六西格玛水准的产品设计，我们做得到！（JMP技术文章）

小颖

接触过六西格玛管理的朋友都知道：所谓的“六西格玛的质量水平”，是指每百万个产品中只有3.4个缺陷产品，甚至更少。这相当于产品的Cp>=2，Cpk>=1.5的结果。要达到这样近乎完美的质量水平，仅仅依靠生产阶段的管控是不够的，往往需要在设计阶段就要做好公差设计（也称“容差设计”）。

公差设计ToleranceDesign是研发三阶段（系统设计、参数设计和公差设计）中的最后一环，它是指在参数设计阶段确定的最佳条件的基础上，寻找各个参数最佳的容许误差，使得质量和成本综合起来达到最佳的经济效益。相对于系统设计和参数设计而言，公差设计是最容易被忽略的一环。这一方面是因为人们对质量波动的理解不够深入，更重要的是缺乏一个成熟的公差设计的工具软件，使得企业在推行六西格玛设计时很难落地。

笔者根据近几年的研发项目实践，在很多企业已配备的统计质量管理软件JMP平台上总结出一个切实可行的公差设计解决方法，供有六西格玛设计需求的技术人员参考。

下面，结合一个在汽车、机械、电子等行业适用面都比较广的基础机械系统设计案例，介绍一下公差设计的原理及其计算机实现方式。

在一个装配环中装入3个零件，如下图所示，技术要求间隙(Gap)的目标值T=0.015，LSL

=0.005，USL=0.025，也就是Gap的长度要求满足0.015±0.010。加工的零件1、2、3的平均值mp=1.554，标准差sp=0.001，而装配环的平均值me=4.674，标准差se=0.002。假设所有部件的参数均已实现六西格玛的目标，

试问：该系统公差设计的能力如何？如果未能达到六西格玛水平，应当如何改进？

容易看出，间隙与装配环及3个零件的设计关系是：

所以，当前的缺陷数，由此转化得到的西格玛水平只有4.15（考虑1.5个sigma偏移，下同），没有达到六西格玛的目标。

如何改进呢？常见的有两种方法：调整均值或降低标准差。

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niksong

这个非常棒,楼主可否提供在JMP中具体如何实现这些过程,特别是第二次和第三次实现中意愿函数的具体操作过程.

Mujahida

小颖，你好！我有2 个问题：
1. 我用JMP去计算PPM(如 pre-PPM),总是错的，请看一下，我的公式哪里错？如果错了，请帮我改下过来，我试了各种公式，都是错的。

2。用JMP对均值进行优化，其结果也与你给出有一点差异，见下图，你也可以从上述数据表中的profiler查看。

3。有兴趣的朋友，对第二步、第三步，怎实现？这里主要是公式的输入。

William

很高兴看到有朋友对这个话题感兴趣。其实，这篇技术短文是我上周刚写的，主要是想突出分析思路和用途，很多细节考虑得还不够成熟。
大家可以根据自己的实际问题灵活运用，不必完全套用我的公式。
我编写的PPM公式很简单：Normal Distribution(0.005, 0.015, :Sigma T) * 2 * 1000000
因为我假定运用这个公式时，工程师已经通过调整均值的办法使响应值居中对称了。

Mujahida

我的分析用JMP，Graph>profiler,结果如下：

newcop

感謝分享這類學習資訊

jappe2009

支持学习一下，多学习多学习！

vectorain

good job,Tolerance design

mbl2006

唔，好东西

leon1126

学习，支持