第三章 面向质量的设计.ppt

第四节质量功能展开QFD,一、基本概念二、QFD原理和方法质量屋的构造QFD的实施过程顾客需求的转化的质量屋系列三、QFD的工作程序,顾客声音（VOC),质量功能展开（QFD）,稳健性设计RobustDesign,制造过程的检测和控制,检测技术,销售及售后服务,顾客的信息反馈,新七种工具，并行工程，工程技术知识，工作结构分解等,试验设计（DOE），田口方法（TM），故障树分析（FTA），故障模式及影响性分析（FMEA）、波动、仿真分析等,先进的质量系统（AQS），先进制造技术，SPC，在线质量控制技术,测量系统分析（MSA），先进测试技术（CAT，CMM，CCD等），抽样检验方法，,质量工程QE,一、基本概念,QFD（QualityFunctionDeploement）是一个把顾客或市场的定性需求通过形象直观的图形质量屋和科学的加权评价法转化为定量的设计要求（设计标准、技术规范，产品特性）、零部件特性、工艺要求、监控及检测要求、售后服务措施等的多层次演绎并确定质量关键的分析方法。它是一种在设计阶段应用的系统性策划方法，采用规范化的方法将顾客或市场的需求精确地转移到产品寿命循环的各个阶段的有关技术和措施中去。以最短的时间，最低的成本生产出功能满足顾客需求的高质量产品。管理学称为：以顾客为导向的“源流管理”理论。QFD起源于上世纪60年代70年代初日本三菱重工，由日本质量专家赤尾洋二和水野滋提出，后广泛应用于日本、美国及世界各国的船舶、汽车、建筑机械、航天飞行器、家电、飞机等的设计与制造中收到了显著的效果。成为一种重要的质量设计技术,QFD旨在开发设计阶段就对产品的适用性开展全方位的展开。以质量展开为起点，从产品及市场对产品的要求的语言信息出发，将其转换为设计语言，进行纵向和横向的展开，并逐项落实，寻求对策。形式上以一系列展开表和矩阵图为特征。赤尾洋二QFD的定义：“将用户的要求变换成代用特性，确定产品的设计质量，然后经过各功能部件的质量，从而至各部分的质量和工序要素，对其中的关系进行系统的展开。”,质量展开起点,技术展开,可靠性展开,成本展开,设计语言,部件展开,零件展开,工序表,横向展开（综合质量展开）,纵向展开,质量功能展开,（狭义的质量展开）,二、QFD的原理和方法,从本质上讲，QFD是一种对顾客需求的直观展开和规划的方法。采用规范的方法将顾客所需的质量特性转换为产品的一系列工程特性。基本工具是质量屋。（一）质量屋的构成质量屋（HouseofQuality）是一种直观的矩阵框架表达形式，是QFD方法的工具。通常的质量屋如图所示，其由以下几个广义矩阵部分组成：1、左墙WHATS矩阵，表示顾客需求和重要度，是HOQ的顾客需要“什么”；（C1，C2，C3Cm）2、天花板HOWS矩阵，表示针对需求怎样去做；满足顾客需求必须采取的工程措施（P1，P2，P3Pn）3、房间相关关系矩阵，表示顾客需求项目WHATS和工程措施的相互关系。,4、右墙产品的竞争性或可行性评价矩阵，从顾客的角度评价产品，与市场上竞争对手进行比较。5、屋顶HOWS的相互关系矩阵，表示HOWS阵内各项目的关联关系；表示工程措施之间的相互关系。6、地板技术竞争性评价矩阵，表示HOWS项的组织度或技术成本评价情况；包括技术特性的重要度和目标值，并确定优化配置的项目和重点保证的质量特性。质量屋基本构造如图所示：,1,2,3,4,5,6,（二）QFD的实施1、顾客需求的展开（Ci）和相应重要度的评定（Ki）通常利用综合比较评分的常规分析法，也可利用层次分析法（AHP）。假设采用5级评分，依次评价各需求影响产品功能的重要性。右墙列出顾客评价，（C1，C2，C3Cm）。顾客需求及其重要性、顾客评价,顾客需求重要度Kij标度准则,2、工程措施的展开、重要性和难度的评价根据顾客的需求设计出可定量表示的工程技术措施项目。表示为：（P1，P2，P3Pn）由工程技术人员确定填入天花板的技术要求展开表。对各项工程措施的重要性和难度的评价后打分填入地下室的技术措施评价表。（见书图5-11）3、房间关系矩阵顾客需求项目和各项的工程技术措施关系矩阵图，Ci与Pj的交点处以数值rij表示第i项顾客需求和第j项工程技术措施关系的密切程度。rij的确定方法可采用常规分析方法或层次分析方法。采用综合评分法：依据两者的相关程度打分为19分，大致分为4档：13工程措施对顾客需求有微弱影响；35工程措施对顾客需求有一定影响；57工程措施对顾客需求有较大影响；79工程措施对顾客需求有重要影响；相关又分为正相关、负相关和不相关。分析后将关系度值记人图中相关位置。如：r32=1r18=-3等。,4、地板工程措施重要度，技术竞争能力评价对每项工程措施重要度hj计算：（j=1，2，3.n）m表示顾客需求项数，n表示工程措施项数。技术竞争能力评价：针对每项工程措施对各个竞争对手或各种技术方案的以技术水平的高低进行评价，Jj表示，分为15分。然后计算自己和各对手的技术竞争能力指数J，公式：，通过比较每项工程措施重要度和技术水平最后确定技术措施的目标值。通过技术竞争能力指数了解本企业的技术竞争力。5国际先进水平，4国内先进水平，3行业先进水平，2技术水平一般，1技术水平低下,5、屋顶相关矩阵表示各工程技术措施之间的相关关系，其判断依据是：专业知识和经验，强正相关弱正相关；弱负相关#强负相关；空白不相关。评价后用符号填人屋顶相关矩阵图中。目的：可以识别个相互矛盾或相互叠加的设计要求，以便在优化考虑设计同时要权衡利弊，采取合理决策，达到多指标同时优化的目的。6、市场竞争能力的评估针对每一个顾客需求Ci对各竞争对手的满足市场的程度进行评价，并以Mi表示：1-产品滞销，2-在国内竞争能力不强，市场占有率下降，3-在国内竞争能力一般，4-在国内竞争能力强，市场占有率高，5-可参与国际市场竞争，国际上有一定知名度。计算不同对手的市场竞争能力指数M，具有综合性的相对量。,顾客需求(一级),本产品,改进后,国内对手,国外对手,市场竞争能力指数M,市场竞争能力指数,开发原珠笔一级质量屋,工程措施重要度,56336341302330,技术竞争能力指数J,市场竞争能力指数M:,重要度63544596310561827,（三）系列质量屋QFD可以视为一个由产品规划、零部件设计、工艺规划和生产计划等四个阶段组成的系列过程，将顾客的需求转换为对制造的要求。QFD也可用于组织的非制造过程的策略规划方面，或某个项目的策划。如：开发某个服务项目，律师事务所承接新的案子等。,产品规划阶段的质量屋,零部件设计阶段的质量屋,工艺规划阶段的质量屋,生产计划阶段的质量屋,三、QFD的工作程序,确定开展QFD的项目成立多功能的、综合的QFD小组，团队工作方法顾客需求分析1、调查顾客需求顾客对产品需求分为基本需求，特性需求，激动人心的需求（ExcitementNeed）2、顾客需求的整理和分解3、市场竞争能力的分析工程措施的分析和确定1、工程措施的确定2、质量屋要素的量化评估3、工程措施指标的确定4、质量屋的全面评估,产品规划阶段质量屋的建立讨论、修改产品规划阶段的质量屋零件设计、工艺规划、生产计划阶段等各级质量屋的建立,开展并行工程；落实关键环节的稳定性优化设计和强化控制质量屋的不断迭代和完善,市场分析,产品设计,工艺设计,采购,制造,检测,装配,维修,销售,市场分析,工艺设计,维修,采购,制造,检测,装配,销售,串性工程的产品开发模式，信息单向流动,产品设计,并行性工程的产品开发模式，信息双向流动,成立多功能的、综合的QFD小组,统一产品概念,市场营销人员,工艺设计人员,检测计量人员,生产现场人员,设计人员,计算机辅助QFD软件美国供应商协会(AmeiricanSupplierInstitute)开发的QFDdesignerTM系列软件系统是高效的计算机辅助QFD软件。中国成都飞机设计研究院发布的质量功能展开软件2.15版,由以下功能摸块组成:(1)建立质量屋（2）修改质量屋（3）生成多级质量屋（4）打印质量屋,第五节产品质量先期策划和控制计划（APQP）,APQP-AdvancedProductQualityPlanning一、概述（一）APQP的释义1、策划planning策划是一个过程，它致力于制定目标，规定为实现目标所需的过程和资源，以及实现的时间计划。策划的输出应形成文件，一般是计划。如：产品的质量计划，产品的质量目标。、前期（先期）Advanced一个产品从构思到投放市场，到用户满意可分为两个时期：第一是产品孕育、诞生到批量生产成熟；第二是产品批量生产到用户满意。在此先期是指第一个时期。,3、产品质量先期策划（AdvancedProductQualityPlanning）在产品质量形成第一时期内所有与产品质量有关的事项在策划时均应作出安排。批量生产成熟指正式批量生产开始的三个月后。产品质量策划循环是一典型计划图，各个不同的阶段按次序排列以表示为实施所述功能的有序进度，产品质量策划循环的目的在于强调：前期策划。循环的前三个阶段为产品/过程确认中的前期产品质量策划；实施行动。循环的第4阶段为输出评价阶段，其重要性表现在两个功能上，一是决定顾客是否满意；二是支持追求持续改进。,（二）APQP的性质它是一种方法，是与ISO/TS16949标准配套使用的一种工具。它把复杂的质量策划过程进行了规范化和标准化的处理，使其变成结构化的过程，以便汽车供应商使用。（三）APQP的目的企业开发产品时，都需进行产品设计策划，以确保产品的设计过程得到有效的管理和控制。为了使复杂的产品质量策划更加规范化和和更具操作性特配套本参考手册，对产品质量策划作出规定。APQP与ISO9001标准第七章的“7.1产品实现的策划”和“7.3设计和开发”完全结合，对产品质量策划提供了一种结构优化的方法，用来确定和制定以支持顾客满意的产品或服务的开发的步骤，并确保供应商对所要求的步骤按时完成，从而满足顾客多产品的要求。另一目的是便于一级供应商向二级供应商传达产品质量策划的要求。,产品质量策划循环,反馈评定和纠正措施,产品和过程确认,计划和确定,产品设计和开发,过程设计和开发,计划,实施,研究,行动,技术和概念开发,产品/过程开发和样件验证,产品或过程确认,持续改进,（四）适用范围按ISO/TS16949技术规范建立的质量管理的体系组织，在进行产品质量策划时，必须采用APQP。二、APQP过程产品质量策划进程图APQP的核心，横坐标表示时间，按时间顺序排列的工作阶段标出，计有五个阶段：计划和确定项目；产品设计和开发验证（可行性分析）；过程设计和开发验证；产品和过程确认；反馈、评定和纠正措施。各阶段开发工作是按同步工程的原则安排的。纵坐标表示工作内容，计有：策划、产品设计和开发；过程设计和开发；产品和过程确认；反馈、评定和纠正措施等五项。计划节点是以立项批准为起点，依次有：项目批准、初始样件批准、试生产计划批准、生产件批准试生产认可、节拍生产确认，批量生产的批准等。,策划,产品设计和开发,过程设计和开发,产品和过程确认,生产,反馈、评定和纠正措施,概念提出/批准,项目批准,样件,试生产,投产,计划和确定项目,产品设计和开发验证,过程设计和开发验证,产品和过程确认,策划,反馈、评定和纠正措施,产品质量策划进程图,一、开展APQP的基本要求1、组织横向职能小组（CFT-CrossFunctionteam）2、运用并行工程技术产品设计及其相关过程同步进行、一体化设计的一种系统模式，考虑全生命周期中的全部要素，包括质量成本、进度和顾客需求。3、制定控制计划APQP的输出，需三阶段计划：1）样件试制控制计划；2）小批量生产控制计划；3）批量生产控制计划；4、运用分析技术解决策划中的问题5、制定进度计划,应用步骤：（1）成立项目组由项目负责人组建项目组和分工，并实施对项目管理。（2）按照APQP方法对项目策划各工作组要制订完成任务的工作计划（3）对策划的结果，工作进展和质量实施监控，进行动态管理。采用评审、验证、确认和监视等方法，以及采用分析技术和各种检验清单来控制各个阶段的工作质量和进度。根据监视策划结果的实施情况，及时调控，使顾客要求得到满足。（4）各类检查清单有8个方面,APQP常用的表格、资料：1、项目组名单2、项目进度报告表3、批准书4、设计可行性报告（小组可行性承诺）5、制造过程设计和开发输出的评审和批准6、产品质量策划总结和认定报告7、各种检查表8、问题解决步骤报告,APQP主要应用于新产品开发的全过程的策划，是典型的过程方法，应用PDCA循环开展工作，使用正确的策划流程，提升工作效率缩短开发周期，降低管理成本，其应用的主要工具和技术包括：1.过程流程图2.关键路径法3.试验设计(DOE)4.可制造性和装配设计5.质量功能展开(QFD)6.潜在失效模式及后果分析(FMEA)7.统计过程控制(SPC)8.产品批准程序(PPAP)9.控制计划(CP)。实施过程：确定计划和项目产品设计和开发过程设计和开发产品和过程确认开发实施管理监督，确保持续改进。,四、APQP的五个阶段+输出控制计划,1、计划和确定项目,2、产品设计和开发验证（可行性分析）,3、过程设计和开发验证,4、产品和过程确认,5、反馈、评定和纠正措施,企业类型不同，产品质量策划的范围也不同，分为三种类型；有设计责任的；仅限生产制造；服务企业。后两类企业不包括产品设计和开发，但也应作可行性分析。,6、控制计划,（一）计划和确定项目怎样确定顾客的需要和期望，以计划和规定质量项目。所有的工作都应考虑到顾客，以提供比竞争者更好的产品和服务。产品质量策划过程的早期阶段就是要确保对顾客的需要和期望有一个明确的了解。输入：顾客的呼声：市场研究；保修记录和质量信息；小组经验业务计划/营销战略产品/过程基准数据产品/过程设想产品可靠性研究顾客输入,输出（作为产品设计和开发阶段的输入）设计目标可靠性和质量目标初始材料清单初始过程流程图产品和过程特殊特性的初始清单产品保证计划批准书-输出经过批准才能进入第二阶段工具:质量功能展开,标杆管理,（二）产品设计和开发（从项目批准到初始样件制作）一个可行的设计应能满足生产量、工期和工程要求的能力，并满足质量、可靠性、投资成本、重量、单件成本和进度目标等。产品质量策划过程用来保证对工程要求和其它有关技术信息的全面和严格的评审。目的：确保开发产品满足顾客要求，又能有能在预定时间内一顾客可接受的价格和要求的数量交付给顾客，同时要顾及企业投资成本和利润。在这一过程阶段，要进行初始可行性分析，以同步评定在制造过程和装配过程中可能发生的潜在问题。该阶段的输入和输出的主要内容：输入（源于第一阶段的输出）,输出：设计责任部门的输出（作为第三阶段的输入）1、设计失效模式和后果分析（DFMEA）；DFMEA是一种评定失效可能性及失效影响的分析技术。DFMEA的一种形式为系统失效模式及后果分析（SFMEA）。2、可制造性和装配设计；可制造性和装配性设计是一种同步工程，用来优化设计功能。强调在设计时应考虑产品能否顺利制造性和易于装配，并且能检测。3、设计验证；验证产品设计是否满足顾客要求。4、设计评审；是一系列的验证活动，评审设计输出满足输入的要求的程度。5、制造样件控制计划；样件控制计划是对样件制造过程中的尺寸测量、材料与功能试验进行控制的文件；样件的制造为小组和顾客提供了一个评价产品或服务满足顾客呼声目标的程度的机会。,6、工程图样（包括数学数据）；工程图样可包括必须在控制计划上出现的特殊（政府法规和安全性）特性，如影响配合、功能、耐久性和/或政府法规中的安全要求等。应对工程图样进行评审来确定是否具有足够的数据以表明每个零件的尺寸布置。7、工程规范（技术标准）；8、材料规范；9、图样和规范更改。产品质量小组输出（作为第三阶段的输入）1、新设备、工装和设施要求；用“新设备、工装和试验设备检查表”；2、产品和过程特殊特性；产品质量策划小组长应建立特性清单；3、量具/试验设备要求；4、小组可行性承诺和管理者支持，产品质量策划小组应评定所提出的设计的可行性，完成“可行性承诺”的表格和“设计信息检查表”。工具:DOE,DFMEA,（三）过程设计和开发(从初始样件到开始试生产）输入（源于第二阶段中的输出）输出（作为第四阶段的输入）1、包装标准；2产品/过程质量体系评审；提供“产品/过程质量检查表”可用来帮助产品质量策划小组可对制造厂的质量体系进行评审。3、过程流程图；4、车间平面布置图；5、特性矩阵图；特性矩阵图是推荐用来显示过程参数和制造工位之间相关关系的分析技术。工具：PFMEA,检查清单,6、过程失效模式及后果分析（PFMEA）；PFMEA应在开始生产之前、产品质量策划过程中进行，是为新的/修改的产品项目指导其预防、解决或监视潜在的过程问题。使用“过程FMEA检查表”协助进行其评价工作。7、试生产控制计划；试生产控制计划地对样件研制后批量生产前，进行的尺寸测量和材料、功能试验的描述。试生产控制计划应包括正式生产过程生效前要实施的附加产品/过程控制。8、过程指导书；（作业指导书）9、测量系统分析计划；计划至少应包括保证量具线性性、准确性、重复性、再现性和与备用量具的相关性的职责。10、初始过程能力研究计划；11、包装规范；12、管理者支持。,（四）产品和过程确认（从开始试生产到能进行生产）通过试生产运行评价来对制造过程进行确认的主要特点。在试生产运行中，产品质量策划小组应确认是否遵循控制计划和过程流程图，产品是否满足顾客的要求，还应注意正式生产运行之前有关关注问题的调查和解决。输出（作为第五章的输入）试生产；测量系统评价；初始过程能力研究；生产件批准；生产确认试验；包装评价；生产控制计划；质量策划认定和管理者支持。工具：MSA,PPAP,SPC,（五）反馈、评定和纠正图表,在这一阶段，是评价产品质量策划工作的有效性的时候。生产控制计划是评价产品和服务的基础，应对计量和计数型数据进行评价。输出：减少变差；控制图和其它统计技术应用作识别过程变差的工具，分析和纠正措施应用来减少变差。顾客满意；应与顾客沟通，根据顾客意见评估APQP的有效性，作出改进以增强顾客满意度。交付和服务；在质量策划的交付和服务阶段，供方和顾客的继续进行合作以持续改进和解决问题为基础。在这一阶段所获取的经验为顾客和供方提供了所需的知识来建议通过减少过程、库存和质量成本达到降低价格，并为下一个产品提供合理的零件或系统。,（六)控制计划（CPcontrolplan）（1）控制计划是一种方法，用来探求控制产生变异因