RDMI研發方法理論體系創新降本方法之基于量化產品可靠性的降本策略

在成本普遍飆升的年代，如何讓我們的產品始終具有競爭力?產品的成本管理就顯得尤為重要。大家都知道，成本不單單是材料成本，也包含了供應成本、生產成本、安全成本、維護成本和回收成本等，但對成本影響最大的的還是研發;我們都說成本是“設計”出來的，設計階段就決定產品成本的80%以上，所以產品的成本管理需要從研發端入手。

傳統的降本行動都是由采購部門牽頭的，大家也寄希望于采購部門能夠狠狠地把供應商的價格砍下來，但供應商也是企業，也需要生存，也需要合理的利潤;在降價到一定底部后就沒辦法再降了，再降將會影響產品質量了，這將得不償失。

基于量化產品可靠性的降本策略是RDMI®研發方法理論體系中創新降本方法的一部分。創新降本不同于大家普遍采用的降本措施，它聚焦于研發端：從影響產品80%以上成本的研發階段實施降本;將產品的功能和質量符合真實的需求作為目標，消除浪費;將成本問題轉化為技術問題，綜合運用多種研發方法解決技術問題，從而實現在保證產品高質量的前提下大幅降本，甚至可以實現提高質量的前提下實現大幅降本。

產品可靠性指的是產品在規定使用條件下和規定時間內完成規定功能的能力。圖1是經典的失效率的浴盆曲線， 它代表產品從投入到報廢為止的整個壽命周期內，其失效率的變化呈現一定的規律，它是以使用時間為橫坐標，以失效率為縱坐標的一條曲線，曲線的形狀呈兩頭高，中間低，有些像浴盆，所以稱為“浴盆曲線”。而可靠性就是研究產品在使用周期內(壽命期)的平均失效率，平均失效率越低，產品的可靠性就越高。

量化產品可靠性就是把產品的整體可靠性進行分解量化，一般產品的可靠性由產品的組件可靠性、子系統接口可靠性、系統可靠性等組成， 而常說的產品可靠性就是系統在一定的超系統組件參數條件下工作的可靠性;我們在進行產品可靠性設計時，往往把產品在什么條件下使用，及使用壽命期內的可靠性指標作為設計輸入，從而把可靠性的指標分解到系統、到子系統，最后到組件，使每一個組件都承擔一定的可靠性指標，保證產品生產出來以后可以很好地滿足產品的整體使用要求，達到設定的可靠性。

失效率浴盆曲線

一旦我們設計生產了一個達到目標可靠性的產品，只要成本在目標范圍內，就一定會滿足產品壽命周期內的客戶使用的要求， 但如果超系統和客戶需求發生了變化，而產品沒有及時調整，將會極大地影響產品的競爭力。

下面通過兩個例子來說明：

上世紀90年代，一家著名的輪胎廠商，為了推出一款旗艦產品，他們對用于長途貨運的重型卡車的使用條件進行了研究，并對此進行了可靠性設計，要求此輪胎產品能夠完全適應坑坑洼洼高低不平的爛路，而且針對車輛一定量的超載運輸也能承受，可靠性要求為在10年壽命年限內的平均失效率達到1%。由于產品要符合這些使用條件下的可靠性，產品的成本不可避免的比其他產品提升了30%;但一經推出，產品還是成為行業爆品，因為相對于每年超載運輸帶來的利潤，幾個輪胎的成本可以忽略不計。

這個產品一經推出，連續5年都是行業冠軍。但到了第8年，卻意外跌出了行業前10，問題出在哪里?論可靠性，它是行業最牛的;論成本，大家認為這么好的質量，性能也比對手高很多，成本高30%也是正常的。為什么銷售額卻出現這么大的下滑呢?經過進一步探究發現，這三年來客觀環境發生了以下幾點變化：第一，原來買車的司機都是高手，路面不平又想多拉快跑，輪胎的失效率一定要低， 這樣才可以用的久。然而，近幾年中國馬路很少看見坑坑洼洼的爛路。這種外部環境的變化，對輪胎來說，從以前非常容易磨損，到磨損很小，用戶不需要非常耐磨的輪胎了， 見圖3。第二，政策的變化：超載。中國道路損壞的第一原因是超載。政府發現，因為超載，或許能收點過路費，但最后由于路面損壞而修路的費用越來越高。所以國家頒布了嚴禁超載的規定。

現在， 由于使用條件的變化，路況好了，載重量輕了，輪胎的使用壽命和可靠性遠遠高于當初的設計要求了，但是，由于重型卡車的設計壽命就是10年，這就造成卡車其他零部件已經壞了，而輪胎還沒有壞的怪現象。同時由于不能超載，車輛的成本就漸漸成為司機買車考慮的重點了，恰好這時候，競爭對手就推出了一系列更適合城市道路的輪胎，有的價格甚至比這家公司的輪胎低50%。因為卡車行業是很講究性價比，而不是講究體驗的。從性價比角度，大多數司機更愿意采用便宜點的輪胎。這時候，從前是高可靠性設計的產品，隨著時過境遷，就變成了“過可靠性設計”;這就需要我們根據市場使用條件的變化及時調整我們產品的設計，使我們的產品成本降下來，可靠性始終符合真實的市場需要就可以了。

再舉一個例子，G公司曾經是一家國際領先的燈泡公司，由于早期的燈有較多質量問題，所以經常需要換燈泡。而老百姓一直是期望能夠有一個用的時間久一點的燈，而且失效率要低， 這樣不用經常換燈泡，見圖4。所以G公司也一直在燈的使用壽命和可靠性上下功夫，本世紀初他們的燈已經突破了15年、20年的壽命極限，并且產品10年的可靠性做到了世界的領先。隨著可靠性的提高，產品的成本也不斷的提高，產品的售價也相應的提高，但由于產品可靠，不容易壞，大家更樂于買G公司的燈泡。

由于嘗到了甜頭，他們繼續投入大量的力量去研究壽命更長，可靠性更高的燈，要達到25年乃至30年的設計壽命的同時平均失效率低于1%。但產品推出后，市場反響卻越來越差，銷售額也不斷降低。反而競品公司的產品市場占有率在不斷上升。究其原因：一是競品公司的產品售價比G公司同類產品低20%;二是競品公司的產品設計可靠性在10年時的失效率為1%， 遠低于G公司的同類產品;三是普通家庭裝修的平均間隔為10年，有長的是15年進行一次翻修整修，或是重新裝修。在這個過程中，燈通常都會被換掉。四是現代燈具除了照明功能以外，它更變為一種家庭裝飾件，如圖5。對于普通的消費者來說，更多的需求在于樣式，而不是過長的壽命。只要在使用期限內滿足平均失效率(可靠性)的要求， 客戶更愿意買成本低的產品。這時候，產品的長壽命不再是客戶關注的一個賣點，當然也不會給公司帶來高的銷售額。

通過兩個例子，我們發現，產品可靠性需要及時按照超系統和客戶需求及時進行調整，通過降低組件、子系統、系統的可靠性設計要求而降低產品的成本。

雖然，在我們所生產的眾多產品中，我們并不能預測哪一個產品會失效，但通過統計的方法，我們可以估計出產品的失效率進而評估出失效產品的個數，另外，還可以評估出因為增大了產品的失效率所節省的成本和產品失效所要付出的代價，基于這幾項估計，就可以計算出最大化的利潤，而不是一味地追求高可靠性，而忽視由此帶來的成本增長。基于相同的原理，我們還可以用統計的方法估計產品的失效率，計算出提高產品的可靠性(降低產品的失效率)而增加的一系列成本，并且計算出因為減少了產品失效而相應減少的損失，從而根據二者的差值計算出最大化利潤，從而實現從產品出生到墳墓全流程的降本，而不是只著眼于生產階段。

因此，我們建議可以通過量化產品可靠性(失效率)來降本，可以通過協調產品的相關可靠性，使產品的平均失效率保持在最經濟的階段，也建議在研發產品時實現以下同步動作：

1)產品內部各組件之間可靠性(平均失效率)保持同步;

2)產品子系統之間接口可靠性保持同步;

3)產品系統可靠性與超系統組件之間保持同步;

4)產品可靠性與客戶需求之間保持同步;

通過量化產品可靠性的同步協調，使產品的成本始終保持充足的競爭力，是創新降本的一條重要路徑。

作者簡介：王東亞，某上市公司六西格瑪及可靠性負責人，六西格瑪設計注冊黑帶大師、 TRIZ三級認證專家、美國質量學會中國會員社團可靠性組副組長、美國質量學會中國會員社團專家委員會專家。

RDMI(國際研發方法協會，The International Research and Development Methodologies Institute)致力于將全球領先企業在研發項目中起到關鍵作用的方法論進行研究、提煉、融合，并加以推廣，以提升工程師的研發能力，從而提高企業的研發水平，助力企業開發出高質量的產品。RDMI關注的研發方法論對應于解決企業研發過程中遇到的不同層面的問題，從戰略層面到執行層面，從各個方面提高企業的研發水平。RDMI關注的方法論包括但不限于NPI/IPD、DFSS(六西格瑪設計)、專利戰略、可拓學、TRIZ、FMEA、DoE、創新降本等。目前，RDMI已在廣州、武漢、蘇州、哈爾濱、成都、上海、香港等地設立了中心。如果您也對研發方法論感興趣，歡迎您關注RDMI公眾賬號。

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