,促地, 不認真地進行分析, 就很可能忽略一些重要環節, 甚至歪曲整個過程的結果.,進行故障樹分析, 也是對產品概念投入的 “腦力勞動” 的一部分. 在第一批樣品或可行性樣機生產出來後, 就應該對查明的原因與故障或提出的措施進行統計上的測試. 先期投資將得到豐厚的回報.,故障樹分析的益處,我們調查的一個企業為其新產品設計繪制過一個故障樹分析. 因此, 與前一個型號的產品相比, 新產品投入市場後的第一年, 原設備制造商的退貨率就下降了71%. 毫無疑問, 這是一個很大的成就, 在很大程度上是因為所有參與者擁有高超的技術水平. 而我們調查的所有故障樹分析使用者的退貨率平均下降了30%. 如果考慮到退貨收發所造成的費用這一點, 這種改進還可節省大量資金就不言自明了. 然而, 最重要的是, 由於產品質量大幅度提高, 一個企業在客戶心目中樹立的優質形象.,實驗設計,實驗設計 (或者說是統計規劃實驗), 就像其名稱所表明的那樣, 是指對一系列實驗進行規劃. 這樣做的目的是, 利用統計方法, 為一種或多種產品或工藝參數確定最佳環境.,使用實驗設計手段, 既不是使用統計工藝控制的前題, 也不是其他質量保証方法的替代手段. 它是許多質量管理方法中的一種特殊輔助手段, 當在要求產品和工藝質量有所突破時使用這種手段.,方法,實驗設計可幫助回答下述質量問題: 如果我們採用Y材料而不採用X材料, 產品的質量性能A會如何變化? 如困我們把工藝參數Z (如切削速度) 提高10%, 產品的質量性能B會如何變化?總而言之, 實驗設計手段研究一種或多種影響或輪入要素 (獨立變數) 對指標或輸出參數 (非獨立變數) 的影響.,第一步是, 把言些影響要素與那些對指標參數的影響不在測試之列但在整個實驗過程中不能始終保持不變的影響要素分開. 然後, 把這些要素排列在實驗設計的方框內, 而且要以其效應可以得到測定的方式 (“方框要素”). 另外, 還有一些在實驗中不予考慮的要素, 這是因為它們對指標參數的影響微乎其微, 或是由於為了減輕實驗的負擔. 指標參數 (或輸出數值) 是指那些據認為受到輸入參數影響的產品質量性能.,這一程序可以分為下述階段:,1.提出問題和指標;,2.搜集必要的數據;,3.利用集體討論來確定影響要素及其相互關係;,4.挑選影響要素和其他接受測定的要素;,5.制定和詳細說明實驗計劃;,6.進行實驗;,7.評估和分析數據;,8.解釋實驗結果, 提出關於產品與工藝的改進措施 (通過証實性實驗手段, 使這些建議得到確認).,在進行實驗的過程中, 應該這樣來設定參數, 即一方面能夠實現合意的質量性能平均值, 另一方面又能最大限度地減少變量. 這樣做的最好方法是分兩步做: 利用要素的適當結合, 首先選定最優平均值, 然後選定最優變量, 或次序相反.,最著名的實驗設計法, 是以人名命名的 “ 田口法” , 它是日本質量問題權威田口提出的. 在進行產品設計時, 田口把選定參數或要素 (例如材料) 作為目標. 他的做法是, 使產品的質量性能 (如強度) 盡可能地不受工藝變量參數 (如溫度) 的影響. 在進行 “ 參數設計” 之前, 先進行 “系統設計” , 即界定產品概念的最初具體結構 (材料和組件的選擇等). “田口法” 的第三步也就是最後一步, 是進行 “公差設計”. 這樣做可使工藝控制參數的公差度選到最優化.,通過改變材料的成份 (亦即優化設計參數), 田口成功地大幅度降低了磚受磚窟溫度變化影響的敏感性. 這就是說, 質量性能 “強度” 對這一不可控制的輸入要素, 其抵抗力增強了.,田口使開發者從一個全新的角度看待其工作: 不是只盯著已 超過的公差度這種一,X,障目的做法, 而是對偏離指標值所造成的當前質量損失 (因此也是企業的損失) 進行量化. 這一田口損失函數在圖表上通常用一條曲線表示. 從這條曲線可以看出, 偏離指標值越遠, 質量損失越大.,確定影響要素的 “沙,X,法” 沒有這麼著名. 該法先根據 “帕累托原則” 區分出重要和次要要素 (“重要” 是指這些要素影響的強度大), 然後減少關鍵工藝參數的變量, 提高次要要素的公差度, 以便降低成本.,何處應使用實驗設計,運用這些統計學方法, 是為了從盡可能少的幾次實驗中獲得有關相互依存的盡可能可靠的信息. 因此, 凡是工藝效果取決於大量相互作用的要素, 而它們之間的相互依存關係又不明顯或屬於未知時, 這些統計方法就大有作為. 例如, 一個取決於15個影響要素且每個要素又有兩個抵能特征的目標參數, 從理論上講需要進行2的15次方, 即32768次實驗. 而實際上, 做這麼多次實驗是根本無法辦到的. 某一田口實驗計劃 (相等的正交陣列), 只要求做16次試驗, 就能得到一個非常接近於想要得到的目標值的概率. 除了經濟實用外, 相對於 “多要素方法” 來說, 它還有一個好處, 那就是有助於確定各影響要素之間的相互作用.,實驗設計方法可用於任何產業部門, 任何生產部門或任何類型的生產. 在產品和工藝開發中應大量應用這一方法, 以便避免以後進行複雜的修改, 以及到那時出現的 “質量損失”. 然而, 它也可以用於當前正在使用的工藝, 如果需要立即解決關鍵質量問題的話.,應該怎樣使用實驗設計?,由於進行實驗設計既要花錢, 也需要有技術條件, 顯然應該有選擇地, 有目的地使用這一手段. 在初始階段, 除了查明影響要素及其相互作用外, 還應該吸收由生產, 維修, 質量保証, 產品和工藝開發部門的人員組成的工作組參加. 以後實驗的進行和分析刖應由受過相關訓練的專家 (主要來自質量保証部門) 去做. 最後, 重新組成跨學科工作組來解釋試驗結果, 並提出相應措施.,在實驗設計進行過程中, 最好是強化訓練一小批專家, 而不是像對質量功能調配和故障模式與影響分析建議的樣, 在所有的員工中廣泛傳播技能. 來自其他部門的參與者應在項目實施過程中接受指導, 掌握最重要的原則. 必須認真對待這一信的提供. 對顧員來說特別重要的是, 要記住其他企業的成功範圍, 因為如此棘手的過程有極高的“堵塞”的風險.,應該做和不應該做的事情,關鍵的一步是擬定試驗計劃, 這一步將決定成本效益比率.,尤其應評估影響因素與指標值的關系, 重視每一個細節. 這裏沒有固定的模式. 但是, 經驗已表明, 確保成功的最有效因素是, 來自不同部門的經驗豐富的顧員的相互配合, 以及對有問題的生產流程的準確分析.,導玫出現差錯的最重要原因是統計數字不準確, 未知的限制因素或效應要素, 以及技能和知識水平低. 因此, 只有堅實的理論基礎是不夠的, 除此之外應經常進行証實性實驗, 以証實制定的措施, 避免犯統計工作不當造成的錯誤. 對企業的調查顯示, 實驗設計手段最大的弱點是: 它所要求的技術水平太高. 這種弱點表明, 必須對專家組進行強化訓練.,實驗設計的益處,結果是隨著時間的推移而產生的, 因為經驗在這裏起著特別重要的作用. 只有50%的優質企業使用這一方法的事實說明, 對其應採取謹慎和加以選擇的態度. 但是, 那些採用這一方法的企業的成本/效益比率確實平均為1:10, 因為它們大量壓縮了試驗的次數, 並大幅度降低了差錯造成的費用.,我們調查的一個企業對錐形滾柱軸承的凸緣拋光採用了“田口法”. 由於在材料組合, 施加的壓力和加工角度等方面做了改進, 該企業成功地使,X,品率下降了80%. 這一實施的一次性費用為75,000德國馬克, 這意味著其成本/效益比為1:11.,Label,Factors Name,Levels,A,Mask Dim (um),2,2.5,B,Viscosity,204,206,C,Spin Speed (rpm),Low,Normal,High,D,Bake Temp C,90,105,E,Bake Time Min,20,30,40,F,Aperture,1,2,3,G,Exposure Time,20%,Normal,20% ,H,Devel Time Sec,30,45,60,I,Etch Time Min,14.5,13.2,15.8,L18,Column,Number,& Factor,Exp,1,2,3,4,5,6,7,8,No.,A,BD,C,E,F,G,H,I,1,1,1,1,1,1,1,1,1,2,1,1,2,2,2,2,2,2,3,1,1,3,3,3,3,3,3,4,1,2,1,1,2,2,3,3,5,1,2,2,2,3,3,1,1,6,1,2,3,3,1,1,2,2,7,1,3,1,2,1,3,2,3,8,1,3,2,3,2,1,3,1,9,1,3,3,1,3,2,1,2,10,2,1,1,3,3,2,2,1,11,2,1,2,1,1,3,3,2,12,2,1,3,2,2,1,1,3,13,2,2,1,2,3,1,3,2,14,2,2,2,3,1,2,1,3,15,2,2,3,1,2,3,2,1,16,2,3,1,3,2,3,1,2,17,2,3,2,1,3,1,2,3,18,2,3,3,2,1,2,3,1,Label,Factors Name,Std. Levels,Optimal Level,A,Mask Dim (um),2,2.5,B,Viscosity,204,204,C,Spin Speed (rpm),NA,NA,D,Bake Temp C,105,105,E,Bake Time Min,30,30,F,Aperture,2,2,G,Exposure Time,Normal,Normal,H,Devel Time Sec,45,60,I,Etch Time Min,13.2,13.2,