設(shè)計(jì)過(guò)程
公理設(shè)計(jì)將設(shè)計(jì)過(guò)程描述為四域三映射
四域:
由顧客需求組成的顧客域、由功能要求組成的功能域、由設(shè)計(jì)參數(shù)組成的物理域以及由過(guò)程變量組成的過(guò)程域
三映射:
顧客域到功能域的映射、功能域到物理域的映射以及物理域到過(guò)程域的映射。
功能映射確定功能最小集
第一個(gè)映射涉及顧客需求和功能要求之間的映射。這是一個(gè)滿(mǎn)足顧客需求的關(guān)鍵映射,它確定了完成設(shè)計(jì)目標(biāo)所需的高層次功能要求最小集,實(shí)施這個(gè)映射的工具之一為質(zhì)量功能展開(kāi)。
物理映射確定設(shè)計(jì)參數(shù)
一旦定義了功能要求的最小集合,就可以著手進(jìn)行物理映射(結(jié)構(gòu)矩陣A),它是功能域到設(shè)計(jì)參數(shù)(DP)域的映射,代表全部的開(kāi)發(fā)活動(dòng),可用設(shè)計(jì)矩陣來(lái)表達(dá)。物理映射起始于高層次功能要求的分解和滿(mǎn)足,終止于最低層次功能要求的獲得和滿(mǎn)足,有意義可管理是最低層次功能的界定標(biāo)準(zhǔn)。綜合集成的設(shè)計(jì)矩陣明示了概念功能結(jié)構(gòu),它協(xié)助開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)在設(shè)計(jì)變更時(shí)思考“一旦我變更了這個(gè)參數(shù),受影響的功能和相應(yīng)的設(shè)計(jì)參數(shù)是什么”的問(wèn)題,它協(xié)助團(tuán)隊(duì)做出最優(yōu)的決策。
過(guò)程映射確定過(guò)程變量
最后的映射是過(guò)程映射(矩陣B),是設(shè)計(jì)參數(shù)域(DP)到過(guò)程變量(PV)域的映射,用過(guò)程結(jié)構(gòu)矩陣表示。類(lèi)似于物理映射,它提供了將設(shè)計(jì)參數(shù)轉(zhuǎn)換為過(guò)程變量所需的過(guò)程結(jié)構(gòu)。
設(shè)計(jì)缺陷
影響設(shè)計(jì)實(shí)體質(zhì)量的設(shè)計(jì)缺陷有兩種:概念缺陷和使用缺陷。
概念缺陷:
設(shè)計(jì)違反了設(shè)計(jì)公理中的功能獨(dú)立公理,形成了功能耦合的缺陷,導(dǎo)致后期更改困難重重。
使用缺陷:
設(shè)計(jì)在使用環(huán)境中缺乏穩(wěn)健性,也就是稍有風(fēng)吹草動(dòng),就折戟沙場(chǎng)(設(shè)計(jì)時(shí)留下的禍根)
攻克使用缺陷的方法
很多專(zhuān)業(yè)人士一直在尋找方法,以降低關(guān)鍵質(zhì)量特性的變異,并縮小關(guān)鍵質(zhì)量特性均值與目標(biāo)值的偏差,從而降低設(shè)計(jì)的使用缺陷率。
比較著名的方法為:
? 田口創(chuàng)建的田口方法(穩(wěn)健設(shè)計(jì));
? 哈里博士創(chuàng)建的DMAIC六西格瑪;
? 公差設(shè)計(jì)/公差技術(shù)。
攻克使用缺陷的核心方法是公差研究,涉及領(lǐng)域包括
? 設(shè)計(jì)參數(shù)和過(guò)程變量的公差分配;
? 制造過(guò)程的評(píng)估和控制;
? 計(jì)量問(wèn)題;
? 幾何尺寸和成本模型。
概念缺陷的忽略
相反,因?yàn)槿狈ふ依硐敕桨傅南到y(tǒng)方法、設(shè)計(jì)人員經(jīng)驗(yàn)不足、完工期限的壓力以及預(yù)算的限制,所以要不不知道概念缺陷的存在,要不忽略概念缺陷。根本原因可部分歸為傳統(tǒng)的質(zhì)量方法是事后實(shí)踐,因?yàn)樗鼘⑴_(tái)架試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)等后期滯后信息用于開(kāi)發(fā)活動(dòng)。不幸的是,這種實(shí)踐將設(shè)計(jì)推向“設(shè)計(jì)-測(cè)試-修復(fù)-再測(cè)試”這個(gè)無(wú)止境的循環(huán),創(chuàng)建了設(shè)計(jì)的隱藏工廠(chǎng),創(chuàng)造出眾人皆知的“救火”的運(yùn)營(yíng)模式。
遵循這些實(shí)踐的公司通常面臨開(kāi)發(fā)成本高、上市周期長(zhǎng)、質(zhì)量水平低和競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)缺失等問(wèn)題。實(shí)踐說(shuō)明,通過(guò)使用缺陷改進(jìn)手段來(lái)改進(jìn)和糾正概念缺陷,只起到微微的效果。此外,隨著產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的進(jìn)展,這樣的糾正措施花費(fèi)的成本將變得高昂,而且實(shí)施的難度也越來(lái)越大。
攻克概念缺陷的兩種方法
公理設(shè)計(jì)和TRIZ可以協(xié)助團(tuán)隊(duì)攻克概念缺陷
公理設(shè)計(jì)的應(yīng)用
可以應(yīng)用麻省理工大學(xué)蘇博士創(chuàng)建的公理設(shè)計(jì)攻克概念缺陷。分析現(xiàn)有概念設(shè)計(jì),得到當(dāng)前概念是否存在耦合,如果存在,則根據(jù)公理設(shè)計(jì)的解耦思路對(duì)功能進(jìn)行解耦,從而得到功能獨(dú)立的概念設(shè)計(jì)。
TRIZ的應(yīng)用
可以應(yīng)用阿奇舒勒創(chuàng)建的TRIZ來(lái)解決概念設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的矛盾。應(yīng)用功能分析得到設(shè)計(jì)的功能模型,為矛盾的深層次分析提供基礎(chǔ);應(yīng)用因果鏈分析法找到矛盾的根本原因,為解決方案提供思路;應(yīng)用矛盾解決矩陣、分離原理等攻克概念缺陷,消解功能耦合。
六西格瑪設(shè)計(jì)應(yīng)用勢(shì)在必行
一般來(lái)說(shuō),當(dāng)前使用的大多數(shù)設(shè)計(jì)方法在本質(zhì)上是經(jīng)驗(yàn)性質(zhì)的。它們代表了設(shè)計(jì)界的最佳思維,但在依靠主觀判斷的同時(shí)卻缺乏設(shè)計(jì)科學(xué)基礎(chǔ)。當(dāng)一個(gè)公司發(fā)覺(jué)顧客滿(mǎn)意度極速下降時(shí),直覺(jué)判斷和經(jīng)驗(yàn)可能不足以獲得最優(yōu)的六西格瑪方案。這是另一個(gè)需要六西格瑪設(shè)計(jì)方法來(lái)解決這些需求的動(dòng)機(jī)。
[1] Kai Yang, Basem EL-Haik. Design for Six Sigma-A roadmap for Product Development[M], Second Edition. McGraw-Hill,2008
