精益六西格玛设计概要

1.0精益六西格玛设计概要DESIRE精益六西格玛设计系列课程Presentedby:杨振宇(Mikeyoung)Slide1学习本阶段课程，你可以掌握…..了解六西格玛设计与六西格玛流程改进的关系了解六西格玛设计的模式与内涵六西格玛设计与研发管理系统之间的关系掌握六西格玛设计的实施流程与要点现代新产品开发面临的问题与挑战Slide2•新产品开发风险难以评价•设计变更频繁•经常受到竞争对手专利的困绕•新产品设计成本过高,产品利润空间不足•新产品开发项目经常延期,丧失快速进入市场良机•新产品推向市场,常常发生品质不稳定的问题•顾客因为产品的质量事故向我们索赔甚至退货•新产品批量生产不稳定,制造成本过高•产品维护/调试工程师疲于奔命•关键技术人员流失频繁我们是否面临以下问题(1)Slide3我们是否面临以下问题(2)•顾客提出产品定制要求时,我们感到无所适从•供应商质量波动频繁,产品质量成本高昂•竞争对手很容易模仿我们的产品,蚕食已有的市场份额Slide4产品开发将是九十年代乃至下一个世纪的工业战场，如制造是七十年代和八十年代的战场一样。---迈克尔·E·麦克哥拉斯(1996)设计阶段决定产品成本的80%0102030405060708090产品概念设计开发测试生产计划制造过程60201055532585对总成本的影响实际发生成本Slide5售后维护10%市场调查与需求分析25%制造过程20%设计开发45%70%设计阶段决定产品质量的70%质量不是检验出来的,是制造出来的,更是设计出来的.m1sSpecificationLimit一些出错的机会3sTarget很少的出错机会1s在s符号前面的值越大，出错的机会就越小6sSlide6•股东的期望目标成本=市场价值定位(价格)-利润•产品生命周期缩短越来越快速变化的市场•产品设计日益复杂•日益突出的产品个性化•顾客对于产品要求的不断提高产品开发面临的挑战(1)Slide7•国外企业不断加大知识产权的保护力度悬在头顶的达利克摩斯之剑•国内新竞争者仿制水平的不断提高背后的追兵－新创业企业（过去的自己）•产品漫长的成熟期仿制的恶性循环•“模仿设计”还能走多远?产品开发面临的挑战(2)Slide8从“美式创新”我们学到什么诺贝尔奖的“生产大户”协同产品开发的广泛应用日新月异的计算机辅助优化设计六西格玛流程改进六西格玛设计美日高效研发给我们的启示Slide9TRIZ—发明问题的解决理论在物理矛盾中，矛盾的要求强化到极限。即两个相反的特性出现在同一构件上。如既要大又要小，既要导电又要绝缘等。例：板材的强度与重量的矛盾控制参数是厚度，将加强筋板放置于强度需加强的位置Slide10波音公司预备在改进737的设计时安装大的发动机，引挈的功率越大，工作时所需的空气越多，发动机罩的直径增大。而发动机罩增大，其离地面的距离就会减少，这又是不允许的。矛盾:增加发动罩直径就会减少其与地面的距离控制参数：发动机罩的半径Slide11增大侧面半径提高空气流量减少垂直方向的半径从而增大其与地面的距离通过空间分离原理解决喷气发动机的矛盾Slide12技术创新的进化原则法则1：组成系统的完整性法则一个完整的系统必须由四部分组成：能源装置、传动装置、执行装置和控制装置。系统的组成部分缺一不可，并且至少有一个可控零件能适应控制装置的变化要求；如果不满足这一法则要求，则产品会被部分对手的产品所替代而不能长久生存下去。法则2：能量传递法则技术系统的能量从能源装置到执行装置传递效率向逐渐提高的方向进化。法则3：交变运动和谐性法则技术系统向着交变运动与零部件自然频率相和谐的方向进化。法则4：增加理想化水平法则所有技术系统的发展都是朝着增加系统理想化水平的方向进化。Slide13法则5：零部件的不均衡发展法则零部件的改进是单独进行的，不同步的。系统越复杂，子系统发展的不均一性越突出，其结果是使技术系统产生技术矛盾和物理矛盾；因此，必须解决这些矛盾才能推动技术系统的进一步进化；产品的结构模块化有利于技术系统的进化。法则6：向超系统转变的进化法则当一个系统自身发展到极限时，它向着变成一个超系统的子系统方向进化，通过这种进化，原系统升级到一种更高水平。法则7：宏观向微观迁移的法则如电子学领域，先是真空管，后是电子管，再后是大规模集成电路。法则8：增加物场完整性的进化法则不完整物质—场系统向增加其完整性方向进化。物质—场中的场从机械场向电场再向电磁场的进化。Slide14轴承的技术进化示例Slide15产品平台设计产品族产品1产品i产品平台产品m模块化系统模块BM1模块BM2模块BM3模块BM1模块BM2模块BM3模块BM1模块BM2模块BM3模块BM1模块BM2模块BM3模块SM1模块SMi模块SMm用户需求1用户需求1用户需求1产品平台：是用来开发和生成一系列衍生产品的一组通用模块和接口。产品平台最终产品1最终产品2增加功能2增加功能1基于同一产品平台所衍生的一系列产品就构成了产品族。产品族是这样一组产品，它由一个参数化数据结构表达，当所有参数赋予一确定值时，可以唯一确定一个产品。产品平台是一种以最小的开发、制造、服务等成本获取最多产品品种的方法。只有在前期充分分析客户需求，由此开发稳定的产品平台，构建具有固定接口的产品族体系，其中能够实现模块互换，模块生成时，才能实现技术的重用。Slide16Boeing737-300,-400,and-500Boeing737-300Boeing737-400Boeing737-500这三种飞机具有相同的高度和宽度...…但他们的机身长度是不同的:Slide17计算机辅助工程（CAE）与结构仿真技术的普及加工中心立柱结构设计仿真优化示例（A）(B)(C)立柱的三种结构方案与地面接触处约束FxFyFz与床身接触处约束立柱静态分析边界条件示意图Slide18Y向变形图X向变形图Z向变形图综合向变形图Slide19不同方案的立柱最大变形量与重量比较变形方向方案A(空心)立柱变形量(um）方案B（圆筒筋）立柱变形量(um）方案C（方格筋）立柱变形量(um）综合最大变形25.118.617.0X向最大变形16.712.59.47Y向最大变形19.413.314.3Z向最大变形9.57.9312.68重量（kg）270729612812Slide20从“日式研发”我们有什么启发从模仿起步顾客需求的重新定义对质量的深入理解田口稳健设计持续改善Slide211979年4月17日，日本《朝日新闻》曾刊登过这样一条消息：美国人喜欢购买日本索尼工厂生产的彩电，而不愿购买美国摩托罗拉工厂生产的彩电。而美国本土产的电视机出厂合格率为100％，日本产的合格率只有99.73％。这究竟是什么原因呢？合格的标准缺陷目标合格的标准ms合格的标准缺陷目标合格的标准ms美国彩电色彩浓度的抽样数据日本彩电色彩浓度的抽样数据对客户需求的重新定义（走出模仿的关键）Slide22顾客市场工程师日本产品设计最突出的特点是，引入欧美的设计理念和技术，并将之合理改造成适合目标顾客需求的样式，日本人称这个过程为“日本化”。CTQ?Slide23对质量的深入理解M0M0-Δ0M0+Δ0TUTLL(y)L(y)=k(y–m0)²K=D/Δ0²L(y)—对产品未来造成的质量损失的估算D—供应的部件如果失效给顾客带来的实际损失预测Δ0—单边设计容差M0—顾客要求目标值L=[s²+（M–t）²]xkSlide24田口稳健设计田口稳健设计包括以下三个方面：①系统设计—以专业技术为中心的系统结构与功能设计，其任务是把产品规划所确定的目标具体化，设计出满足用户需求的产品②参数设计—以寻找质量特性稳定性为目标，同时考虑质量与成本的均衡，确定实现质量特性要求的最佳参数组合③容差设计—确定对质量特性值影响大的因素，是否需用波动小的零部件来代替质量波动大的零部件，从而使系统的质量特性波动引起的社会总损失最小，达到产品全寿命周期成本最优通用结构以模仿借鉴为主，细节结构变化聚焦符合用户需求的CTQ；以最差零部件（误差最大）进行参数选择优化，实现功能设计；以质量损失函数为依据基准，进行容差设计，实现质量与成本的均衡。Slide25起源FrederickW.Taylor科学管理之父•《科学管理原理》•《计件工资制》•《车间管理》•《皮带传动》1856-1915现代“工业工程”的“教父”之一精益、六西格玛流程改进与六西格玛设计Slide26铁块搬运试验12-13吨&1.15USD/人天47吨&1.85USD/人天计件工资铲铁砂与铲煤试验标准化管理Slide27FrankBunkerGilbreth动作研究之父LillianMollerGilbreth管理学第一夫人•时间研究和动作研究•差别计件工资制•动作经济原则1868-19241878-1972现代“工业工程”的“教父”之二Slide28著名的砌砖动作试验•减少无效动作/提高作业效率•基本动作元素的划分120块/小时350块/小时效率提升200%!日本企业界的大力推广Slide29第二次珍珠港事件爆发美国对日本的管理协助现代IE在美国诞生竞争奇迹卧薪尝胆远渡重洋锋芒毕露凭借IE，美国打赢了两次世界大战•精益的历程（以顾客需求为中心的制造与设计）30年Slide30JIT的基本思想是:只在需要的时候、按需要的量、生产所需的产品，故又被称为准时制生产、适时生产方式、看板生产方式。JIT的核心是：最少的库存和快速应对市场变化。精益生产不断消除所有不增加产品价值的工作，所以，精益是一种以顾客需求为中心追求资源利用最大化的经营哲学。适品·适量·适时拉动式看板生产方式１工序店２工序店３工序店出货店店店Slide31具有人的判断力的自动化JIDOKA的基本思想是:1.发现缺陷和异常，立即停止生产；2.根据需求变化灵活配置资源。5123456PROCESSNO.33O.D.Reference4Slide32•精益的四个层次第一层次扎实的基础5S、直观化管理、差错预防与现场改善第二层次作业程序与方法的改善全员生产保全（TPM）、快速换型（SMED）、时间研究与动作分析、标准化作业第三层次系统的分析与改善价值流图析、生产单元流线化设计、均衡生产、看板管理第四层次供应链的整合精益物流、精益供应链联盟Slide33•六西格玛管理的历程（以顾客需求为中心的制造与设计）SIGMA水平衡量我们所提供的产品或服务有多少能够达到客户要求的水平。流程的SIGMA水平越高,该流程输出的产品或服务满足客户要求的程度就越高,也就是缺陷就越少。s（SIGMA，西格玛）是希腊字母,是一个用来定义母体标准偏差的统计测量单位。它衡量数据的变化程度或离散程度。Slide34小张：打靶成绩8环小李：打靶成绩8环案例：打靶归来你怎么看小张与小李的成绩？Slide35六西格玛管理从这里开始:1982年摩托罗拉公司开始实施质量改善计划。–从“彩电”之争明确危机背后的原因–明确以流程质量改善为核心–研究出六西格玛系列质量改善方法–1988年摩托罗拉公司赢得美国国家质量奖•质量目标起初5年改进10倍，后来每2年改进10倍•销售额增长5倍，利润每年增加20%•节约成本累计达140亿美元•公司股票价格平均每年上涨21.3%Slide366SIGMA是GE从来没有经历过的最重要的发展战略。JackWelch六西格玛管理从这里升华：JackWelch面临的问题:–公司业绩增长缺乏动力–“大公司”病的蔓延–偏“技术特质”的管理团队–不思进取满足现状的“文化”Slide37199619971998$-30M$400M$750M1999$2.0B1.02.0020003.0$3.0B$5.0B2003估计6SIGMA取得的财务绩效GE将6SIGMA作为公司总增长目标的一部分来实施:将6SIGMA方法演变为一个管理系统，将人事、财务与SixSigma实施结果的衡量紧密地结合在一起；首创明星、黑带大师、黑带、绿带，导入精益生产的精髓，并以