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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明野枫

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.

kezhang2000

谢谢                                    学习

jhwooo

学习学习

banana

加油。谢谢楼主。。。。

Latitude

谢谢楼主分享

phinikes

谢谢分享，学习中

Sunwells

第二个公式：应当是sd = 0.0026458， 而不是sd的平方= 0.0026458
R语言：
ppm <- (1 - pnorm(0.025, mean = 0.012, sd = 0.0026458) + pnorm(0.005, mean = 0.012, sd = 0.0026458)) * 1e6
> ppm
[1] 4076.52

Sunwells

非常好的文章，以前在美国培训，一个主题几乎和这个文章一模一样，分析的方法用的是Monte Carlo。

Sunwells

六西格玛水准的产品设计，我们做得到！