第一章 绪论
1.1 选题背景及意义
随着市场的饱和,消费者购买行为也愈加的成熟,客户对新产品、新技术的要求在不断变化和提高,这也促使产品更新换代的节奏加快,这样才能在市场上占得一席之地。在这种环境下,就要求整车和零部件生产供应商能够缩短产品的开发周期,做到一步先,步步先。以往开发产品的模式是早期开发周期短,实验验证周期长,产品设计更改频次多,整体开发成本高,这种模式已经不能适应日益发杂多变的市场需求。所以,无论是生产商还是销售商都意识到产品前期开发的重要性,认识到只有在早期设计的时候以客户的需求为驱动,以质量为标杆,缩短整体开发周期,优化工艺设计,项目成本最优化,生产成本最优化,客户使用成本最优化,达到企业和客户双赢,才是企业竞争的最有力武器。 六西格玛(Six Sigma) 是一种顾客驱动的追求卓越绩效和持续改进的管理哲学,通过运用突破性的手法,以产品,流程持续改进和设计为基础策略,强调应用统计分析方法来缩减产品和服务过程中的变异,减少不良品,降低成本。它已经发展成为一种管理理念、文化和方法体系的集成。 六西格玛的管理实践通常是通过项目形式来实践的。六西格玛项目在实施时,既要首先调查并采取措施充分满足客户的需求,以便取得客户满意,追求客户的忠诚;又要深挖潜力,确保企业能从中获得丰硕的经济效益。每个项目的财务收益可达数万元至数百万元,甚至上千万元。六西格玛的实践说明,根据顾客要求不断追求卓越绩效,既能够使客户满意,又能够使企业增收得更多。把两者最佳地统一起来,已成为六西格玛活动的指导原则,也是它的核心理念。正如六西格玛管理专家所说,“寻求同时增加顾客满意和企业经济增长的经营战略途径。” 众所周知,质量首先是设计出来的,实践表明,至少 80%的产品质量是在早期设计阶段决定的,所以没有 DFSS,仅采用 DMAIC 流程来提高产品的质量,其成效是有限的。若想真正实现六西格玛的质量水准,就必须实施 DFSS。因此,在产品早期设计开发阶段,C 公司就应用 DFSS 方法,优化匹配传动系统,面向产品的全生命周期,采用系统的问题解决方法,把顾客需求融人产品设计过程中,从而确保产品的开发速度和质量,降低产品生命周期成本。本文基于该背景,研究基于六西格玛设计方法的发动机传动系统质量优化方案,以期为公司产品质量管理提供有价值的参考。
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1.2 国内外研究现状
1986 年,摩托罗拉公司的 Bin Smith 提出了六西格玛(6σ)概念。在当时,主要是基于品质管理方面的经验升华而提出的,因此属于品质管理方面的范畴。但是,随着六西格玛方法的广泛推广,其逐渐演变为一种管理理念,强调“减少差错、浪费和返工” [1]。而当时大多数公司重视的都是“进攻”-生产更多的产品、增加产量,开发和争夺市场的管理理念。但是,六西格玛重视“防御”-即把你已经做的事情做的更好,并尽可能地减少差错的发生。六西格玛管理并不仅仅是简单地空喊“做的更好”,它是一种可测量的手段,是解决战略性问题的方法,能大大地提高客户满意度,并成功地提高自己的水平。同时,它能够很好的帮助员工认识到如何科学、根本性地改进他们的工作方式,并保持在一种良好工作水平状态。 作为六西格玛发展的一个直接演进物,六西格玛设计是一种用来提高组织内部的设计流程速度和质量方法。六西格玛设计主要应用于设计开发或重新设计一个流程、一种产品、一项服务和交易。大家都知道,六西格玛设计可以被用来创造新的产品和服务,被用来优化软件设计及整合系统。同时,对已经存在的产品,可以改善其表现,从而确保产品和流程的设计、投入生产和投放市场后,可靠性及性能上有更好的表现,最终达到避免投入巨大成本重新设计项目的情况出现。从这方面说,六西格玛设计对项目风险的控制是有很好的帮助的。 韦尔奇对六西格玛的发展起了很大的推动作用。其对六西格玛改进和六西格玛设计的理解走在了时代的前言。正如他曾经说过的那样,六西格玛改进就像是引进了修理工,而六西格玛设计则是引进了设计工程师。所以六西格玛设计的启动应先于六西格玛改进。 在我国加入 WTO 后,不仅仅是我们廉价的产品出口到欧美,或者欧美的企业到中国来生产。更大的影响是欧美品牌的产品、服务和管理理念陆续的来到中国市场,使得中国市场的竞争空前激烈。但是现实是,我国产品在质量、寿命和可靠性,及许多企业服务的理念、效率和体验上,确实与欧美日等相关产品和企业相比,还存在着巨大鸿沟[2]。是我们的产品生产水平不高,亦或是我国的生产设备跟不上?其实,这不是中国的产品质量和服务的关键。关键是目前政府和相关机构一直在呼吁的中国企业的创新能力。创新能力提高了,我们能够自主开发了,而不是跟着别的步伐走的时候,我们产品的质量、使用体验和服务水平才能够提高,才能够形成企业的核心竞争能力,才有继续生存和发展的希望[3]。
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第二章 相关的基本理论
2.1 产品设计理论
设计学发展的历史应该从古代人类发明工具开始算起[19],一般而言,影响产品竞争力的主要因素有:功能、质量、价格、交货期、售后服务、环境相容性和营销等,其中最重要的因素是功能、质量和价格,而决定功能和质量的主要阶段是产品设计阶段[20]。这里要突出强调的是价格。我们脑海中闪现的价格,往往是觉得产品价格决定因素主要还是在生产阶段。实际上,产品设计对产品的成本是影响最大的。只有在设计阶段,系统性的考虑质量、成本和功能,才能获得最佳的性价比。由于先进制造及时和管理工具的普及,使得产品制造质量的区别变得并不明显,而设计质量变得尤为重要。因此,现代制造业的竞争就是产品设计的竞争。同时,随着全球环境问题的日益恶化,人们对环境问题的研究愈来愈重视,可持续发展思想即源于人们对环境问题的逐步认识和热切关注[21],可持续设计是可持续发展思想在产品设计领域里的反映。那么,在竞争激烈残酷的汽车领域,如何找到适合本企业的可持续的产品设计哲学和工具方法,是各个企业迫切要解决的问题。 现代产品设计理论和工具种类繁多,如优化设计,稳健设计,可靠性设计,DFX 设计理轮(Design for X)[23],动态设计,绿色设计,并行设计,平衡设计,协同设计,全生命周期设计,根里奇.阿奇舒勒的 TRIZ 理论(发明问题解决理论)[22]等。在此方面,国内的学者也有不少研究和建树,如谢友柏著名的四理论框架(设计过程理论、性能需求理论、多方利益协调理论和知识流理论)和闻邦椿的三化理论[24]。随着新科学和新技术的日益发展,产品开发也变得越来越复杂,而上市时间却越来越短,单一的设计理论无法满足产品设计的要求,因此需要把不同设计理论及其设计工具集成为统一的设计模型以适应产品设计过程中的各阶段,而这正是六西格玛设计的优势所在。
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2.2 六西格玛理论综述
“σ”,是希腊文的小写字母。在管理学上常用的“西格玛”起初来源于质量管理,来源于其统计学中标准差的概念,而标准差表示数据相对于平均值的分散程度,或者说是总体中个体均值的偏离程度。简单说就是用于衡量一个流程当中无差错工作能力的度量值,即代表着单位缺陷、百万缺陷或者错误的概率。西格玛水平的值高低,表明出差错几率的高低。而六西格玛就代表近乎完美,99.99966%都是无缺陷的。比如说:1 个西格玛标示,将有在 100万个机会中,出现 70 万个缺陷,或者称为每百万次机会缺陷率,用比率描述就是只有 30%是成功的。也就是三分之二的机会将会出问题,这样的企业是无法生存的。如果是 2 个西格玛水平,则每 100 万次机会将出现 30 多万个缺陷,大概 70%的平均成功率。大多数公司在 3σ-4σ 的状态下工作,这就意味着每 100 万次机会中将会出现 62100-66800 个缺陷,如图 2-1。从经济角度,为了弥补这些缺陷,需要经营者花费 15%-30%的销售额去弥补这些缺陷,并且花费巨大,还是容易导致客户的不满意,甚至流失客户。六西格玛的管理方法重点是将所有的工作作为一种流程,制定标准,采用量分析方法,分析流程中造成结果偏离标准的因素。在找到关键因素后加以改进,从而满足并超越客户的满意度[25]。
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第三章 C 公司简介及 DFSS 流程 ....... 21
3.1 C 公司背景简介 ....... 21
3.2 C 公司面临的挑战 .............. 21
3.3 DFSS 项目的实施方式 ........ 24 #p#分页标题#e#
3.4 DFSS 项目审批流程 ............ 25
3.5 本章小结 ........ 26
第四章 F 型发动机传动系统选型及质量优化 ..... 27
4.1 项目的导入阶段 ......... 27
4.2 设计阶段(Design 过程应用) ..... 32
4.3 优化阶段 ........ 47
4.4 能力分析阶段 ........... 51
4.5 财务分析 ........ 52
4.6 本章小结 ........ 53
第五章 论文工作总结与研究展望 ............. 55
5.1 论文工作总结 ............. 55
5.2 研究展望 .......... 55
第四章 F 型发动机传动系统选型及质量优化
4.1 项目的导入阶段
项目的第一阶段为项目导入阶段,导入阶段主要完成项目的定义、目标的确定、覆盖的范围、度量的方式、里程碑和团队的组建及角色等任务。同时,需要确定客户之声。根据 F 型发动机的开发协议,该项目由母公司承担,外围件及整车接口由 C 公司团队完成。F 型发动机的传动系统的匹配项目由 C 公司总经理发起,整车组承接,针对的主要是中国市场的高端重卡、电站和巴士。 作为公司第一波接受六西格玛绿培训的成员,项目小组担负着以下使命: a) 根据项目发起者的要求,在预期时间内完成项目并达到预期的项目目标,并且能够符合 F 型发动机大开发项目的要求; b) 作为首批次项目,检验 C 公司本地化六西格玛项目流程的合理性,并使之完善; c) 引入大项目开发的流程,积累经验并沉淀。


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结论
在 2008 年经济危机以来,中国的重卡市场的竞争也趋于白热化。在激烈的角逐中,谁抓住了客户的需求,谁就能够赢得市场,赢得发展机遇。那么,从这个角度来说,更好的理解客户的需求,满足客户的需求,超越客户的需求是摆在我们面前的挑战和机遇。六西格玛管理能够很好的让企业理解客户的需求,使用 KJ、参数流转图和 VPI 等工具能够在项目启动的时候就聚焦于客户的核心需求。 成功的六西格玛项目总是组建了一个优秀的团队。六西格玛团队的组建往往非常强调多远化和多样性。一个工程团队,含有的不单单是技术方面人员,还包括了财务人员、行政管理人员和风险管控人员等等。多样性保证了团队的活力和考虑问题的层次。而且,六西格玛管理文化非常鼓励不同的声音发出来。本项目的实施开展也是受益于多样性。团队成员的个性和特长在不同的时刻总是能够得到最大程度的发挥。 六西格玛管理伟大之处之一就是她能够提供很多方向性的工具,让你在遇到问题的时候思考问题、解决问题更具有合理性和逻辑性。有很多刚接触六西格玛的人员,能够快速的通过六西格玛工具解决很多实际工作中遇到的问题,而且其效果并不比熟练员工差。这就是因为标准化的的使用方法和思路能够迅速的让公司的员工快速成长。 六西格玛管理如果成为一个公司骨髓内的文化,那么这个公司是非常伟大的。母公司连续多年在全美评为最佳雇主公司之一,最有成长性公司之一。这对一家以传统制造业为核心的企业来说是非常不可思议的事情。首先,比如在 C 公司,推行了六西格玛管理以来,所有的员工的绩效的部分和六西格玛项目挂钩,使得每位员工都自然而然的在日常工作中使用六西格玛的理念和工具;同时,所有员工在工作中使用的管理语言是一样的,那么,员工的价值认同感会很强烈;最后,尊重客户和服务客户是六西格玛管理的核心价值观,客户不仅仅是外部客户,还包括内部客户。这样,员工的归属感强,满意度高,也就是工作精神饱满,整个公司充满活力。 同时,六西格玛管理还有个核心理念是创造价值,创造价值必然重视经济效益。在公司开展六西格玛管理以来,员工都以能够为公司创造价值为荣。在母公司培训时能够深刻感受到从上层领导到底层工人,每个人都洋溢着以为客户、为公司和为同事创造价值的那种荣誉感。
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参考文献(略)