1.設(shè)計(jì)是一個(gè)映射過程。
在產(chǎn)品開發(fā)初期，由于產(chǎn)品的工作原理和結(jié)構(gòu)尚未確定，其技術(shù)方案就像一個(gè)黑盒，設(shè)計(jì)輸入是通過黑盒映射的設(shè)計(jì)輸出，設(shè)計(jì)過程就是將黑盒透明化的過程。完成這種映射的技術(shù)方案是無窮無盡的，系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的就是找到一個(gè)優(yōu)化的技術(shù)方案。公司通過對(duì)顧客或市場(chǎng)需求(包括潛在需求)的調(diào)查，整理出對(duì)產(chǎn)品的要求，形成需求規(guī)格，構(gòu)成產(chǎn)品開發(fā)中最初的、最基本的設(shè)計(jì)輸入。
在此基礎(chǔ)上，分析系統(tǒng)的工作環(huán)境，定義系統(tǒng)的基本輸入輸出，確定系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)，將對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)需求落實(shí)到功能需求，實(shí)現(xiàn)從需求規(guī)格到功能需求的映射。然后根據(jù)產(chǎn)品的功能需求，確定產(chǎn)品的層次體系和組件結(jié)構(gòu)，完成產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方案。最后，將產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方案映射到相應(yīng)的工藝方案。如下圖所示
。
圖 設(shè)計(jì)的映射過程
2.自頂向下的設(shè)計(jì)
自頂向下設(shè)計(jì)的基本思想是深入分析和確定客戶的需求，從系統(tǒng)的頂層開始，進(jìn)行自頂向下的設(shè)計(jì)和自底向上的集成，如功能分配、系統(tǒng)原理框架開發(fā)、信息傳遞、處理與集成、接口控制、冗余和系統(tǒng)重構(gòu)設(shè)計(jì)、工程專業(yè)集成等。通過對(duì)子系統(tǒng)和組件并行開發(fā)的有機(jī)管理，協(xié)調(diào)技術(shù)、進(jìn)度和成本之間的矛盾，確保產(chǎn)品開發(fā)按照標(biāo)準(zhǔn)程序、規(guī)定的時(shí)間節(jié)點(diǎn)和成本完成，保證產(chǎn)品的高質(zhì)量和高可靠性。
3.合理設(shè)計(jì)
為了優(yōu)化映射過程，提出了相應(yīng)的設(shè)計(jì)公理。
①公理1:獨(dú)立性公理(模塊化公理)——保持功能需求的獨(dú)立性。
一個(gè)好的設(shè)計(jì)應(yīng)該以模塊化為特征。特定的子系統(tǒng)(組件)可以實(shí)現(xiàn)特定的功能，互不干擾，盡量減少功能需求之間的“耦合”。對(duì)于完全實(shí)現(xiàn)獨(dú)立公理(非耦合設(shè)計(jì))的設(shè)計(jì)方案，當(dāng)調(diào)整設(shè)計(jì)參數(shù)以更好地實(shí)現(xiàn)某一功能時(shí)，其他功能的實(shí)現(xiàn)不會(huì)受到影響。這樣會(huì)使設(shè)計(jì)思路更加清晰，避免設(shè)計(jì)參數(shù)之間復(fù)雜交互帶來的不確定性，有利于故障診斷和產(chǎn)品維護(hù)，也有利于產(chǎn)品功能的擴(kuò)展和升級(jí)。
②公理2:信息公理(簡化公理)——信息量最小化。
要實(shí)現(xiàn)六西格瑪設(shè)計(jì)的理想目標(biāo)，必須依靠更先進(jìn)的工具和方法。針對(duì)六西格瑪設(shè)計(jì)的武器裝備有很多，包括風(fēng)險(xiǎn)分析、質(zhì)量功能展開(QFD)、容差設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)失效模式與影響分析(DFMEA)、TRIZ法、可靠性分析、試驗(yàn)設(shè)計(jì)(DOE)、仿真、數(shù)據(jù)挖掘等。下面將介紹幾種典型的工具。
二、質(zhì)量功能展開(QFD)
QFD是實(shí)現(xiàn)六西格瑪設(shè)計(jì)最重要的方法之一。為了保證設(shè)計(jì)目標(biāo)值完全符合客戶的要求；質(zhì)量特性的規(guī)格極限能滿足顧客的需求。在六西格瑪設(shè)計(jì)的第一階段，應(yīng)采用QFD法分析和確定顧客的需求(設(shè)計(jì)目標(biāo)值)，并初步確定質(zhì)量特性的規(guī)格限值。在定義產(chǎn)品時(shí)，需要應(yīng)用QFD技術(shù)將顧客的要求科學(xué)地轉(zhuǎn)化為設(shè)計(jì)要求，并確定關(guān)鍵質(zhì)量特性(CTQ)和瓶頸技術(shù)。QFD還可以在產(chǎn)品開發(fā)的后期起到輔助作用。
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