DFSS是实现六西格玛过程能力的一条策略，主要关注研究，开发和设计阶段，DFSS的首要目标是“首次就设计正确”，避免产品在寿命周期内产生问题。DFSS有DMADV，IDOV等几种方法，针对相对设备来说较为简单的工装，采用熟悉的IDOV方法更容易上手，下面主要介绍IDOV各阶段工装设计以及可靠性设计验证的方法。

1、识别需求（I）

I阶段即为识别需求阶段，对于工装设计乃至其他机械设计都非常重要，工装设计方面识别阶段最好能到实地考察，弄清楚5W1H，面对面沟通，全方面收集客户心声（VOC），重点放在产品特点以及工艺要求上，但不能忽视其他的方面，对于可靠性方面的要求，客户根据产品的使用需求和可能提出最初的“目标值”和“门限值”。

2、设计阶段（D）

目标确定后开始对所需的工装功能和可靠性进行分解分配，将工装设计成为“黑盒子”，确定输入和输出，画出展示任务间相互关系的功能结构图。对于可靠性的分配，则遵循以下几条准则：

①复杂度集成度较高的子系统应分配较低的可靠性指标，因为组成单元越多，可靠性越低越不可控。

②恶劣条件下工作的子系统应分配较低的可靠性指标，因为恶劣的环境将增加零部件的故障率。

③对于需要长期工作的子系统，应分配较低的可靠性指标。

④技术上还不成熟的方案的子系统，应分配较低的可靠性指标。

⑤重要度高的子系统，应分配较高的可靠性指标，因为重要度高的子系统的故障可能会影响人身安全或任务的完成。

3、优化阶段（O）

优化阶段将对各要素进行详细设计，需要考虑生产的相关产品，生产工艺，生产设备，作业环境，操作人员和相关流程法规等，可利用许多种组合方式和工具进行参数化设计，实现3D仿真等，达成功能需求目标，优化是为寻求裁剪功能要求与可靠性兼容的最优方式。在可靠性设计方面，需要考虑以下几个方面：

①简化设计。在保证工装性能要求前提下尽可能减少非标准件的比例，实现零件的标准化，系列化，通用化，尽可能用最少的零部件实现多种功能，尽可能采用模块化，降低工装的复杂程度，提高其基本可靠性。

②冗余设计。复杂且可靠性要求较高的工装，可以采用多一种途径来完成规定的功能，以确保实现该功能的可靠性，但一般的不是特别重要的工装不建议采用冗余设计，因为会增加系统的复杂程度。

③容错设计。设计能够自动检测并诊断本身的故障，并采取处理矫正措施。容错设计通常和冗余设计密不可分，容错设计中常利用冗余提供抵消故障效应所需的信息，一般容错设计有基于结构的设计方法和基于冗余的设计方法。

④降额设计。提高额定值或降低工作值（应力，功率，温度）等，降低元器件或零部件的故障率，提高可靠性。

⑤耐环境设计。对于工装的耐环境设计，主要提高在冲击，震动，潮湿，腐蚀，高温，低温，强磁场等环境下工作的可靠性，特殊行业根据特殊情况设计。

⑥热设计。通过结构设计，元器件选择布线等，减少温度对可靠性的影响，主要针对有电子元器件应用较多的工装。

⑦元器件，零部件，原材料的选择。电子元器件、机械零部件是工装的基础部件，选择符合要求原材料、零部件和电子元器件对提高可靠性有很大帮助。

4、验证阶段（V）

在识别阶段已经定义了CTQ的目标和规格，在新工装样品出来后需要验证是否达到预定的CTQ和可靠性目标值。此阶段可以采用DOE，加速寿命试验等验证，一般通过试验后使用统计分析方法来评估。在精准度稳定性方面，可用GRR分析重复性和再现性，在过程能力方面，可以使用统计工具计算Cp，Cpk，Pp，Ppk等判断工装长短期过程能力及置信区间。