6σ质量管理法(一):理解6σ竞赛的本质--获取与控制高质量的科学基础

从本期起本刊开设讲座专栏，由清华大学工业工程系罗振璧教授讲授6σ质量管理法。共分四讲：(一)理解6σ竞赛的本质——获取与控制高质量的科学基础；(二)认清6σ管理法的本质——以顾客为中心的管理；(三)认准6σ管理的方法学——了解与运用6σ设计工具DMADV；(四)认准6σ管理的方法学——     

6σ质量管理法(二):认清6σ管理法的本质--以顾客为中心的管理

企业产品与服务的质量与质量问题的解决必然涉及管理，但是，如果认为6σ法就只是一种质量管理的方法必将导致实施6σ管理法的失败。6σ法是一种特定、带战略性、系统地管理企业组织的方法，涉及市场、顾客、产品、服务、设计、流程、质量、价值链与财务业绩等众多领域，是它们的匹配、融合与集成。6σ法肯定不是一种快速     

数字化6σ设计平台的设计与应用

基于6σ设计的流程管理模式和并行设计技术路线,将质量工具和设计方法融合在6σ设计的流程之中,提出了6σ设计的集成框架。结合项目管理的思想,应用过程管理技术和企业信息建模技术进行平台的总体结构设计和关键问题研究,设计并实现了基于C/S模式的数字化6σ设计平台。实际应用的结果表明,6σ设计的数字化平台可实现对多项目的集成化和动态管理,优化产品的设计和制造过程,从而降低设计成本,提高产品质量,增强市场竞争能力。     

6σ概率优化设计方法及其应用

将6σ概念与遗传算法和蒙特卡罗模拟技术相结合，构造了基于产品质量工程的6σ概率优化设计方法，实现了对设计目标的优化，提高了产品的可靠性与稳健性。以悬臂焊接结构和弹簧的优化设计为应用实例，对优化结果的可靠性与稳健性进行了评估。     

基于并行质量工程的6σ公差设计方法应用研究

论述了一种基于并行质量工程的分析、优化机械装配公差的方法——6σ公差设计方法。以面向6σ设计为导向，通过实例探讨了如何在公差设计中将6σ质量设计到产品之中，进而给出设计和优化的流程。     

基于6σ的鲁棒优化设计思想和方法

基于6σ的鲁棒设计优化方法把结构可靠性、鲁棒质量工程以及6σ质量工程原理等不同概率分析方法中的概念加以整合,可以从约束满足的概率和性能目标的灵敏度这两个与设计“σ水平”有关的方面来评价设计质量,使得全面的概率优化设计得以实施。介绍这种设计思想的基本概念、数学描述和实施过程。     

6σ方法在动臂焊接质量改进中的应用

针对某重工企业出现的动臂焊接缺陷率高的问题,运用6σ方法的DMAIC模型进行改进,并借助数理统计软件Minitab,经过正交试验设计法,确定焊接最佳参数组合,提出了一套具体的质量改进方案。结果表明,通过实施6σ方法提高了动臂焊接的过程能力、降低了动臂焊接缺陷率、提高了顾客满意度。     

基于双响应面模型的6σ稳健设计

双响应面法是通过试验设计分别构造响应均值和方差的近似模型，并通过该模型进行优化的一种稳健设计方法。文中对实验设计方法、响应曲面模型建立以及优化策略等进行分析。为实现质量管理与产品设计的协调，将质量工程中的6σ理念与双响应面法相结合，提出基于双响应面模型的6σ稳健优化设计方法。与传统优化方法相比，该方法不仅提高了优化效率，而且提高了设计的可靠性和稳健性。将其应用于结构优化设计和金属板料的拉深成形优化设计，均获得良好的结果。     

工序质量评价与σ的关系

简要介绍了质量管理的方法之一6σ管理与工序能力的异同,讨论了工序能力与σ的关系,阐释6σ管理提高产品、服务与过程质量的作用。     

基于6σ的多学科设计优化

在实际的工程问题中,总是不可避免地遇到一些不确定因素,导致许多优化策略无法用数学模型来体现这些不确定因素,从而造成结果分析错误或不全面．因此引入面向6σ概率设计(DFSS,σ为随机变量的标准偏差)方法,对其算法原理进行了阐述和分析,并且采用多学科设计优化(MDO)高层优化算法框架来支持DFSS设计,从而可以有效避免DFSS在处理复杂问题时串行处理的缺点,将涉及多学科的复杂系统问题逐步分解为各个单学科来并行地进行概率设计．最后,在理论研究的基础上结合轴承座这个工程实例,给出了其具体实现,证明了将二者结合进行复杂问题的概率设计是可行的．     

6σ管理战略——企业追求世界级质量的突破性战略

6σ管理战略是企业为追求卓越、并使其利益最大化的一种发展战略和经营模式。阐述6σ管理的基本概念、6σ管理方法以及实施6σ管理战略对企业发展的影响。     

汽车制造企业实施6σ管理的组织结构体系研究

介绍了6σ管理法,并对汽车制造企业实施6σ管理法应该建立的组织结构体系进行了设计,有一定的前瞻性。     

现代企业的发展与6σ管理

一、引言 质量管理的方法是随着科学技术的发展而不断改进的,从3σ管理到6σ管理的每一步都蕴涵了科学技术发展的步伐,也是科学水平发展的必然要求。根据管理的时间经验,6σ管理可以使产品、服务与工作质量提高到一个新的境界。     

门式启闭机门架结构6σ稳健优化设计

以重量减轻为目标,对启闭机门架结构的确定性优化结果进行可靠性分析,优化结果的可靠度为86.5％,可靠度不高.针对传统确定性优化设计中没有考虑不确定因素对产品性能和质量的影响,其优化结果可靠性和稳健性往往较低的问题.基于6σ质量设计方法、蒙特卡洛模拟法、多岛遗传算法,采用多学科设计优化软件ISIGHT对门架结构进行6σ-稳健优化设计.计算结果表明,经6σ稳健优化后门架结构自重降低了21.6％,其可靠性和稳健性显著提高,可靠度达到98％,为门式启闭机门架优化设计提供理论指导.     

考虑安装误差6σ稳健设计的减速器改进齿面接触分析

为了提高锥齿轮发生啮合过程中安装误差控制精度,在分析影响安装精度因素基础上,根据印痕特性与6σ稳健优化的方法构建目标函数,通过Monte Carlo算法完成抽样,采用多岛遗传算法实现二阶接触参数优化并调整安装误差,对比了优化前后的安装误差差异。结果表明：6σ稳健优化过程有助于印痕特征形成更稳定的安装误差,可靠度超过99.993 7%,实现了印痕中心波动程度的大幅减小,获得了稳定性更高的齿轮系统。处于不同的二阶接触参数下对应的印痕特征也存在显著差异,减小了各安装误差下传动误差。6σ稳健设计传动误差波动相对确定性优化方法减小了30%。对比了所提出的优化方法和确定性优化方法差异性,表明采用本文设计的稳健性方法满足可靠性要求。     

谈谈6σ质量与产品的零缺陷管理

20世纪90年代兴起于美国的6σ管理已在世界范围内掀起了一股6σ管理浪潮,中国最近两年在这方面的探讨和研究也有了一定的深度.介绍了6σ的形成、原理及其为企业的质量管理带来的新的生机和活力,为企业追求优质低耗的零缺陷目标指出了一种新的质量管理模式.     

基于拓扑优化与6σ稳健性的检修工装支撑座轻量化设计

为了充分发挥踏面制动单元(TBU)检修工装支撑座的轻量化潜力和提高优化设计的可靠性与稳健性,提出将拓扑优化与6σ稳健性优化相结合的优化策略。通过基于变密度法的拓扑优化设计,提取支撑座的拓扑结构。基于中心组合试验设计方法和有限元数值模拟技术建立系统的响应面模型。基于该模型建立支撑座的6σ稳健性优化设计模型,并采用序列二次规划法进行优化求解,利用均值一次二阶矩法获得优化结果的可靠度并转化为相应的σ水平。结果表明,优化后的支撑座各设计变量、强度和刚度的可靠度均为1,均达到了8σ水平,减重率达67. 0%,轻量化效果显著;且与拓扑优化后对其进行传统的确定性轻量化设计相比,该方法不仅使支撑座的强度和刚度得到了增强,而且还提高了优化设计的可靠性、强度与刚度的稳健性和重量的一致性。证明了该方法的有效性。     

全面质量管理和6σ协同的业务流程管理方法研究

针对业务流程重组(BPR)在业务流程管理上遇到的问题,分析了全面质量管(TQM)、6σ与业务流程重σ组(BPR)集成协同的可行性,提出将TQM和6σ引入到BPR中,构建了以流程为导向的、集成协同的业务流程管理模型,从企业整体利益的高度规范业务流程重组活动,确保了开展业务流程管理时对企业战略愿景自下而上的支持性.     

基于6σ稳健性方法的滑移门平顺性优化研究

针对国内外滑移门平顺性优化的目标多为单目标,且没有考虑到不确定因素对优化结果影响的问题,提出了一种基于6σ稳健性设计的滑移门平顺性多目标优化方法。基于ADAMS/View建立了滑移门系统的刚柔耦合多体动力学模型,对其运动机构进行了参数化设计,通过灵敏度分析筛选出对滑移门动力学特性影响较大的结构参数作为设计变量;建立了滑移门系统的二阶响应面近似模型,采用遗传算法对滑移门运动机构进行了多目标确定性优化,采用蒙特卡洛抽样法对确定性优化结果进行了6σ质量分析;对滑移门平顺性进行了6σ稳健性优化。研究结果表明:优化后的中导向轮载荷峰值和滑移门质心加速度峰值相比初始值分别降低了36. 3%和23. 8%,在提升了滑移门平顺性的同时,稳健性和可靠性也得到了提高。     

基于6σ和目标驱动技术的高速卧式加工中心滑架多目标优化

针对高速卧式加工中心滑架的结构特点,构建了高速卧式加工中心滑架的有限元模型,并利用基于6σ原则和目标驱动技术的有限元优化分析方法对滑架进行多目标尺寸优化设计。首先利用基于6σ原则的分析方法对模型进行参数灵敏度分析,得到对滑架性能影响较大的参数,并将其设置为最终的优化设计变量;然后利用基于目标驱动技术的多目标优化方法对滑架进行以质量、变形和一阶固有频率为目标函数的多目标优化,并根据目标函数的优先等级选取优化结果,通过对比优化前后的有限元分析结果,找到需要进一步改进的薄弱环节。相对于传统的单目标优化方法,基于6σ和目标驱动技术的多目标优化能够更好地解决工程实际问题。