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六西格玛设计顾问浅谈产品设计中常遇到的几个问题点

作者:程卫峰老师    分类:六西格玛设计    时间:2020-09-15 15:56:46

历经了数年的DFSS内外部咨询,深度参与了富士康、美的、大全、徐工、上汽及九阳 等一大批企业的DFSS工作后,对列夫·托尔斯泰在小说《安娜·卡列尼娜》中的一句话:“幸福的家庭都是相似的,不幸的家庭各有各的不幸”有了更深的体会。对于企业来说,新产品的研发失败的现象各有万千,但研发失败的原因却是惊人的相似。

上次,在芜湖XX汽车研究总院,笔者作了《产品设计工作中常遇到的问题点》经验分析,好几位朋友索要演讲稿。以下,摘录其中的几个观点与大家一起分享。


浅谈产品设计中常遇到的几个问题点(图1)


一.用户端调查少,未深入挖掘客户需求

2012年,笔者在工程机械业辅导,该公司新开发的一批5吨级装载机,投放土尔其市场后,在工作过程中经常出现水温表红灯闪烁,无法继续工作。原因为:该产品其环境适应温度不足35℃,而土耳其夏天的温度高达40℃以上。今年1月,笔者在汽车业辅导,该公司的经典车型550打入中东市场后,却招致一片抱怨:空调制冷不足。原因为:仅能满足国内环境温度的空调制冷能力,明显不能适应夏季气温超过45度以上的中东地区。

同样的问题,在日本丰田也发生过。1957年, 丰田以其引以为豪的皇冠车进军美国市场,结果一败涂地。在宽大的高速路时速一过80公里就力不从心、持续高温时发动机猛烈震动,功率急剧下降…, 1960年被迫决定暂停向美国出口汽车。

但丰田痛定思痛,为下次攻战美囯市场所付出的努力,应该是中国企业所要学习的:丰田潜下心来, 研究和生产适合美国市场的轿车。 发生了一个这样的故事: 一位彬彬有礼的日本人以学习英语为名, 跑到一个美国家庭里居住。 奇怪的是, 这位日本人除了学习以外, 每天都在做笔记, 美国人居家生活的各种细节, 包括吃什么食物, 什么电视节目等, 全在记录之列。 三个月后, 日本人走了。此后不久, 丰田公司就推出了针对当今美国家庭需求而设计了价廉物美的旅行车, 大受欢迎。该车的设计在每一个细节上都考虑了美国人的需要, 例如, 美国男士(特别是年轻人) 喜爱喝玻璃瓶装饮料而非纸盒装的饮料, 日本设计师就专门在车内设计了能冷藏并能安全放置玻璃瓶的柜子。

 除了丰田精神外,更值得深思的是以顾客需求为牵引的正向设计方法,应该是众多企业需要学习的。

二.以顾客需求为牵引的各层次设计特性不明确

关于设计的定义有不同的说法, “设计是一个解决问题的过程。”这种提法,已经成为工业界的共识。“解决问题”,要回答解决谁的问题?对于产品设计层次来讲,自然要解决用户需求的问题;对于零件设计层次来讲,就得解决产品功能的问题;对于工艺设计来讲,就需解决零件特性的问题。用一个数学模型来表达这之间的关系:Y=f(f(f(X)…) 。而日本的赤尾洋二教授等所创建的质量功能展开(QFD)却是这一关系式的直观,鲜活体现。


浅谈产品设计中常遇到的几个问题点(图2)


但对于国内大多数企业,质量功能展开(QFD)成为研发的自然活动,却还需一个漫长的过程,单纯物理模型的“拿来主义”,却仍是主流。

 三.设计特性缺少明确的过程能力预测与评估

        笔者在给研发人员讲公差设计时,喜欢问学员:“你们能否在图纸出来时,就知道这款产品的合格率是多少?”大多的学员被问得一遍茫然。但大家想想,产品规格是依顾客需求层层展开的,公差是平衡上,下特性的需求与能力而定,传递函数清楚,标准差清楚,合格率就是设计出来的。


浅谈产品设计中常遇到的几个问题点(图3)


四.缺少创新的方法

        对于有了几年设计经验的人员来说,经常遇到的问题不是看不到产品的缺陷,而是因为产品特性的关联性大,解决了这个问题,会衍生出另一个问题。

所以,两类现象较为普遍:1)、不敢改动;2)、改了旧问题,生了新问题。(天行健咨询一家专注于精益生产管理,六西格玛管理培训咨询与项目辅导的管理咨询公司)走出这种困局的过程就需要创新。然而,对于大多数企业来讲,“创新”是一个美好,而又遥远的事情,像皓月中的嫦娥姐姐遥不可及。但“创新”真遥不可及、不可学习吗?有一位前苏联的小伙子根里奇.阿奇舒勒花了一生的时间,研究了20多万份专利后,得出结论:创新是可以学习和复印的,并创建了TRIZ(发明问题解决理论),圆满的回答了这一问题。

譬如,在他的研究中,大多数好的专利都是解决以上谈到的困局——矛盾的问题。通过大量的统计、分析,相矛盾的参数无非就是物理(强度、速度……),几何(长度、形状……),技术(制造精度、可靠性……)等共39项工程参数,而这些参数发生矛盾时,解决方法无非就是分割、抽取、取代机械系统等40个发明原理,这就是TRIZ理论中著名的矛盾矩阵表。


浅谈产品设计中常遇到的几个问题点(图4)


当年的小伙子根里奇.阿奇舒勒在完成响誉世界的TRIZ理论后,于1998年逝世,享年72岁。它的理论是这样影响三星的:


浅谈产品设计中常遇到的几个问题点(图5)


         中国企业是否也应借助TRIZ,开始创新的起航,而非临渊慕鱼。

五.实验设计(DOE)方法未得到工程技术人员的广泛运用,且没得到应有的重视。

         一次,和台湾老师吃饭时,谈到:笔者在与国企某公司高层宣讲学员运用DOE的成果时,某高层发话了:DOE本来就是工程师应该会的;不会,就是在学校的排列组合没有学好。笔者无语了。台湾老师也讲了一件事:他在给台湾的某公司高层宣讲学员运用DOE的成果时,某高层发话了:“对不起,我竟然不知道有这么多工程师不会DOE, 是我们的失职,我们要加快培养”。但不管怎样,在台湾,还是大陆,DOE未得到工程技术人员的广泛运用还是现阶段的事实。

         关于DOE的应用效果,想举一个汽车发动机早燃问题的例子:

         在一次项目辅导会上,一个学员找到了笔者,诉说了他的苦衷:“老师,我们新设计的一款车,早燃一直是问题,但已经花了近两个月时间,得到了最佳的组合,早燃次数21次(4次试验循环),但目标是12次(4次试验循环),您看我们还要怎么改呀?”

分析的数据如下(为了让大家看懂,整理了如下图表):


浅谈产品设计中常遇到的几个问题点(图6)



浅谈产品设计中常遇到的几个问题点(图7)


            看了数据后,笔者说:“我给你排一个DOE试验计划,你就按这个试验计划做做看吧!”

           两星期后,笔者办公室的门被敲开了,该学员进了来,春风满面的样子,兴奋地说:“老师,我的改善目标达到了, 效果是原来的两倍!感谢您排的试验计划”。(天行健咨询一家专注于精益生产管理,六西格玛管理培训咨询与项目辅导的管理咨询公司)

           分析的数据如下(为了让大家看懂,整理了如下图表):


浅谈产品设计中常遇到的几个问题点(图8)



浅谈产品设计中常遇到的几个问题点(图9)


读者朋友,你能看出其中的端倪吗?原实验没有考虑因子的交互效应,自然不是最佳组合啊!所以,系统的学习与掌握DOE是必须的。

结语:以上是笔者总结的产品设计中常遇到的五个问题,是否还有第六个,第七个……, 当然有,像列夫·托尔斯泰笔下的“幸福的家庭都是相似的,不幸的家庭各有各的不幸”。那产品设计的成功相似之路在哪?当然是近年来,设计界基于各著名企业的成功经验,失败教训而凝注出、取得世界广泛认可的六西格玛设计方法论。愿六西格玛设计能相伴各企业,“幸福的家庭”越来越多,“不幸的家庭”越来越少!

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