美國摩托羅拉首創(chuàng)，通用電氣公司發(fā)揚光大的“六西格瑪”質(zhì)量持續(xù)改善方法，成為制造業(yè)的標桿參考。六西格瑪是指產(chǎn)品缺陷的發(fā)生率在正態(tài)分布正負六倍標準差以外，也就是長期百萬分之3.4的缺陷率，它代表一種理想的質(zhì)量水平，也有一套完整的六西格瑪?shù)姆椒ê屠碚擉w系。

　　在六西格瑪在業(yè)界日益普遍接受和采用后幾年，也就是2000年前后，人們發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量水平在達到4-5個西格瑪后，再進一步提高時，常常會遇見一個問題：產(chǎn)品質(zhì)量提高的受阻是“原生的”，靠六西格瑪方法改善生產(chǎn)流程去達到，代價非常高昂，有時甚至是不可能。也就是，六西格瑪是對現(xiàn)有產(chǎn)品和流程的改進于產(chǎn)品的設(shè)計方面產(chǎn)生的潛在問題，并不能很好地解決。比如，由于產(chǎn)品設(shè)計的不合理，造成生產(chǎn)工藝上的困難，而進一步造成高質(zhì)量水平難以達到。要真正達到理想的六西格瑪質(zhì)量水平，從最初的設(shè)計就要采用面向六西格瑪質(zhì)量的理念和方法。這也就是六西格瑪設(shè)計的由來。

　　質(zhì)量不單單是產(chǎn)品

　　六西格瑪設(shè)計的核心是實現(xiàn)客戶價值?？蛻魞r值簡而言之是客戶愿意為某產(chǎn)品或者服務(wù)而付出的代價。這種代價并不能簡單地等同于產(chǎn)品價格，但它一定意味著利潤空間。例如，蘋果公司的新款iPhone推出，客戶不僅愿意接受相對高昂的定價，而且愿意排隊搶購，或者較長時間的交貨期。這都是客戶愿意為產(chǎn)品和服務(wù)付出的代價。這意味著，質(zhì)量不單單是產(chǎn)品自身的概念。在質(zhì)量學(xué)界，廣泛接受的質(zhì)量的定義跟產(chǎn)品的性能和期望值密切相關(guān)，質(zhì)量是產(chǎn)品性能和用戶期望的比值。越大程度地實現(xiàn)（滿足和超越）客戶價值，質(zhì)量越好。通常有可靠性、性能、特點、耐用性、美觀等9個維度來衡量和實現(xiàn)客戶價值，而DFSS致力的目標正是在這9個維度上從產(chǎn)品設(shè)計著手，最大化實現(xiàn)客戶價值。

　　推動創(chuàng)新

　　從DFSS誕生以來，創(chuàng)新就是它最根本的推動力。因為DFSS是要從產(chǎn)品/流程設(shè)計上著手，解決實現(xiàn)客戶價值的根本問題，而不是延續(xù)現(xiàn)有的產(chǎn)品和流程進行改善。這也是DFSS和六西格瑪?shù)母緟^(qū)別。

　　創(chuàng)新有兩種根本形式：技術(shù)創(chuàng)新和市場創(chuàng)新。技術(shù)創(chuàng)新包括新技術(shù)的研發(fā)，新流程的創(chuàng)造，新產(chǎn)品的研制等，也就是從技術(shù)角度突破現(xiàn)有的局限、框架或者陳規(guī)。比如，量子技術(shù)就是一種技術(shù)創(chuàng)新；市場創(chuàng)新包括發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)的新市場，新的商務(wù)模式，開發(fā)新的客戶需求等，簡而言之就是開拓一個新的市場。例如，目前流行的共享服務(wù)（摩拜單車、優(yōu)步汽車）就是一種市場創(chuàng)新。這兩種創(chuàng)新都會帶來一系列的裂變，引發(fā)一個新的產(chǎn)業(yè)鏈的形成。

　　創(chuàng)新以實現(xiàn)用戶最大價值為目的，創(chuàng)新都要形成產(chǎn)品（硬或者軟）才能服務(wù)于用戶。這里就有兩個關(guān)鍵因素：時效和質(zhì)量。時效就是形成產(chǎn)品的時間需要足夠高效，也就是所謂精益產(chǎn)品開發(fā)；質(zhì)量就是需要以低成本高水平地從滿足客戶需求。DFSS正是從這兩個關(guān)鍵因素著手而將創(chuàng)新轉(zhuǎn)化為客戶價值。例如某著名液晶電腦顯示器生產(chǎn)商，注意到客戶在調(diào)節(jié)屏幕對比度的同時會感覺屏幕亮度變化的痛點，運用DFSS的方法集中的公理設(shè)計的方法，將對比度的調(diào)節(jié)和亮度的調(diào)節(jié)在用戶感官上做到彼此獨立，而代價是僅僅添加一個可變電阻，從而實現(xiàn)創(chuàng)新的想法迅速實現(xiàn)，推向市場，轉(zhuǎn)化為客戶價值。

　　走向創(chuàng)新的必經(jīng)之路

　　就正向/逆向設(shè)計而言，DFSS無疑是一種正向設(shè)計。這對目前的中國的工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計是非常重要的，因為逆向設(shè)計在早期由低水平設(shè)計開始追趕的時候非常有用，能夠顯著縮短追趕的時間和成本。但是，逆向設(shè)計始終是在步人后塵，無法完成超越。在目前中國產(chǎn)品功能與質(zhì)量已經(jīng)完成大幅度提高的局面下，產(chǎn)品的原創(chuàng)設(shè)計是不能回避的突破口。在眾多實施DFSS的公司中，韓國三星公司是比較早也是比較成功的。早在2000年，三星從DFSS剛開始興起的時候就積極引入。本詞條作者從2003年開始，就參與韓國三星公司的DFSS的導(dǎo)入和實施，進行了大量培訓(xùn)和項目指導(dǎo)工作。三星也是憑借DFSS產(chǎn)品性能和質(zhì)量獲得顯著提高而最終在市場上戰(zhàn)勝日本索尼公司。

　　例如，三星在當時比較先進的等離子平板顯示器的等離子電極的改進上，使用DFSS中的萃思原則（一種關(guān)于發(fā)明問題的理論，見TRIZ詞條），將傳統(tǒng)三角形突出電極改為平面電極，降低了制造精度的要求，顯著減少殘次品率，同時提高變異效應(yīng)40%。 三星對DFSS的導(dǎo)入并不是全面鋪開，而是以DFSS方法集合中的Triz萃思作為突破口。三星在早期萃思導(dǎo)入的幾個項目上的投入超過1億美元，三星集團的每一個公司、每一家工廠，都有一個萃思小組。圖1是三星公司的DFSS實施路徑圖。

　　圖1：三星公司DFSS實施路徑圖

　　客戶價值需要首次就做對

　　可以使用一個六西格瑪設(shè)計屋DFSS HOUSE來描述它的體系結(jié)構(gòu)。主要包括目標、指導(dǎo)原則及其工具、流程和算法。

　　圖2：六西格瑪設(shè)計屋

　　要實現(xiàn)客戶價值最大化， DFSS的回答是“首次就做出正確的設(shè)計”，這是DFSS壓倒性的目標。DFSS從兩個原則著手實現(xiàn)目標：設(shè)計理念和具體的設(shè)計活動。也就是：設(shè)計理念上客戶價值最大化，采用合理科學(xué)的設(shè)計理念，讓客戶對產(chǎn)品的期望能得到最大的滿足；而在設(shè)計行為上穩(wěn)定實現(xiàn)最佳設(shè)計，產(chǎn)品的高性能能夠從設(shè)計上得到穩(wěn)定的發(fā)揮的保障。

　　這兩個原則下分別由一系列設(shè)計方法和理念進行支撐，設(shè)計理念上有包括質(zhì)量功能展開、公理化設(shè)計等。設(shè)計行為上有FMEA、田口設(shè)計、容差設(shè)計等。而DFSS的項目實踐的系統(tǒng)路徑，也就是IDOV：Identify識別、Design設(shè)計、Optimize優(yōu)化和Verify驗證。

　　近幾年，DFSS的發(fā)展從最初的主要解決產(chǎn)品的可靠性、實用性等問題，越來越專注于產(chǎn)品的創(chuàng)新和高質(zhì)量低成本產(chǎn)品實現(xiàn)方面。

　　對于一個新產(chǎn)品來說，缺乏創(chuàng)新也就沒有從大公司及當前市場中打開局面的可能性；而即便有了創(chuàng)新的設(shè)計，但是，不能及時地、高質(zhì)量低成本地變成商業(yè)化產(chǎn)品，也是最終要被無情的市場競爭所淘汰。產(chǎn)品設(shè)計的方法論有很多，比如，綠色設(shè)計、可持續(xù)設(shè)計、用戶中心設(shè)計、精益產(chǎn)品開發(fā)等。它們和DFSS一樣，都是有各自的側(cè)重點，比如，精益產(chǎn)品設(shè)計強調(diào)低成本快速設(shè)計，綠色設(shè)計強調(diào)設(shè)計中的環(huán)保因素，可持續(xù)設(shè)計面向經(jīng)濟，社會和生態(tài)的持續(xù)經(jīng)營等。

　　DFSS強調(diào)的是最大化實現(xiàn)客戶價值。但是它們之間的界限也不斷地融合和變化，比如，綠色的含義就隨著時代的不同和政治經(jīng)濟環(huán)境的不同在變化，而DFSS強調(diào)的客戶價值，如可靠性，也是一個相對的隨時間變化的指標，而綠色，也正在成為DFSS的9維客戶價值之外的第10維。但是，不管它們?nèi)绾巫兓?，有一點是不變的，就是創(chuàng)新和高質(zhì)量的商業(yè)化產(chǎn)品實現(xiàn)。在這一點上，可以說，DFSS更加接近產(chǎn)品設(shè)計的本質(zhì)。

　　小結(jié)

　　在世界經(jīng)濟發(fā)展越來越依賴創(chuàng)新的當今，中國的制造業(yè)要做到大而強，優(yōu)秀的產(chǎn)品原創(chuàng)設(shè)計是必經(jīng)之路。優(yōu)秀的產(chǎn)品設(shè)計必然是實現(xiàn)客戶價值最大化的。DFSS從兩個關(guān)鍵點上的突出特點使其在眾多的現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計方法中能夠相對比較全面和有效地實現(xiàn)客戶價值最大化，這就是創(chuàng)造性的設(shè)計理念及方法集和高質(zhì)量低成本的產(chǎn)品實現(xiàn)。在中國制造業(yè)由大而強的道路上，DFSS必將發(fā)揮重要的作用。

　　作者：楊凱 賁霖

　　作者簡介

　　楊凱：美國韋恩州立大學(xué)終身教授，美國工業(yè)工程學(xué)會及美國質(zhì)量學(xué)會Fellow，世界知名的質(zhì)量工程/可靠性工程/精益六西格瑪專家，著有亞馬遜暢銷書《Design for Six Sigma：A Roadmap for Product Development》等八本著作。

　　賁霖：美國Metis工業(yè)工程公司CEO，南山工業(yè)書院研究組。