精益生产与6sigma的结精编版.pptx

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1、精益生产与6sigma的结合第7章 精益生产与6sigma的结合7.1精益生产的意义精益生产英文为Lean Production,简称LP.”精”即少而精,不投入多余的生产要素,只是在适当的时间生产必要数量的市场急需产品(或下道工序急需的产品),”益”即所有经营活动都有要有效益,具有经济性.精益生产的出发点是准时生产,它通过全面质量管理、全面生产保养、缩短设备安装时间等活动,追求高质量,快速的生产周期和低成本生产.准时生产通过全面质量管理（TQC）全面生产保养（TPM）缩短设备装置时间（Setup）缩短追求高质量快速的生产周期低生产成本精益生产的出发点与目标第7章 精益生产与6sigma的结合

2、7.1精益生产的意义精益生产是1990年麻省理工学院的专家对日本丰田式生产方式（Toyota Production System，简称为TPS）的称呼，也是将TPS理论化、定型化的产物，具体如图定义价值（Defining value）为客户创造价值价值流（value stream）消除浪费最有效的方法是理解流程流水生产（Flow production）在整个生产程序上下功夫pull生产（pull type system）为客户创造价值追求完美（pursue perfection）为了创造价值，将浪费完全消除精益生产的本质7.2精益生产方式体系丰田生产方式（TPS）和精益生产类似，但也是有所区别

3、。丰田生产方式是通过“现场的实践”进行经营革新的方法；精益生产是消除非附加价值（NVA）和为了企业价值创造的体系化而开展革新的过程。为了观察精益生产和丰田生产方式的差异，将丰田生产方式图示化后的情形第7章 精益生产与6sigma的结合丰田生产方式价值创造精益生产=+精益生产的等式丰田生产方式通过消除七大浪费，改善费用准时生产自动化高质量 -低成本 -迅速交货标准化平准化改善使用创新型员工丰田生产方式体系图7.2精益生产方式体系第7章 精益生产与6sigma的结合123精益生产采用一眼就能诊断丰田生产方式七大浪费的价值流程图精益生产是根据非附加价值、商业价值、附加价值的区分制定鸽是的改善过程精益

4、生产追求能用眼睛观察管理的标准化作业丰田生产方式和精益生产的差异7.2精益生产方式体系第7章 精益生产与6sigma的结合附加价值（Value Added,VA)商业价值（Business value Added,BVA)非附加价值（Non value Added,NVA)站在客户角度创造价值客户不要想支付，但根据法规或规定要求支付的情况站在客户的角度来看，客户不想支付费用的情况作为竞争优势，要强化6sigma的重点最小化减少、消除精益重点VA、BVA和NVA的区分7.3精益生产与6sigma的关系（1）6sigma的前提：精益生产第7章 精益生产与6sigma的结合不能忽略生产现场中隐藏的非

5、效率性为了克服非效率性问题，需要构建必要的基础设施劳务费用增加和内部沟通不畅的危险性也会提高123因损耗发生速度低下的情况时应考虑的三个方面7.3精益生产与6sigma的关系第7章 精益生产与6sigma的结合A工序B工序C工序D工序废弃废弃废弃废弃再处理再处理再处理累积执行率提高精益的范围：消除所有浪费、消除不合理、缩短工序、标准化等精益生产与6sigma的关系7.3精益生产与6sigma的关系（2）精益生产与6sigma的具体比较第7章 精益生产与6sigma的结合目的焦点接近方法适用范围主要目标项目时间流程开发及消除浪费以最优实践为根据的基本原则，“烹饪书形式”的适用方法培训减少、消除非

6、增值活动1周3个月速度首先适用于生产工序精益生产6sigma改善工序能力适用于所有活动变化减少2-6个月质量以统计为依据的一般问题解决方法培训精益生产与精益生产与6sigma的一般比较的一般比较7.3精益生产与6sigma的关系（2）精益生产与6sigma的具体比较精益6sigma为了获得速度和质量同时改善的综合效应，把精益生产过程和6sigma的DMAIC（或DFSS）进行接轨。第7章 精益生产与6sigma的结合精益生产6sigma精益6sigma=+速度Q.C.D精益精益6sigma概念图概念图7.3精益生产与6sigma的关系（3）实施精益6sigma的收益 按照解决问题的范围,精益6

7、sigma包括了精益生产和6sigma管理两个部分,通过实施精益6sigma,可以在五个方面获得收益,具体如下:第7章 精益生产与6sigma的结合可以减少在制品的数量、减少库存、降低企业成本有利于提高顾客满意度、提高产品的市场占有率可以改善厂房布置、减少生产占用的空间、有效利用资源有利于缩短生产准备时间、准确快速理解并响应顾客需求能够提高生产工序能力和稳定性、提高过程或产品的稳健性实施精益6sigma可以获得五大收益实施精益实施精益6sigma可以获得五大收益可以获得五大收益7.3精益生产与6sigma的关系（4）实施精益6sigma的原则精益6sigma是为了满足客户需要，可以灵活使用改善

8、工序速度的方法，其实施原则可细分为五项第7章 精益生产与6sigma的结合精益6sigma的实施原则从客户的角度理解价值理解工作流理解价值流把焦点放在缩短周期时间上为了更完美而持续努力实施精益实施精益6sigma的原则的原则7.3精益生产与6sigma的关系（4）实施精益6sigma的原则第7章 精益生产与6sigma的结合从客户的角度理解价值如何定义客户的价值，这是判断作业创造价值还是浪费的标准理解价值流理解工作流把焦点放在缩短周期时间上为了更完善而持续努力以数据和记录为基础，掌握产品/服务的价值在过程中的哪个部分产生为了卓越运营，要理解要求和条件，并将流程最佳化为了即时对应不断变化的客户的

9、要求，需要把周期时间缩至最短为了达到6sigma水平和精益速度而持续努力实施精益实施精益6sigma的原则的内涵的原则的内涵7.3精益生产与6sigma的关系（4）实施精益6sigma的原则第7章 精益生产与6sigma的结合1 市场竞争法则2 灵活性法则3 集中法则（80：20法则）4 速度法则5 复杂性和费用法则给客户CTQ下定义，在资金回转、资金费用和成长中选出优先顺序工序的速度跟灵活性比，批量减少工序中的80%延迟是由所有活动中的20%的部分引起的工序平均速度与工序需要的活动数和需求供给变动成反比复杂性和在制品的追加引发低质量和低速度精益精益6sigma的法则的法则第8章 精益6sig

10、ma工具8.1 工序周期效率 工序周期效率是用来评价6sigma实施效果的工具之一，通过计算工序周期效率可以判断工序的运作是否顺畅、工序的效率是否在预定的范围内。工序周期效率因工作内容不同而不同，一般而言，当超过25%时，算是达到了要求。计算工序周期效率一般用附加价值时间与总提前期的比值来表示。工序周期效率（process cycle Effciency 简称PCE）=附加价值时间（value Added Time)/总提前期(Total Lead Time)其中，提前期（Lead Time）=工序工作量/平均完成率工序的提前期：批工序正在进行的以及尚未完成的作业，而未完成的作业则包括库存、在

11、制品、等待时间、业务执行时间等具体形态；工序提前期一般主要受WIP和TIP的影响WIP：全称为work in process,是指流程线，具体范围包括工作中心在制品区、为工作中心提供原材料/产成品/半成品的存储货位。TIP：全称为things in process,是指在制品精益精益6sigma测定标准测定标准8.1 工序周期效率（1）工序周期效率的改进工具提高工序的周期效率能够降低管理费用和质量成本，减少库存、接触和距离。提高工序周期效率的工具包括以下两种。利用“帕累托法则”，找出影响周期80%的那20%的因素。借助流程图，找出无价值的步骤和延误点，进而删除这些无价值的步骤，消除延误的发生。

12、（2）工序周期效率的改进措施提高工序周期效率的具体措施如下：减少工序的准备时间，具体包括提前安排所需的工具和所需准备的其他事项，避免打断或减缓增值的工作流程；取消测试或跳跃式启动的时间。将工序各环节的操作标准化，即减少复杂方法在流程中的使用，形成明确、简化的标准方法。第8章 精益6sigma工具8.2价值流图（1）价值流图（value stream Map,简称VSM）是精益年产系统框架下的一种用来描述实物流和信息流的形象化工具。利用价值流图可以识别并且消除价值流过程中的浪费，使价值流得到不断优化，实现其所有工序和步骤为增值过程，进而增加客户满意度。价值流图能够显示产品或服务随着价值流程的转移

13、，是让人更容易理解信息和资财流动情况的正确文件。其分析对象是信息流和实物流，具体内容如下：第8章 精益6sigma工具从销售部接到客户订单或销售部预测客户的需求开始，到使之变成采购计划和生产计划的过程从原材料入库开始，到出库制造、成品入库、产品出库存，再到产品送达客户手中的过程，包括产品的检验、停放信息流实物流价值流图的分析对象及具体内容价值流图的分析对象及具体内容8.2价值流图价值流图所使用的用语和概念如 价值价值第8章 精益6sigma工具价值意味着客户愿意做出支付行为附加价值附加价值为了让公司的某种行为是增值性的1确认客户是否愿意支付2能再作业和重复作业的行为3 根据该行为，产品或者服务

14、无论什么方式都要发生变化增值时间增值时间价值增加所需的时间价值流图基本用语价值流图基本用语8.2价值流图（2）价值流图中的时间价值流图中的时间包括排队时间、周期时间、加工时间、总提前期排队时间前一道工序结束时间至后一工序开始时间的等待时间。周期时间某个活动从开始到结束所需要的全部时间。如制作报告书时，从开始收集资料到报告书制作完成的时间加工时间单纯用于处理活动的时间，如用于制作报告书的时间。总提前期工序个别活动周期时间的合计和各工序间存在的排队时间的总和。流水线或在制品在价值流图中，流水线和在制品的含义一样，是指计算机里面等待处理的业务。第8章 精益6sigma工具8.2价值流图（3）价值流图

15、的种类价值流图分为现状价值流图和未来价值流图。现场改善人员在进行价值流图分析时，首先要挑选出典型的产品作为深入调查分析的对象，从而绘制出信息流和实物流的现状图（即现状价值流图），然后将现状价值图与信息流、实物流的理想状况图相比较，发现当前组织生产过程中存在的问题，进而针对问题提出改善进措施，并绘制出未来价值流图。（4）价值流图的符号（5）价值流图的绘制步骤第8章 精益6sigma工具8.2价值流图（5）价值流图的绘制步骤第8章 精益6sigma工具1画出客户和供应商，整理他们的要求事项3画出工序2画出价值流的开头和结尾4整理各工序属性5标注各工序间的业务等待时间6标注价值流上发生的所有的信息流

16、7用图标标识出工序的流程是“推”还是“拉”8标识其他所有必要的数据，完成价值流图的制作价值流图的绘制步骤价值流图的绘制步骤8.2价值流图（5）价值流图的绘制步骤第8章 精益6sigma工具1 观察现有的工序，把握必要的详细事项2 管理工序图，必要时对其进行更新升级3 反复观察各种异常的情况，提出对该工序的疑点4空间不足不会成为问题，在开展工序的过程中，利用便条纸贴5在墙上，维持最初的想法5制作价值流图时，若想把所有信息都记录下来，但空间不足，6我们可以使用编好号的表格作为附加文件使用6一个员工掌握工序相关所有知识的情况几乎不存在，所以应把7各环节的成员组织起来，共同制作价值流图高效制作价值流的

17、六项建议高效制作价值流的六项建议8.2价值流图（6）价值流图的应用举例第8章 精益6sigma工具8.3准交率（1）准交率的定义与计算准交率（Build to Schedule,简称BTS）是根据生产计划提供的日程生产出来的产品数量的指标。第8章 精益6sigma工具使用使用BTS指指标的原因标的原因判断是否存在潜在的过度生产状况需要测定制造工厂的生产能力需要降低制造工厂资财搬运费用和库存管理费用需要减少制造工厂的库存，改善从进料仓库到出货仓库的间隔时间准交率指标适用范围准交率指标适用范围8.3准交率（1）准交率的定义与计算第8章 精益6sigma工具准交率的计算准交率的计算准交率（%）=产量

18、性能（%）*混线性能（%）*顺序性能（%）产量性能=生产实绩数量（台）/生产计划数量（台）*100%混线性能=到生产计划量的生产实绩数量（台）/生产实绩数量或生产计划量*100%顺序性能=根据生产计划顺序生产的生产实绩数量（台）/到生产计划量的生产实绩数量（台）*100%第8章 精益6sigma工具8.3准交率（2）准交率的应用举例型号生产执行生产实绩量R56T1625045TS21390037CTS33375合计23525型号生产顺序生产计划量R56T1724045TS21250037CTS33450合计23190生产计划（台）生产计划（台）生产实绩（台）生产实绩（台）产量性能=23525/

19、23190*100%=101%混线性能=22125/23190*100%=95.4%在此,到年产计划量的年产实绩数量=6250+12500+3375=22125(台)顺序性能=9625/22125*100%=43.5%在此,根据年产顺序年产的年产实绩数量=6250+3375+0=9625(台)准交率=100%*95.4%*43.5%=41.5%制订产品最短生产计划,根据该计划,在计划日程内的生产实绩为41.5%.8.5多功能地图（1）多功能地图的含义第8章 精益6sigma工具发布招聘信息面谈制作报告书简单的工序图简单的工序图停电眼观确认确认否内部电流确认确认否内部电流确认记录原因包含决策的工

20、序图包含决策的工序图8.5多功能地图（2）多功能地图的绘制绘制规则表示活动或业绩时使用业绩并不是达成目标的手段，而是有价值的结果。第8章 精益6sigma工具输入订货输入输出订货数据生产申请输入和输出冲突时表示菱形表示决策事项订货检讨书是否完美送回销售部门订货处理是否8.5多功能地图（2）多功能地图的绘制绘制工序图的关键点观察工序图的绘制，我们会发现大部分作业和业务执行方法可能会因人而异，因此需要收集员工们的意见并进行集体研讨已出现在进程中的所有活动。必须要收集的五类信息第8章 精益6sigma工具必须要收集的五类信息具体内容技能时间分析深度步骤顺序工序步骤工序结构中的活动和成果是什么？步骤需

21、要的时间？各个步骤之间是否存在延迟？谁来具体执行该业务？先执行哪个步骤？同时执行的步骤是什么？是否每次都执行？是否包含下位步骤？是否需要做更概括性的地图化？8.5多功能地图（2）多功能地图的绘制绘制工序图的关键点不要一开始就期待完美的图形工序图形是一个循序渐进的逐步完善的过程，不能一蹴而就。完美的图形化需要不断地调整和完善才能实现。图形化没有“正确答案”，但要牢记其三个目的第8章 精益6sigma工具准确性真实说明组织现状，还是表现所期望的状态强调重点是否提示特别要传达的内容，使之凸显出来明确性没有别人的帮助也能完全理解，必须要明确8.6柔性生产线（1）柔性生产线的定义与基本组成柔性生产线就是

22、把多台可以调整的机床联结起来，配以自动运送装置组成的生产线。它依靠计算机管理，将多种生产模式相结合，以减少生产成本。柔性生产线适合于年产量在1000100000件的中小批量生产。第8章 精益6sigma工具自动加工系统物流系统软件系统信息系统机械制造业的柔性生产线的四大基本组成部分以成组技术为基础，把外形、重时大致相似，材料相同，工艺相似的零件集中在一台或数台数控机床或专用机床等设备上进行加工的系统由多种运输装置构成，例如传送带、机械手等，完成工件、刀具等的供给与传送的系统，是柔性生产线主要的组成部分对加工和运输过程中所需的各种信息进行收集、处理、反馈，并通过计算机或其他控制装置，对机床或运输

23、设备实行分级控制的系统保证柔性生产线用计算机进行有效管理的组成部分，包括设计、规划、生产控制和系统监督等软件8.6柔性生产线（2）柔性生产线的六大特点第8章 精益6sigma工具柔性生产线的优点产品应变能力强设备利用率高在制品减少80%左右运行灵活生产能力相对稳定产品质量高8.7KANO模型（1）KANO模型及相关术语KANO模型是由日本东京理工大学的教授狩野纪昭及其同事创立的，是对产品质量因素的满意与不满意标准的定性研究方法，用以帮助企业确定产品品质因素，从而满足顾客的不同需求。KANO模型包含了两个维度：维度一为顾客的满意程序，属于客户的主观感受；维度二为实际的产品质量，属于客观的产品功能

24、。在这两个维度的基础上，KANO模型定义了三个层次的产品品质，即基本品质、一维品质和魅力品质。第8章 精益6sigma工具低高满足不满意一维品质第8章 精益6sigma工具8.7KANO模型品质类型品质说明基本品质产品“必须有”的属性或功能。当其特性不充足（不满足顾客需求）时，顾客会很不满意；当其特性充足（满足顾客需求）时，顾客充其量是满意一维品质当产品质量越好或是客户需求越得到满足时，则客户满意度就会越高，两者呈现的是线性关系，简单而言就是质量越高，则顾客满意度越高，成正比关系魅力品质要求提供给顾客一些意想不到的产品属性或服务行为，使顾客产生兴奋。当产品提供了这类需求中的服务时，顾客就会对产

25、品非常满意，从而提高顾客的忠诚度KANO模型说明模型说明8.8基础IE改善（1）IE及其改善范围IE是工业（Industrial）和工程(Engineering)的缩写，是提市产精领域内的年产力的综合管理技术。IE改善的范围包括八个方面第8章 精益6sigma工具工程分析价值分析搬运设计动作研究工厂布置工作标准时间分析时间研究IE改善范围示意图改善范围示意图8.8基础IE改善（2）IE改善的七大方法第8章 精益6sigma工具五五法双手法抽查法人机法防呆法动改法流程法运用质问的技巧来挖掘出改善的构想如何避免做错事性，使工作第一次就能做好研究操作人员与机器工作的过程，借以挖掘出可以改善的地方改善

26、人体动作的方式，减少疲劳，使工作变得更舒适、更有效率研究牵涉到几个不同工作站或地点之间的流动关系，借以挖掘出可以改善的地方采用抽样观察的方法能迅速有效地了解问题的本质研究人体双手在工作时的过程，借以挖掘出可供改善的地方8.9生产线平衡生产线平衡即对生产的全部工序进行平衡化设置，调整作业负荷，使各工序的作业时间尽可能相近的一种技术手段与方法，其目的是消除作业间不平衡的效率损失以及生产过剩。衡量生产线平衡状态好坏的指标是生产线平衡率和平衡损失率，基计算公式为：生产线平衡率=（各工序时间总和/总数*节拍）*100%其中，节拍（Cycle Time,简称CT）指完成一个产品所需的平均时间。平衡损失率=

27、1-生产线平衡率第8章 精益6sigma工具生产线平衡改善的原则对瓶劲工序进行作业改善将瓶劲工序的作业内容分担给其他工序必要时增加各工序的作业人员，在平衡率提高的同时提高人均产量合并相关工序，重新编排生产工序分解作业时间较短的工序，把该工序安排到其他工序中去生产线平衡改善的五大原则生产线平衡改善的五大原则8.10线内质量管理线内质量管理是由日本著名质量管理专家田口玄一提出的对生产线上的产品质量波动进行控制的方法，其主要目的是使工序维持在一个稳定状态中，降低不良品损失。在生产线内实施的质量管理即生产现场的质量管理，它的主要思想是使生产工序中生产出来的产品质量特性值稳定于目标值（中心值），使工序处

28、于正常的作业状态。（1）影响产品质量特性波动的因素第8章 精益6sigma工具操作过程中出现的差错工艺的变动、工具的磨损、设备故障等处理的波动原材料、外购材料的波动影响产品质量特性波动的因素影响产品质量特性波动的因素8.10线内质量管理（2）线内质量管理的内容第8章 精益6sigma工具工序诊断和调节预测和修正检测和处理售后服务处理对象：生产工序简单说明：工序诊断和调节又称工艺管理具体操作：每隔一定时间对工序进行一次诊断，若判断为异常，便寻找原因使其恢复正常，再重新生产；若判断为正常，继续生产；若判断故障正在渐渐形成，则对工艺进行调节，作预防处理管理技术：此阶段用到的两种管理技术包括确定最佳诊

29、断间隔和必要时采用恰当的定期维护处理对象：生产工序简单说明：预测和修正又称控制具体操作：对于某种想要控制的计量特性值，每隔一定时间要对其进行一次测量，根据所测的数值预测生产照原样继续生产时所生产物品的特性值的平均值。若预测与目标值偏离，则对工艺参数进行修正，也就是反馈控制处理对象：产品主要说明：检测和处理又称检验，是指对产品逐件地进行检测，若其质量特性值超出标准，便进行返修或报废等处理对象：产品主要说明：售后服务阶段主要是为客户开展技术服务工作，并处理产品使用过程中出现的质量问题8.11统计过程控制（1）统计过程控制的定义 统计过程控制（SPC）是由美国休哈特博士于20世纪20年代提出的。过程

30、控制理论提出，产品质量特性的波动是出现质量问题的根源，质量波动具有统计规律性，通过控制图可以发现异常，通过过程控制与诊断理论（SPCD）可以找出异常的原因并予以排除。（2）控制图的类型常用的休哈特控制图有均值极差控制图、均值标准差控制图、中位数极差控制图、单值移动极差控制图、不合格品率控制图、不合格品数控制图、缺陷数控制图和单位缺陷数控制图等。（3）均值极差控制图均值极差控制图是一种适用于计量型数据的控制图，通过周期性地采集小样本来监视和分析整个过程，并且将子组均值绘制为均值图，将子组极差绘制为极差图。均值极差控制图的特点第8章 精益6sigma工具极差图分析过程的离散程度控制对象为计量值数据

31、最基本、最常用均值图用于分析均值的变化和集中趋势在n9的情况下使用8.11统计过程控制（4）不合格率控制图不合格率（P）控制图用来研究产品的不合格率，是一种计数值控制图，其绘制依据是间断型数据。不合格率控制图的适用事项不合格率控制图主要适用于以下三种情形。不合和率控制图适用于在检验样本大小不同的情况下，统计不合格品数与不合格品率。不合格率控制图常用于检查零件的外形尺寸或目测检查外观的情况。不合格率控制图适用于零件不合格率、材料利用率、出勤率的监控。第8章 精益6sigma工具8.11统计过程控制（4）不合格率控制图不合格率控制图的使用程序第8章 精益6sigma工具程序1程序2程序3程序4程序

32、5程序6在工序能力充足的情况下，收集工序近期数据，并综合考虑技术、控制图类型、需要控制质量特性值的时间间隔等因素确定样本图记录每组样本的质量特性观测值，计算所有样本组观测值的平均数，并据此确定不合格率控制图的中心线和上下限绘制不合格率控制图，并将抽样取得的数据用坐标点的形式描绘到不合格率控制图上，将所有的点依次连接，形成一条反映质量特性值波动状况的曲线进行稳定状态判断，如果有异常，采取措施消除异常；有时所得样本不能正确表现质量总体的分布特征，此种情况下，需要找出异常点，并分析其原因剔除因系统原因造成的异常数据，对剩下的样本统计量刊等统计，并重新确定不合格率控制图的上下限，然后再绘制不合和率控制

33、图定期评价控制界限，确保工序质量处于受控状态第8章 精益6sigma工具8.13实验设计技术实验设计（Design of Experiments,简称DOE）又称试验设计，是研究如何通过制定实验方案提高实验效率，缩小随机误差的影响，并使实验结果能有效进行统计分析的数学理论与方法。（1）实验设计相关定义概念定义举例应变量（Y）衡量实验结果好坏的指标强度、合格率等自变量（X）对指标有影响 的各个因素：分为可控因子和不可控因子温度、质量、电流等实验条件/处理若干个因子各取一个特定的水平而构成的组合：一个处理，即进行一次实验，一次运行，可获得一次应变量的观测值温度10和重量1g时做一个实验实验单元对象

34、、材料或制品等载体，应用其实验或处理的最小单位被试验的一个产品或一个动物实验环境以已知或未知的方式影响实验结果的周围条件或周围环境空气的温度或湿度主要影响因素某个因子处于高水平时应变量的均值与其处于低水平时应变量的均值A效果、D效果第8章 精益6sigma工具概念定义举例交互作用1、一个因子的效果依赖于另一个因子的水平；2、若两个因子在交互作用，尽管其中有一个或两个效果都不显著，但它们都要保留如AB交互效果、ABC交互效果等代码化将某因子所取的低水平设定的代码值设为-1，高水平为1，中心点为0如10为-1，20 为1中点心指各因子都取高低水平的均值如温度15，质量3g编号为0，0立方体点（称角

35、点）1、组成因子实验的部分；2、通常有2k个（k为因子数）如（-1，1）、（1，1）等星号点（叫轴点）1、除一个坐标为a以外，其余坐标皆不0如（0，a）、（-a，0）等8.13实验设计技术第8章 精益6sigma工具8.13实验设计技术（2）实验设计的基本原理设计原理含义目的随机性以完全随机的方式安排实验的顺序和实验单元实验结果尽量避免受到主对岸和客观因素的影响而呈现偏倚性重复性同一种处理方式用于多个实验单元，即重复多做几遍1、避免可控的系统性因素的影响；2、便于对实验误差进行估计；3、提高数据的精度模块化（区组化）将全部实验单元按照某种方式划分为若于区组，使每组内保持同质齐性，即组内差异较小

36、1、减少潜伏变量对应变量产生的某种系统的影响；2、提高实验的分析效率正交性1、实验中，每个因子取高低水平的次数相同，总和等于0；2、任意两列搭配出现的次数相等，即两列乘积的和等于0均衡分散，整齐比较容易计算出相应的回归方程第8章 精益6sigma工具8.13实验设计技术（3）实验设计的类型四大分类名称目的因子设计全因子设计2k全因子设计筛选出显著影响，查找局部最佳普通全因子设计部分实施因子2k部分因子设计P/B筛选设计响应曲面设计中心复合设计（CCD）序贯设计（CCC）找出回归线，预测应变时和自变量关系，寻找最佳有界设计（CCI）表面设计（CCF）B/B：Box-Behnken设计混料设计单纯

37、重心法设计讨论配方比例，适用于橡胶、药品、化工、造纸等行业单纯格点法设计极端顶点法设计稳健设计静态参数设计寻找系统稳定健性动态参数设计8.13实验设计技术（4）实验设计的步骤 实验设计包括计划、实施和分析三个阶段，共六个步骤第8章 精益6sigma工具是为筛选因子还是寻找关系式应变量数据的个数（单个还是多个）；应变量数据的类型（离散还是连续）；应变量数据的期望（望大、望小还是望目）应变量数据的关注（均值还是散布）应变量数据的特性（正态性还是稳定性）自变量数据的个数（两个还是多个）；自变量数据的类型（离散还是连续）；自变量数据的特生（可控、噪音、固定、随机）；自变量水平的个数（2水平、多水平）自

38、变量水平的范围（技术上可能实现的范围内）根据实验目的，结合实验的因子数和水平数，考虑成本选择合适的实验类型（因子实验、响应曲面设计等），确定区组状况、实验次数等；并按随机化原则安排实验顺序及实验单元的分配，排好计划矩阵；按照计划矩阵进行实验；记录响应变量的数据；记录实验过程的所有状况，包括“5MIE”等；记录每个特殊数据及情况分析方法要与所应用的设计类型相适应；分析中要包括拟合选定模型、残差诊断、评估模型的适用性并设法改进模型；模型确定后，对其结果作必要分析、解释及推断，提出重要自变量的最佳设置及应变量的预测，若结果达标，做验证实验，算出观测值明确实验目的选择响应变量选择因子及水平选择实验设计

39、类型实施实验分析实验结果第8章 精益6sigma工具8.13实验设计技术（5）谢宁实验设计应用技术美国人多里安谢宁总结了七种新的实验设计应用技术，即多变图技术、零件搜索技术、成对比较技术、变量搜索技术、完全析因技术、改进效果检查以及实验设计的回归分析：技术名称说明多变图技术根据以往经验确定影响质量的可能性因素，如工人班次、机床、原材料、工艺变量等，每隔一段时间抽取连续生产的几件产品，观察影响产品质量的这些要素的几中情况分别测试质量特性，形成图表进行比较分析，以确定引起质量波动的原因零件搜索技术根据以往经验确定影响产品质量的可疑零件，随机选取几个合格的产品和不合格的产品，将不合格成对比较技术1

40、随机选取五对以上的合格产品和不合格产品，用各种方法测试其各种参数并比较其不同之处，以确定影响产品质量的主要原因；2、成对比较技术适用球可拆卸的产品第8章 精益6sigma工具8.13实验设计技术（5）谢订实验设计的应用技术技术名称说明变量搜索技术与零件搜索有许多相似之处，都是逐个替换进行测试比较，以搜索引起产品质量波动的主要原因，但变量搜索是针对变量的，而零件搜索则是针对零件的完全析因技术采用以上四项技术，寻找出四个主要因素，这些因素按全部因素所有水平的一切组合逐次进行实验，研究这些因素的主效应和相互之间的交互作用，以确定最佳的因素水平匹配方案改进效果检查令C为改进前的工序，B为改进后的工序，

41、为了验证改进效果，可以设定风险率a（第I类风险）和b（第II类风险），随机抽取B和C两种产品（样本量由风险率决定），进行假设检验，以确定在规定的风险率下B产品是否优于C产品实验设计的回归分析 对散布数据作出散布图，应用回归理论，诊断出对产品影响大和影响小的各种因素，从而找出影响产品质量波动的主要原因，并根据质量波动大小确定各种因素的目标值和容差第8章 精益6sigma工具8.13实验设计技术（5）谢宁实验设计的应用技术 方法比较项目传统实验设计田口实验设计谢宁实验设计采用的方法因子设计、响应曲面设计正交表10多种方法查找原因的方法猜测、头脑风暴法猜测、头脑风暴法和部件、工艺“对话”复杂程度复杂

42、复杂简单实验准备时间时间长（314天）时间长（714天）时间短（一天）执行难度难难易干扰生产程度实验期间要停止生产实验期间要停止生产思维创新中不停产，原因查找实验可以解决70%的长期问题产生的效果中度改进，成功率低低度改进，成功率低高度改进，成功率高成本成本高（3060次实验）成本高（50100次实验）成本低（230次实验）第8章 精益6sigma工具8.13实验设计技术（6）传统实验设计拉丁方实验设计应用实例传统实验设主如单因素实验时，有两个明显的干扰因素，使得实验单位不一致。（7）田口实验设计应用实例（田口玄一博士）田口方法体系系统设计参数设计容差设计田口三次设计“源流”管理理论正交实验设

43、计技术质量与成本平衡理论引入质量损失函数，从技术和经济两个方面分析产品设计、生产、使用、报废等过程，使产品在整个寿命周期内的社会总损失最小开发设计阶段是保证产品质量的开始，在质量管理中，需抓好上游管理，若设计质量水平不高，则很难生产出高质量的产品创建“正交表”，使用综合误差因素法、动态特性设计等先进技术提高实验效率，实验设计在生产过程和客户环境下达到最优，大大节约实验费用8.14防呆技术（1）认识防呆技术防呆技术的日文是POKA-YOKE，是由日本丰田汽车公司的工程师新乡重夫利用被称作的设备创立的一套质量管理方法。防呆技术的应手能够防止人为错误的发生或是让人一眼就能够找到出现错误的位置。第8章

44、 精益6sigma工具8.14防呆技术（1）认识防呆技术第8章 精益6sigma工具实施原则消除原则消除原则将可能出现的错误消除在过程和产品重新设计的过程中替代原则替代原则进入更可靠的的一个变更过程简单化原则简单化原则将过程运行变得更简单、更可靠检测原则检测原则在下一步操作前发现错误缓和原则缓和原则是指将错误的是指将错误的影响降到最低影响降到最低4 实施缺陷预防的策略和方法2 分析产生缺陷的过程3 确定缺陷产生的根本原因5 进行结果测量1 鉴别并描述缺陷实施步骤实施工具非接触方法非接触方法故障树分析（故障树分析（FTA）五种防措典型方法“冗余、倒计数、传感器放大、失效安全装置、特殊检验、控制装

45、置8.14防呆技术（2）防呆技术的应用范围防呆技术的应用非常广泛，其在品质改善及管理过程中，主要应用于以下八个方面：疏忽或遗忘对过程或作业不熟悉。由于不熟悉作业过程或步骤，员工作业产生失误的情况在所难免，如让一个刚经过培训的新手开始一道其不熟悉的工序。识别错误。识别错误就是对工作指令或理解有错误。缺乏工儿经验。由于缺乏工作经验，员工很容易产生失误，如让一个从未在企业中工作过的人进行制造过程管理，就比较容易产生错误。故意失误。由于操作者的故意行为而导致的失误，如操作者为了发泄对其领导的不满，而故意进行错误的操作。行动迟缓。由于操作者判断或决策能力过慢而导致的失误。缺乏适当的作业指导。由于缺乏作业

46、指导书或作业指导不当，发生失误的概率相当高。突发事件。由于突发事件而导致操作者措手不及，从而引起失误。第8章 精益6sigma工具8.14防呆技术（3）防呆技术的应用要点防呆技术能够简化操作，降低操作者的劳动强度，提高效率，但在使用防呆技术时，要注意四大要点。树立正确的防呆观念企业在防呆技术正式投入使用前，要对相关人员进行防呆培训和教育，使其形成正确的防呆观念，以便更好地落实防呆技术。操作者的自检和操作者间的互检是最原始但最有效的防呆技术之一。实施防呆技术不需要企业投入大量的资源或资金。任何生产过程都可以通过在预选设计时加入防呆技术而防止人为差错。通过持续过程改善和防呆技术，产品”零缺陷“是可

47、以实现的。要在所有可能产生问题的地方考虑使用防呆技术。正确安装防呆工具在设备上安装防呆工具时，防呆工具一定要适合原设箅的各项功能，以免防呆工具在使用时造成作业上的障碍或者危险。正确地使用防呆工具防呆技术能否发挥最大功效，使用阶段不可忽视，尤其是操作者在使用防呆工具时，企业要对相关人员进行相关培训，使之掌握防呆工具的操作方法，以免发生危险。正确地保养防呆工具防呆工具要及时淘汰、换新和保养，因为防呆工具本身就是为了杜绝不良的发生，如果防呆工具都不健全，就无法发挥其本身的功效。第8章 精益6sigma工具8.14防呆技术（4）防呆技术的应用实例XX电视机厂关于防呆技术在防止操作失误方面的应用实例XX

48、电视机厂进行装配时，要在电视杨外壳的五处贴绝缘胶带，但装配人员时 常驻会出现漏贴现象，相关人员决定在这个帜胶带的环节上采用防呆技术，以防发生漏贴现象。一、确定装配过程中存在的问题：在电视机装配过程经常出现电视机外壳绝缘带漏贴现象。二、装配错误的原因分析：在装配过程中，绝缘胶带粘贴在一根据光滑的橡胶棒上，装配人员在装配过程中完全是凭自己的注意力来防止漏贴的情况，但由于装配强度较大，导致漏装现象经常发生。第8章 精益6sigma工具绝缘胶带橡胶棒三、设计防呆技术：针对装配出现的问题，装配管理人员通过改变胶带在橡胶棒的粘贴方式，以避免装配人员发生漏贴现象。装配管理人员将绝缘胶带按照每五条一组粘贴，若

49、绝缘胶带没有贴完，表示存在漏贴现象，需要重新检查，以找到漏贴的地方进行补贴。四、防呆技术标准化：该电视机厂针对装配问题采用防呆技术之后，装配人员装配的电视机外壳绝缘胶带漏贴率减至0。为了巩固此次防呆技术的成果，装配管理人员将这一技术写入装配作业指导书，将其变为具有可操作性的指导文件，以免此类漏贴现象的发生。8.15关键特质量特性分析关键质量特性分析（CTQ分析）是通过对过程流程图中各环节的输入和输出进行分析，从而识别系统或项目在运行过程中包含的关键质量特性，并依据其进行质量改进的方法。关键质量特性是指决定和影响产品质量的关键少数质量特性，它起源于客户需求，在需求分析、方案设计、结构设计与详细的

50、设计阶段不断传递和细化。（1）关键质量特性分析的适用条件探求影响产品或服务质量的关键特性时。制作过程流程图并确保其包含所有关键质量特性时。在分析过程流程图的基础上寻求质量的潜在问题和原因时。根据客户需求以及质量目标对过程和步骤进行质量改进时。第8章 精益6sigma工具8.15关键特质量特性分析（2）关键质量特性的实施步骤第8章 精益6sigma工具步骤1步骤1步骤1步骤1步骤1步骤1绘制过程流程图：相关人员要绘制出相关的过程流程图分析过程流程图的输出：对过程流程图各环节的输出部分的各项内容进行分析，具体分析内容包括时间、地点、人员、对象和工作方式等分析过程流程图的输入：对过程流程图各环节的输