浅谈DFSS在汽车开发中的应用

刘金强　刘琴

【摘 要】汽车设计开发中，将产品成本做到最低、质量最好、开发周期最短是所有汽车企业追求的目标。六西格玛设计（DFSS）无疑是指引汽车企业将成本、质量、开发周期有机统一的好方法。DFSS通过一套严谨的开发流程和高效解决设计问题的方法，使汽车产品的固有质量得到大大提高，并能缩短整车的开发周期，提高顾客满意度，为企业节约整车开发费用和投入到市场的售后维修费用，为社会创造更大的价值。

【关键词】DFSS;IDDOV;DMAIC;汽车产品开发

【中图分类号】U463.7 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2020）06-0077-02

0 引言

改革开放以来，随着中国经济的高速发展，人民生活水平的提高，汽车已成为普通商品进入寻常百姓家，中国的汽车企业也得到了快速发展。但随着市场竞争的加剧，质量、成本、开发周期成为困扰中国车企向前发展的主要因素，各大车企都在苦寻良策，六西格玛设计（DFSS）成为不少车企的选择。

谈到六西格玛，很多人立即会想到运用六西格玛改进模型（DMAIC）改进产品工艺或过程提高产品质量，却很少有人想到从设计的源头提升产品质量。六西格玛设计（DFSS）方法正是从产品设计源头出发，识别出整车产品质量特性并加以控制。DFSS按照合理的流程，运用各类先进的方法，从精准识别用户的需求出发，对新产品开展设计，从而生产出低成本、高价值的产品，满足并超越顾客的需求。

1 DFSS在整车开发中的意义

（1）技术层面。整车产品的固有质量是由设计质量决定的。从整车开发流程的时间顺序来看，产品设计、工艺设计、生产控制对整车质量的影响程度是不同的（如图1所示），影响最大的是在设计阶段，其次是工艺设计，最后是生产控制。现实中，很多公司开展的质量改进活动大多集中在生产控制阶段，基本都是对产品/流程进行改进以减少过程缺陷或波动，达到产品设计要求的目的，无法进一步提升产品固有质量水平。为了能够获得更高的质量，必须从整车设计源头开展质量控制，DFSS正是这样一种帮助我们在设计阶段做质量改进的方法，通过运用DFSS在设计阶段就赋予产品很高的固有质量，实现整车产品的高质量，满足客户需求。

（2）管理层面。众所周知，质量管理“三部曲”是策划/设计、控制、改进，它是由朱兰博士提出的。“三部曲”中最重要的就是策划/设计，对质量的贡献起着至关重要的作用，同时质量理论成本的形成也是在产品设计阶段。但在实际运行中，大多数公司对质量策划/质量设计的重视远不及对质量控制、质量改进的重视（如图2所示）。

随着科学技术的不断发展，专家学者们开发了许多适用于产品设计阶段的质量控制方法，例如质量功能展开（QFD）、DFX、FMEA等技术方法，但这些技术远不如SPC、QC七种工具那样应用广泛。“救火”似的质量改进每天都在很多企业中上演，而且这些“救火”人员在企业中得到了很高的认可，成为企业的英雄。但我们是否反过来思考一下，为什么产品质量总是要等流到下游才能发现，而不是在产品开发时就考虑到并解决了呢？这难道不就是对产品开发阶段的质量管理不够严谨？如今的中国汽车市场消费者已经发生很大变化，消费者对汽车的质量要求已经提高了很多，如果汽车企业想在激烈的市场竞争中获得一席之地，必须靠产品质量取胜，而产品的质量必须从源头抓起，变“救火”为“防火”。DFSS正是这样的防火举措，可以减少或根除隐患。

（3）经济层面。成本是任何企业必须考量的因素，要想产品质量成本低，质量改进行动启动得越早越好。同样，一个质量问题，在产品设计阶段发现问题并采取措施处理，比在生产或售后发现处理的代价要小得多。根据相关统计调查，产品缺陷发现时间与改进成本有一定的关联（如图3所示）。这种损失是几何级数增加的。要想取得最好的经济效益，将产品缺陷发现、处理在萌芽状态是最好的。DFSS就是在产品设计阶段寻找潜在缺陷，将一切可能问题提前发现、制定措施、解决问题，追求零缺陷，一次性就将事情做对。

2 DFSS流程

六西格玛设计经过几十年的发展，在不同国家、行业、企业中运用，形成一套相对有效的流程，但目前还没有统一模式，使用较广泛的主要有以下两种。

（1）DMADV流程，即定义（define）、测量（measure）、分析（analyze）、设计（desige）、验证（verify），该流程主要适用于现有产品或流程的局部重新设计。

（2）IDDOV流程，即识别（identify）、定义（difine）、设计（desige）、优化（opimize）、验证（verify），该流程更适用于新产品和新流程的开发要求。

结合整车开发的过程，总结了IDDOV流程中各阶段的目标、应用主要工具、阶段的审核清单（如图4所示）。

IDDOV是一整套不同于常规设计的方法，它从用户需求出发，通过质量功能展开（QFD）为纽带，深入分析用户需求，综合利用各种分析手段，例如系统设计、DOE、DFX、FMEA等，大幅度提高产品的固有质量，从而很好地满足顾客需求。

3 DFSS推行的阻力及解决措施

六西格玛自20世纪80年代诞生以来，因GE的成功应用而风靡全球，但是真正成功实践的企业并不多，究其原因主要有以下几个方面。

（1）企业高层领导的认识。DFSS不仅是一种改进方法，还是一种企业文化和战略的体现。作为企业的管理层，不仅要深刻认识到DFSS是什么，更要参与到DFSS管理中。六西格玛管理是需要自上而下推行的，最终要变革组织的文化，因此必须获得高层领导的认同。企业最高管理人员要制定六西格玛推行的计划，对资源进行分配，并将企业战略目标与六西格玛管理相结合，否则DFSS最后很可能变成“两张皮”，实施一套，计划一套，最后变成鸡肋。

（2）缺乏合理的项目实施计划。不少公司推行DFSS，简单地认为选几个人参加DFSS学习班，拿几张黑带、绿带证书就可以了，认为自己的公司就达到六西格玛水平了。但最后发现，DFSS没什么用，没有给企业带来什么变化。其实离开了具体的六西格玛项目实施，任何黑带、绿带证书就是一张废纸。DFSS的推行必须结合企业遇到的实际问题，通过项目运用DFSS解决，只有这样，DFSS才有生命力与价值。

（3）简单的模仿。不同的企业差异是很大的，比如规模、行业特点、发展阶段等，简单地将成功企业运用DFSS的方式搬到自己公司肯定会带来“水土不服”。不管何种管理模式或方法，其理论和实践可以学习借鉴，但在具体应用上要考虑企业实际情况，生搬硬套注定是行不通的。

（4）没有建立规范的管理流程。绝大多数企业在刚开始推行DFSS时都是风风火火，上下都很有动力，积极性非常高，也做出了一些好的项目，但是没有及时总结出一些好的经验，形成适合自己企业特点的管理制度固化下来，比如项目的选择、立项、跟踪、总结、成果发布、分享、认可、奖励等，导致管理系统、方法之间不能协调、整合，这些都将给DFSS的有效实施、落地带来风险。

4 结语

如今，中国已连续多年汽车产销全球第一，但我们的汽车研发能力与世界先进国家相比还有很大差距，需要借鉴先进的管理方法提高整车开发水平，而DFSS无疑是一个非常好的工具。从产品的设计源头开始严格按DFSS流程进行整车开发，将整车的质量隐患杜绝在设计的源头，以免后期花费更多的时间、人力、物力进行更改与纠正，同时能提高产品在用户中的认可度，为企业增加无形的品牌价值，助力我国从汽车制造大国向汽车“智造”强国迈进。

参 考 文 献

[1]何桢.六西格玛管理[M].第3版.北京：中国人民大学出版社，2014.

[2]邵家骏.开展六西格瑪设计，创造世界一流产品[J].中国质量，2005（3）.

[3]何桢，张志红.精益与六西格玛比较研究[J].工业工程，2006（3）.

【作者简介】刘金强，本科，上汽通用五菱汽车股份有限公司流程与体系质量主任工程师;刘琴，本科，上汽通用五菱汽车股份有限公司供应商质量管理工程师。