产品设计的5W2H与产品制造的5M1E

产品设计和制造过程好比是帮到产品的创造者解决一个将目标到落地实现的一连串的提问的过程。今天我们就用产品设计的5W2H与产品制造的5M1E来讲一讲这个过程。

5W2H

首先，提出疑问对于发现和解决问题极其重要，创造力高的人善于提问题，提出好问题意味着问题解决了一半，提问技巧高可发挥人的想象力，而有些问题则会挫伤想象力。同时，对一个问题追根刨底有可能发现新的知识和新的疑问，不善于提问则会导致对问题不敏感，使得产品创意与设计中的潜在问题成为盲点。从根本上说，学会发明创造和优秀的设计首先要学会提问，并且要善于提问。当然，对于提问本身，我们往往会有心理上的阻碍，无论是作为一位经验欠缺的产品设计新人还是比较资深的产品设计人员都是如此。一方面，人们怕提问多了被别人看成什么都不懂的傻瓜，且随着年龄和知识的增长，提问欲望会渐渐淡薄；另一方面，如果提问得不到答复和鼓励，反而遭人讥讽，那么在潜意识中就会形成好提问、好挑毛病的人是讨厌鬼的看法，从而导致人们紧闭嘴唇，不看、不闻、不问。而这种情况恰恰阻碍了人的创造性的发挥，所以，勇于提问，善于提问是我们做出好产品的基础。

发明者或设计人员在设计新产品时常常使用 “5W2H” 的框架来问题，即为什么（Why）、做什么（What）、何人做（Who）、何时（When）、何地（Where）、如何（How）、多少（How much），这构成了 “5W2H” 法的总框架。5W2H 分析法又叫七何分析法，是第二次世界大战中美国陆军兵器修理部首创。它具有简单、方便、易于理解和使用的特点，富有启发意义，广泛用于企业管理和技术活动，对决策和执行性的活动措施也非常有帮助，同时有助于弥补考虑问题时的疏漏。提问中常有 “假如……”“如果……”“是否……” 这样的虚构设问，设问本身也是对产品创造者的想象力和创新力的考验。

5W 分别是：

• Why：为什么要这么做？理由、原因是什么。

• What：目的是什么？做什么工作。

• Where：在哪里做？从哪里入手。

• When：什么时间完成？什么时机最适宜。

• Who：由谁来承担？谁来完成？谁负责。

2H 分别是：

• How：怎么做？如何提高效率？如何实施？方法怎样。

• How much：做到什么程度？数量如何？质量水平如何？费用产出如何。

这里就如何使用5W2H 法帮助产品创造者解决一个将目标到落地实现的一连串的提问做一个示例。

1.通过列 “Why” 的问题来进行为何做的思考，包括：为什么采用这个技术参数、为什么不能有响声、为什么停用、为什么变成红色、为什么要做成这个形状、为什么采用机器代替人力以及为什么产品的制造要经过这么多环节、为什么非做不可等。

2.通过 “What” 的问题进行要做啥的思考，包括：条件是什么、哪一部分工作要做、目的是什么、重点是什么、与什么有关系、功能是什么、规范是什么以及工作对象是什么。

3.通过 “Who” 的问题进行谁来做、为谁做的思考，包括：谁来办最方便、谁会生产、谁可以办、谁是顾客、谁被忽略了、谁是决策人以及谁会受益。

4.对于 “When” 的问题进行何时做及其时机选择的思考，包括：何时要完成、何时安装、何时销售、何时是最佳营业时间、何时工作人员容易疲劳、何时产量最高、何时完成最为时宜以及需要几天才算合理等问题。

5.对于 “Where” 的问题进行哪里做的思考，包括：何地最适宜某物生长、何处生产最经济、从何处买、还有什么地方可以作销售点、安装在什么地方最合适以及何地有资源等问题。

6.对于 “How to” 的问题进行如何做的思考，包括：具体涉及怎样做省力、怎样做最快、怎样做效率最高、怎样改进、怎样得到、怎样避免失败、怎样求发展、怎样增加销路、怎样达到效率、怎样才能使产品更加美观大方以及怎样使产品用起来方便等问题。

7.对于 “How much” 的问题进行多少合适的思考，包括：功能指标达到多少、销售多少、成本多少、输出功率多少、效率多高、尺寸多少、重量多少等问题。

产品创造者如果将现行的做法或产品经过 5W2H 七个问题的审核已无懈可击，便可认为这一做法或产品是可取。如果七个问题中有一个答复不能令人满意，则表示这方面有改进余地。如果哪方面的答复有独创的优点，则可以扩大产品这方面的效用。5W2H 法的应用的程序还能够应用于决定设计的新产品如何克服原产品的缺点，扩大原产品独特优点的效用。

5M1E

如果说5W2H更多的应用于产品的设计和规划阶段，则5M1E分析法对于产品创造过程中的质量把控起到关键的作用。全面的对产品质量的保证包括产品的性能、寿命、可靠性、安全性、价格、交货日期、服务等在一定条件下的最佳组合。某个工人用同一批原材料在同一台机器设备上生产出来的同一种零件，其质量特性值不会完全一样，反映出产品质量具有 “波动性” 这个特点，即存在产品质量特性值有波动（或称分散、差异）的现象。如何减少这种波动性，需要通过工作质量保证工序质量，通过工序质量保证产品质量，产品质量是全面质量管理的综合反映。工作质量是为保证达到产品质量标准所做的管理工作，对企业来说包括组织工作、技术工作以及政治思想工作等全部工作质量，对产品来说包括研制、开发、设计、采购、制造、检验、销售、售后服务等一系列工作质量。工序质量则是产品由人用一定生产工具对原材料按照一定生产程序、在一定环境中制造出来的过程的质量管理。在产品形成过程中，影响质量的因素有 5M1E 因素，工序质量管理是指将这些因素控制在良好状态以保证产品质量。分析出引起产品质量波动的原因是 5M1E分析法的目的所在。具体包括：

1. 人（Man）：操作者对质量的认识、技术熟练程度、身体状况等。

2. 机器（Machine）：机器设备、工夹具的精度和维护保养状况等。

3. 材料（Material）：材料的成分、物理性能和化学性能等。

4. 方法（Method）：包括加工工艺、工装选择、操作规程等。

5. 测量（Measurement）：测量时采取的方法是否标准、正确。

6. 环境（Environment）：工作地的温度、湿度、照明和清洁条件等。

7. 
   

取这五个因素的英文第一个字母，简称为5M1E。

这里用一个对工业用点火枪的故障原因的分析作为例子看5M2E在产品生产实践中的工序质量管理的应用：

分析故障原因：

一、人员方面（Man）

• 操作水平低：

• 操作人员对点火枪的工作原理和操作流程不熟悉，可能导致在使用过程中出现错误操作，从而引发故障。

• 例如，在点火时未能正确调整点火枪与被点燃物的距离和角度，影响点火效果。

• 不按规程操作：

• 不遵守点火枪的操作规程，可能会对设备造成损坏。

• 比如，在使用后未及时关闭点火枪，导致能源浪费和设备过热。

• 操作不当：

• 由于疏忽或匆忙，可能会出现一些不当操作，如用力过猛、碰撞点火枪等，损坏内部部件。

• 例如，在搬运过程中不小心掉落点火枪，可能会使内部零件松动或损坏。

• 责任心不强：

• 对设备的维护和保养不够重视，未能及时发现潜在问题。

• 例如，不注意检查点火枪的外观是否有损坏，或者忽略了设备的异常声音和气味。

• 培训不到位：

• 如果操作人员没有接受足够的培训，就难以正确使用和维护点火枪。

• 比如，不清楚如何正确清洁和保养点火枪，可能会导致设备性能下降。

• 没有考核：

• 缺乏考核机制，无法激励操作人员认真履行职责，提高操作水平。

• 例如，没有对操作人员的操作技能和设备维护情况进行考核，可能会导致工作质量不高。

二、设备方面（Machine）

• 点火枪设计不合理：

• 设计上的缺陷可能会影响点火枪的性能和可靠性。

• 例如，点火枪的结构不合理，可能导致点火困难或不稳定。

• 点火枪老化：

• 随着使用时间的增加，点火枪的部件会逐渐老化，性能下降。

• 比如，点火电极的磨损、绝缘材料的老化等，都可能导致点火故障。

• 电磁圈坏：

• 电磁圈是点火枪的重要组成部分，如果损坏，会影响点火效果。

• 例如，电磁圈短路、断路或磁力减弱，都可能导致点火失败。

• 固定件失效：

• 点火枪的固定件如果失效，可能会导致设备松动或不稳定，影响点火性能。

• 比如，螺丝松动、卡扣损坏等，都可能使点火枪在使用过程中出现问题。

三、材料方面（Material）

• 石油气质量差：

• 石油气的质量对点火枪的性能有很大影响。如果石油气质量差，可能会导致点火困难或不稳定。

• 例如，石油气中含有杂质、水分或其他不纯物质，可能会影响燃烧效果。

• 材质差：

• 点火枪的材质如果不好，可能会影响设备的耐用性和性能。

• 比如，点火枪的外壳材质不坚固，容易损坏；或者点火电极的材质不耐高温，容易磨损。

四、方法方面（Method）

• 无备件计划：

• 如果没有制定备件计划，当点火枪出现故障时，可能无法及时更换损坏的部件，导致设备停机时间延长。

• 例如，没有备用的点火电极、电磁圈等部件，可能会影响设备的维修效率。

• 周期不合理：

• 对点火枪的维护周期不合理，可能会导致设备在未得到及时维护的情况下出现故障。

• 比如，维护周期过长，可能会使设备积累过多的污垢和磨损，影响性能；维护周期过短，可能会浪费人力和物力资源。

五、检测方面（Measurement）

• 扫描仪故障：

• 如果用于检测点火枪的扫描仪出现故障，可能无法及时发现设备的问题，导致故障扩大。

• 例如，扫描仪无法准确检测点火电极的状态，可能会使操作人员误以为设备正常，继续使用，从而引发更严重的故障。

六、环境方面（Environment）

• 粉尘大：

• 工作环境中的粉尘可能会进入点火枪内部，影响设备的性能。

• 例如，粉尘可能会堵塞点火电极，影响点火效果；或者附着在绝缘材料上，降低绝缘性能，引发漏电等问题。

针对以上导致产生点火枪故障原因的分析，采取对策追求型方案，针对5M1E的分析结果，逐一消除加工中的各个困难、提高作业效率。具体措施包括对作业员进行教育使其熟知工作原理及其规范、减少加工次数、方便屑料清理、消除搬运损失、使工具取放更安全容易、调整加工设备位置使其合适、设置适当的固定梢使马达座脱料容易、调整托料架使其适当、使隔板抽孔脱料容易、保证光线充足以及进行设备改善等。

具体预防和解决措施的方案制定罗列如下：

一、人员方面（Man）。在人员方面的一些要点，包括对新人进行培训，避免缺席顶位出现陷阱；强调后工序也是客户，要进行互检。

• 加强培训：

• 对操作人员进行全面的培训，包括点火枪的工作原理、操作规程、维护保养方法等。

• 定期组织培训课程和考核，确保操作人员掌握正确的操作技能。

• 建立考核机制：

• 制定考核标准，对操作人员的操作水平、责任心等进行考核。

• 对表现优秀的操作人员进行奖励，对不合格的操作人员进行再培训或调整岗位。

二、设备方面（Machine）。在机器（设备）和夹具方面的管理要点，在设备方面，强调以预防设备故障为主、维修为辅，进行精度校正，并设置专职设备管理人员；在夹具方面，实行台帐管理及跟踪，采用电脑控制（同时也强调人对其的控制）。

• 优化设计：

• 对点火枪的设计进行优化，提高设备的性能和可靠性。

• 例如，改进点火电极的结构，提高点火效率；加强设备的防护性能，防止外部因素对设备的损坏。

• 定期维护：

• 制定设备维护计划，定期对点火枪进行维护和保养。

• 包括清洁设备、检查部件的磨损情况、更换老化的部件等。

• 及时维修：

• 当点火枪出现故障时，及时进行维修，避免故障扩大。

• 建立维修记录，对设备的故障情况进行分析，以便采取针对性的预防措施。

三、材料方面（Material）。在材料管理方面的要点，包括材料的摆放要做好标识；要能够追溯材料去向；遵循先来先用原则（FIFO）；对不良品进行管理以及存在紧急放行的情况。

• 选择优质材料：

• 在采购点火枪和石油气时，选择质量可靠的产品。

• 对材料进行严格的检验，确保符合相关标准。

• 定期检测：

• 定期对石油气的质量进行检测，确保其符合使用要求。

• 对点火枪的材质进行检查，及时发现和更换损坏的部件。

四、方法方面（Method）。在作业方法方面包括要有作业指导（标准书）；当不良品发生或不良率降不下来时可运用 QC 七手法；要做好标识以避免东西难找；坚持一次合格率（直通率）是管理水平的标尺，采用流水线作业。

   制定备件计划：

• 根据设备的使用情况和故障频率，制定合理的备件计划。

• 确保备用部件的数量和质量，以便在设备出现故障时能够及时更换。

• 优化维护周期：

• 根据设备的实际情况，优化维护周期。

• 结合设备的使用频率、工作环境等因素，确定合理的维护时间间隔。

五、检测方面（Measurement）。在测量方面的要点，包括对计量或测量设备进行检定、校准；制定计量或测量设备的内部检定、校准标准；明确测量所采取的方法。

• 定期检查扫描仪：

• 定期对扫描仪进行检查和维护，确保其正常工作。

• 对扫描仪的检测结果进行分析，及时发现设备的潜在问题。

六、环境方面（Environment）。加强环境方面的管理，工作环境涵盖人员和设备，具体包括温度、湿度、照明和清洁条件等方面。

• 改善工作环境：

• 采取措施减少工作环境中的粉尘，如安装除尘设备、加强通风等。

• 保持工作环境的清洁，定期对设备进行清洁和维护。

通过以上措施，可以有效地预防和解决点火枪故障，提高设备的可靠性和稳定性，确保生产的顺利进行

5W2H 和 5M1E 在产品创造过程中既有区别又有紧密的联系。

一、区别

1. 应用阶段不同

• 5W2H      主要应用于产品设计阶段。它帮助产品创造者在产品概念形成和设计开发过程中，全面地思考产品的各个方面，从产品的本质、目的、用户、时间、地点、方法和成本等角度进行规划和决策。

• 5M1E      主要应用于产品制造阶段。它聚焦于生产现场的管理和控制，涉及人员、机器、材料、方法、测量和环境等因素，确保产品在制造过程中能够按照设计要求高质量地生产出来。

2. 关注重点不同

• 5W2H      更侧重于产品的功能性、用户需求和设计策略。它关注的是产品是什么、为什么要设计、为谁设计、何时何地使用以及如何设计和成本控制等问题，以满足市场需求和用户期望为主要目标。

• 5M1E      则更注重生产过程的稳定性和质量控制。它关注的是生产过程中的人员操作、机器设备、材料供应、工艺方法、测量手段和生产环境等因素，以确保产品质量的一致性和可靠性为主要目标。

二、联系

1. 共同目标

• 两者的最终目标都是为了创造出高质量的产品。5W2H      为产品设计提供了全面的思考框架，确保产品在设计阶段就具备良好的市场前景和用户价值；5M1E      则为产品制造提供了有效的管理工具，确保产品在制造过程中能够高质量地生产出来，满足设计要求。

2. 相互影响

• 5W2H 的决策会影响      5M1E      的实施。例如，产品的设计要求（What）会决定所需的材料（Material）和生产工艺方法（Method）；产品的目标用户（Who）和使用场景（Where、When）会影响生产过程中的人员培训（Man）和质量检测标准（Measurement）。

• 5M1E 的实际情况也会反馈到 5W2H      的调整中。如果在生产过程中发现某个因素（如材料质量、机器设备性能等）影响了产品质量，产品创造者可能需要重新审视 5W2H      中的相关决策，进行产品设计的优化和调整。

3. 协同作用

• 在产品创造过程中，5W2H      和 5M1E 可以协同发挥作用。产品创造者可以在设计阶段充分考虑 5M1E      的因素，提前规划好生产过程中的人员、设备、材料等需求，为后续的制造阶段做好准备；在制造阶段，根据 5W2H 的设计要求，严格控制 5M1E      的各个因素，确保产品质量和生产效率。

总之，5W2H 和 5M1E 在产品创造过程中相辅相成，共同为产品创造者提供了全面的思考和管理工具，帮助他们创造出更具竞争力的高质量产品。用好产品设计的 5W2H 和产品制造的 5M1E， 能够帮助产品创造者更系统的明确产品方向、确定目标用户和使用场景、规划设计过程和成本控制，确保产品质量、优化生产过程，从而提高产品的竞争力和市场占有率，为新产品的成功打下扎实的基础。