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六西格瑪管理工具之12——精益生產(Lean Production)

精益生產(Lean Production，簡稱LP)是美國麻省理工學院根據其在“國際汽車項目”研究中，基于對日本豐田生產方式的研究和總結，于1990年提出的制造模式。其核心是追求消滅包括庫存在內的一切“浪費”，并圍繞此目標發展了一系列具體方法，逐漸形成了一套獨具特色的生產經營管理體系。

        精益生產是通過系統結構、人員組織、運行方式和市場供求等方面的變革，使生產系統能很快適應用戶需求不斷變化，并能使生產過程中一切無用、多余的東西被精簡，最終達到包括市場供銷在內的生產的各方面最好的結果。

六西格瑪管理工具之13——均勻設計

正交試驗設計在挑選試驗點時，有兩個特點：均勻分散，整齊可比。“均勻分散”使試驗點有代表性，“整齊可比”便于試驗數據的分析。為了保證“整齊可比”的特點，正交設計至少要求做q2次試驗。若要減少試驗的數目，只有取掉整齊可比的要求。均勻設計就是只考慮試驗點在試驗范圍內均勻散布的一種試驗設計方法。均勻設計和正交設計相似，也是通過一套精心設計的表——均勻表來進行試驗設計，用回歸分析的方法分析試驗結果的。

每一個均勻設計表有一個代號 或 ，其中U表示均勻設計，n表示要做n次試驗，q表示每個因素有q個水平，s表示該表有s列，U的右上角加“*”和不加“*”代表兩種不同類型的均勻表。通常加“*”的均勻表有更好的均勻性。均勻設計的一個顯著特點是試驗次數隨著因素水平的增加而顯著減少。

六西格瑪管理工具之14——排列圖

排列圖的全稱是“主次因素排列圖”，也稱為Pareto圖。它是用來影響產品質量的各種因素中主要因素的一種方法，由此可以用來確定質量改進的方向。因為在現實中存在的多數問題通常是由少數原因引起的。

經濟學上的80/20原則用到管理領域，其基本原理是區分“關鍵的少數”和“次要的多數”，這樣有助于抓關鍵因素，解決主要問題，為直觀起見，用圖形表示出來，這一圖形便是排列圖。

六西格瑪管理工具之15——平衡計分卡

哈佛商學院的羅伯特.S.卡普蘭（RobertKaplan 哈佛商學院的領導力開發課程教授）和諾朗諾頓研究所所長大衛.P.諾頓（DavidNorton復興全球戰略集團創始人兼總裁）經過為期一年對在績效測評方面處于領先地位的12家公司的研究后，發展出一種全新的組織績效管理方法，即“平衡計分卡”，并發表于1992年1/2月號的《哈佛商業評論》中。

       平衡計分卡的基本內容：平衡計分卡打破了傳統的只注重財務指標的業績管理方法，認為傳統的財務會計模式只能衡量過去發生的事情。在工業時代，注重財務指標的管理方法還是有效的，但在信息社會里，傳統的業績管理方法并不全面。組織必須通過在客戶、供應商、員工、組織流程、技術和革新等方面的投資，獲得持續發展的動力。基于這種認識，平衡計分卡方法認為，組織應從四個角度審視自身業績：客戶、業務流程、學習與成長、財務。平衡計分卡中的目標和評估指標來源于組織戰略，它把組織的使命和戰略轉化為有形的目標和衡量指標。

六西格瑪管理工具之16——容差設計

容差設計(Tolerance Design)在完成系統設計和由參數設計確定了可控因素的最佳水平組合后進行，此時各元件(參數)的質量等級較低，參數波動范圍較寬。

容差設計的目的是在參數設計階段確定的最佳條件的基礎上，確定各個參數合適的容差。容差設計的基本思想如下：根據各參數的波動對產品質量特性貢獻(影響)的大小，從經濟性角度考慮有無必要對影響大的參數給予較小的容差(例如用較高質量等級的元件替代較低質量等級的元件)。這樣做，一方面可以進一步減少質量特性的波動，提高產品的穩定性，減少質量損失；另一方面，由于提高了元件的質量等級，使產品的成本有所提高。因此，容差設計階段既要考慮進一步減少在參數設計后產品仍存在的質量損失，又要考慮縮小一些元件的容差將會增加成本，要權衡兩者的利弊得失，采取最佳決策。

 總之，通過容差設計來確定各參數的最合理的容差，使總損失(質量與成本之和)達到最佳(最小)。我們知道，使若干參數的容差減少需要增加成本，但由此會提高質量，減少功能波動的損失。因此，要尋找使總損失最小的容差設計方案。用于容差設計的主要工具是質量損失函數和正交多項式回歸。

參數設計與容差設計是相輔相成的。按照參數設計的原理，每一層次的產品（系統、子系統、設備、部件、零件），尤其交付顧客的最終產品都應盡可能減少質量波動，縮小容差，以提高產品質量，增強顧客滿意；但另一方面，每一層次產品均應具有很強的承受各種干擾（包括加工誤差）影響的能力，即應容許其下屬零部件有較大的容差范圍。對于下屬零部件通過容差設計確定科學合理的容差，作為生產制造階段符合性控制的依據。但應指出，此處的符合性控制與傳統質量管理的符合性控制有兩點不同：

第一，檢驗工序不能只記錄通過或不通過，還應記錄質量特性的具體數值；不能只給出不合格率，還要按照質量損失的理論制訂科學的統計方法來給出質量水平的數據。

第二，采用適應健壯設計的在線質量控制方法（如先進的SPC方法等），實時監控產品質量波動的情況，進行反饋和工藝參數的調整；針對存在的問題，不斷地采取措施改進工藝設計，提高產品質量，在減少總損失的前提下使質量特性越來越接近目標值，條件具備時，應減少容差范圍。

六西格瑪管理工具之17——實驗設計(DOE)

實驗設計(Design of Experiments, 縮寫為DOE)是研究如何制定適當實驗方案以便對實驗數據進行有效的統計分析的數學理論與方法。實驗設計應遵循三個原則：隨機化，局部控制和重復。隨機化的目的是實驗結果盡量避免受到主客觀系統因素的影響而呈現偏倚性；局部控制是化分區組，使區組內部盡可能條件一致；重復是為了降低隨機誤差的影響，目的仍在于避免可控的系統性因素的影響。實驗設計大致可以分為四種類型：析因設計、區組設計、回歸設計和均勻設計。析因設計又分為全面實施法和部分實施法。析因實驗設計方法就是我們常說的正交實驗設計。

所謂正交實驗設計就是利用一種規格化的表─—正交表來合理地安排實驗，利用數理統計的原理科學地分析實驗結果，處理多因素實驗的科學方法。這種方法的優點是，能通過代表性很強的少數次實驗，摸清各個因素對實驗指標的影響情況，確定因素的主次順序，找出較好的生產條件或最優參數組合。經驗證明，正交實驗設計是一種解決多因素優化問題的卓有成效的方法。正交表是運用組合數學理論在拉丁方和正交拉丁方的基礎上構造的一種表格，它是正交設計的基本工具，它具有均衡分散，整齊可比的特性。

      實驗設計法已有70余年的歷史，在美國和日本，被廣泛應用于農業、制藥、化工、機械、冶金、電子、汽車、航空、航天等幾乎所有工業領域，來提高產品質量。美國汽車工業標準QS 9000“質量體系的要求”中已將實驗設計列為必須應用的技術之一。著名的參數設計也是在正交實驗設計的基礎上發展起來的。另外開展實驗設計不但可找到優化的參數組合，在很多情況下也可通過設置誤差列，進行方差分析，定性地判斷環境因素和加工誤差等各種誤差因素對期望的產品特性的影響，并采取改進措施，消除這些誤差的影響。因此對于一些簡單的工程問題，直接應用實驗設計法也能獲得滿意的健壯的設計方案。實驗設計還可應用于改進企業管理，調整產品結構，制定生產效益更高的生產計劃等。