ch4设计过程质量管理

1、质量管理李珍李珍 南阳理工学院南阳理工学院知识要点知识要点D Df fM M、D Df fC C、D Df fE E的涵义与基本要求的涵义与基本要求产品设计过程质量管理的主要任务产品设计过程质量管理的主要任务QFDQFD的内涵的内涵建造质量屋的技术路线建造质量屋的技术路线可靠性、维修性、保障性、测试性、可用性及可信性的基本概念可靠性、维修性、保障性、测试性、可用性及可信性的基本概念可靠度、故障率、可靠度、故障率、MTBFMTBF、MTTRMTTR、维修度及可用度的计算、维修度及可用度的计算串联系统与并联系统可靠度的计算串联系统与并联系统可靠度的计算可靠性分析的方法可靠性分析的方法可靠性过程管理

2、的内容可靠性过程管理的内容服务的概念、特点及服务设计的基本要求服务的概念、特点及服务设计的基本要求服务设计的一般方法服务设计的一般方法服务蓝图的绘制与应用服务蓝图的绘制与应用引导案例：真为引导案例：真为Apple的设计方案感到后怕的设计方案感到后怕设计方案中镜面加工的某一道工序为手工打磨！设计方案中镜面加工的某一道工序为手工打磨！哪里找这样的工匠去？哪里找这样的工匠去？第4章 设计过程质量管理4.1 面向质量的产品设计面向质量的产品设计4.2 质量功能展开质量功能展开4.3 可靠性工程可靠性工程4.4 服务设计与质量控制服务设计与质量控制4.1 面向质量的产品设计D Df fM M( (可制造

3、性设计）可制造性设计）工艺性工艺性材料材料机器设备机器设备制造环境制造环境试制周期试制周期操作人员操作人员经济性经济性. . .D Df fC C（面向成本的设计）（面向成本的设计）含义：含义：在满足用户需求的前提下，分析和研究产品制造在满足用户需求的前提下，分析和研究产品制造过程及销售、使用、维修、回收、报废等各个阶过程及销售、使用、维修、回收、报废等各个阶段的成本组成情况，尽可能地使产品的全生命周段的成本组成情况，尽可能地使产品的全生命周期成本（期成本（Life Cycle Cost, LCCLife Cycle Cost, LCC）最低。）最低。切入点：切入点：产品材质、重量、尺寸、形状

4、、装配操作数、接产品材质、重量、尺寸、形状、装配操作数、接触面数、紧固件数、装配路径、检测方法和工具、触面数、紧固件数、装配路径、检测方法和工具、所用公用工程介质、使用环境、操作方法、可回所用公用工程介质、使用环境、操作方法、可回收利用情况收利用情况D Df fE E（绿色设计）（绿色设计）3R3R：ReduceReduce（减量）（减量）ReuseReuse（再利用）（再利用）RecycleRecycle（再循环）（再循环）3 3层次：层次：小循环小循环中循环中循环大循环大循环InputsProcessOutputsReuseReduceRecycle小循环小循环中循环中循环大循环大循环课堂

5、案例：课堂案例：HP是是DfE的典范的典范设计设计制造制造配送配送使用使用回收利用回收利用设计过程质量管理的主要内容设计过程质量管理的主要内容产品设计的总体构思产品设计的总体构思确定产品设计的具体质量目标确定产品设计的具体质量目标明确产品设计的工作程序明确产品设计的工作程序组织设计质量评审组织设计质量评审质量特性的重要性分级质量特性的重要性分级第4章 设计过程质量管理4.1 面向质量的产品设计面向质量的产品设计4.2 质量功能展开质量功能展开4.3 可靠性工程可靠性工程4.4 服务设计与质量控制服务设计与质量控制企业竞争的演变企业竞争的演变降降 低低 成成 本本提提 高高 质质 量量7070年

6、代年代8080年代年代9090年代年代售售后后服服务务顾客顾客 企业通过对市场需求的快速反应，企业通过对市场需求的快速反应，由大鱼吃小鱼转变为快鱼吃慢鱼。由大鱼吃小鱼转变为快鱼吃慢鱼。 快快鱼鱼慢慢鱼鱼创新创新2121世纪初世纪初 随着市场竞争的日趋激烈，企业只有随着市场竞争的日趋激烈，企业只有迅速、准确迅速、准确地把握市场需求，用较短的时地把握市场需求，用较短的时间开发出低成本、高质量的产品，才能在间开发出低成本、高质量的产品，才能在竞争中立于不败之地。在众多的产品开发竞争中立于不败之地。在众多的产品开发方法中，方法中，QFDQFD正是提高质量、促进创新、增正是提高质量、促进创新、增强企业核

7、心竞争力的理想方法。强企业核心竞争力的理想方法。 一、一、QFDQFD概述概述产生：产生：首创于日本，由水野滋和赤尾洋二正首创于日本，由水野滋和赤尾洋二正式提出式提出是一种集成开发技术是一种集成开发技术技术的集成技术的集成人员、职能的集成人员、职能的集成核心：核心：充分倾听顾客的声音充分倾听顾客的声音4.2 质量功能展开 1 1、质量机能展开（、质量机能展开（QFDQFD）的概念）的概念 QFDQFD是把顾客或市场的需求转化为产品是把顾客或市场的需求转化为产品的设计要求、零件特性、工艺要求、生产的设计要求、零件特性、工艺要求、生产要求的多层次的演绎分析方法。要求的多层次的演绎分析方法。 QFD

8、QFD是一种是一种顾客驱动顾客驱动的的产品开发产品开发方法，方法，按照顾客的需求和偏好来设计产品。按照顾客的需求和偏好来设计产品。 质量功能展开的过程质量功能展开的过程顾客需求设计要求零件特性工艺特征生产要求顾客世界顾客世界技术世界技术世界产品计划零件配置工艺计划工艺/质量计划技术要求零件特性工艺步骤工艺/质量控制参数用户需求转换QFDQFD瀑布式分解模型瀑布式分解模型 典型的典型的QFD瀑布式分解模型示意图瀑布式分解模型示意图 关键工艺/质量控制参数产品规划矩阵顾客需求产品技术需求零件规划矩阵产品技术需求关键零件特性工艺/质量控制矩阵关键工艺步骤工艺规划矩阵关键零件特性关键工序 质量功能展开

9、体现了以质量功能展开体现了以市场市场为方向，为方向，以以顾客需求顾客需求为产品研发唯一依据的指导思为产品研发唯一依据的指导思想。它使产品的全部研发活动由顾客或市想。它使产品的全部研发活动由顾客或市场需求来驱动，从而保证了产品的市场竞场需求来驱动，从而保证了产品的市场竞争力，提升产品开发的争力，提升产品开发的成功率成功率。2 2、QFDQFD产生和发展产生和发展 QFD QFD首先出现于首先出现于2020世纪世纪6060年代的日本，年代的日本，7070年代初在三菱重工有限公司所属的神户造年代初在三菱重工有限公司所属的神户造船厂首次应用。船厂首次应用。8080年代中期传入北美，并开年代中期传入北美

10、，并开始用于服务业。经过美、日企业及有关专家始用于服务业。经过美、日企业及有关专家的努力，的努力，QFDQFD方法得到了不断地完善和发展。方法得到了不断地完善和发展。 近年来，近年来，QFDQFD方法引起了我国企业的注方法引起了我国企业的注意，并被逐步引入到企业管理中。意，并被逐步引入到企业管理中。 3 3、QFDQFD的作用的作用减少设计更改减少设计更改 缩短研发周期缩短研发周期 降低设计成本降低设计成本 提高顾客满意度提高顾客满意度增强企业竞争力增强企业竞争力优化企业资源配置优化企业资源配置 QFDQFD思想：思想：“需求什么需求什么”和和“怎样怎样来满足来满足”，在这种对应形式下顾客的需

11、，在这种对应形式下顾客的需求不会被曲解，产品的功能不会有遗漏求不会被曲解，产品的功能不会有遗漏和冗余，避免功能过剩或功能不足，实和冗余，避免功能过剩或功能不足，实现了人力和物力资源的优化配置。现了人力和物力资源的优化配置。二、二、 质量屋质量屋 质量屋质量屋(House of Quality, HOQ) (House of Quality, HOQ) 的概念是由的概念是由美国学者美国学者J. R. HauserJ. R. Hauser和和Don ClausingDon Clausing在在19881988年提年提出的。质量屋为将顾客需求转换为产品技术需求以出的。质量屋为将顾客需求转换为产品技术

12、需求以及进一步将产品技术需求转换为关键零件特性、将及进一步将产品技术需求转换为关键零件特性、将关键零件特性转换为关键工艺步骤和将关键工艺步关键零件特性转换为关键工艺步骤和将关键工艺步骤转换为关键工艺骤转换为关键工艺/ /质量控制参数等质量控制参数等QFDQFD的一系列瀑的一系列瀑布式的分解提供了一个基本工具。布式的分解提供了一个基本工具。屋顶屋顶顾顾客客需需求求技术评估技术评估竞竞争争分分析析关关系系矩矩阵阵技技术术特特性性质量屋质量屋关系矩阵关系矩阵竞竞争争分分析析技术特性技术特性顾顾客客需需求求技术评估技术评估屋顶屋顶1 1、质量屋结构（部分）、质量屋结构（部分） 绝对权度Wi绝对权度Wa

13、i重要度Ii销售点Si改进比例Ri目标T本企业U企业A零件特性np零件特性4零件特性3零件特性2零件特性1屋顶顾客需求4顾客需求3顾客需求2r11顾客需求1顾客需求 Ci竞争分析企业Br12r13r14r21r22r23r24r2npr1npr31r41rnc1 顾客需求ncrnc2rnc3 rnc4rnc np r32r33r34r3npr4npr42r43r44质量屋结构质量屋结构（技术评估部分）（技术评估部分）技术指标值相对重要程度Tj重要程度Tai本企业企业B企业A技术评估零件特性np零件特性4零件特性3零件特性2零件特性1屋顶竞争分析r11顾客需求1顾客需求 Cir12r13r14r

14、1nprnc1 顾客需求ncrnc2rnc3 rnc4rnc np 2 2、质量屋内容、质量屋内容一个完整的质量屋包括一个完整的质量屋包括6 6个部分。个部分。1 1）. . 顾客需求及其权重，即质量屋的顾客需求及其权重，即质量屋的“什么什么(What)”(What)”。2 2）. .技术需求技术需求( (最终产品特性最终产品特性) )，即质量屋的，即质量屋的“如何如何(How)”(How)”。3 3）. .关系矩阵，即顾客需求和技术需求之间的相关程度关系矩阵，即顾客需求和技术需求之间的相关程度关系矩阵。关系矩阵。4 4）. .竞争分析，站在顾客的角度，对本企业的产品和市竞争分析，站在顾客的角

15、度，对本企业的产品和市场上其它竞争者的产品在满足顾客需求方面进行评估。场上其它竞争者的产品在满足顾客需求方面进行评估。5 5）. .技术需求相关关系矩阵，质量屋的屋项。技术需求相关关系矩阵，质量屋的屋项。6 6）. .技术评估，对技术需求进行竞争性评估，确定技术技术评估，对技术需求进行竞争性评估，确定技术需求的重要度和目标值等。需求的重要度和目标值等。4、质量屋的基本构成、质量屋的基本构成左墙：左墙：顾客需求顾客需求右墙：右墙：竞争力评价表竞争力评价表天花板：天花板：技术要求技术要求房间：房间：关系矩阵表关系矩阵表地板：地板：质量规格质量规格地下室：地下室：技术能力评价表技术能力评价表屋顶：屋

16、顶：技术要求之间的相关矩阵技术要求之间的相关矩阵构建构建质量质量屋的屋的技术技术路线路线案例案例3CD-R/RW刻录机的开发刻录机的开发 日本信浓株式会社是开发生产日本信浓株式会社是开发生产PlextorPlextor品牌的著名光驱厂商，由于市场结构发生品牌的著名光驱厂商，由于市场结构发生变化，为了与索尼，松下等竞争对手对抗、变化，为了与索尼，松下等竞争对手对抗、抢占市场份额，迫切需要开发出由光驱的抢占市场份额，迫切需要开发出由光驱的只读功能向光盘刻写升级、并具有竞争力只读功能向光盘刻写升级、并具有竞争力的的CD-R/RWCD-R/RW刻录机新产品。刻录机新产品。序序号号资料属性资料属性原始资

17、料原始资料场景场景要求项目要求项目质量需求质量需求性别性别年龄年龄1 1男男3030可以快速保存可以快速保存文件文件公司历史文公司历史文件存档件存档刻写速度快刻写速度快译码速度快译码速度快光盘转速快光盘转速快2 2男男3232即使有外力撞即使有外力撞击也能正常刻击也能正常刻写写电脑机箱掉电脑机箱掉落或被撞击落或被撞击刻写过程稳刻写过程稳定定缓存内存容量大缓存内存容量大缓存欠载现象少缓存欠载现象少抗干扰抗干扰数据传输抗干扰性强数据传输抗干扰性强3 3女女2525可以刻录各种可以刻录各种规格的光盘规格的光盘光盘规格不光盘规格不同同能刻录各种能刻录各种规格的光盘规格的光盘对应规格齐对应规格齐4 4男

18、男4040增强刻录兼容增强刻录兼容性性光盘产自不光盘产自不同厂商同厂商与其他厂商与其他厂商产品兼容产品兼容对应规格齐对应规格齐可写光盘品牌多可写光盘品牌多原始资料至质量需求的转换表原始资料至质量需求的转换表序序号号资料属性资料属性原始资料原始资料场景场景要求项目要求项目质量需求质量需求性性别别年年龄龄5 5男男3535数据传输有数据传输有保障保障刻录重要数刻录重要数据文件据文件数据能以多数据能以多种方式传输种方式传输传输方式多传输方式多传输质量高传输质量高传输速率高传输速率高抗干扰性强抗干扰性强6 6女女4545操作简单操作简单不了解刻录不了解刻录机机可自调刻录可自调刻录条件条件刻录条件最佳刻

19、录条件最佳能自行检查能自行检查故障自我诊断故障自我诊断7 7男男3636光盘不会由光盘不会由于故障烧坏于故障烧坏使用时间很使用时间很长长能及时发现能及时发现错误和故障错误和故障故障自我诊断故障自我诊断很少烧盘很少烧盘烧盘概率小烧盘概率小支持不同格支持不同格式的写入式的写入文件格式不文件格式不同同能刻写不同能刻写不同格式格式刻录方式多刻录方式多 在顾客需求的各个项目指标中，抽出技术要素；在顾客需求的各个项目指标中，抽出技术要素；将技术要素用亲和图法聚类，求得更高一级科目将技术要素用亲和图法聚类，求得更高一级科目并确定其名称。并确定其名称。 项目团队根据顾客需求进行技术特性的描述，项目团队根据顾客

20、需求进行技术特性的描述，如如“缓存内存容量大缓存内存容量大 ” ”可以抽出技术要求可以抽出技术要求“缓存缓存量量 ” ”、“欠载次数欠载次数 ” ”、“烧盘率烧盘率 ” ”；“光盘转光盘转速快速快 ” ”可以抽出的技术要求有可以抽出的技术要求有“光盘转速光盘转速 ” ”、“传输率传输率 ” ”等等。等等。顾客顾客/质量需求展开质量需求展开一次水平需求一次水平需求 二次水平需求二次水平需求 三次水平需求三次水平需求 刻刻 写写 光光 盘盘 品品 质质 高高刻写速度快刻写速度快译码速度快译码速度快光盘转速高光盘转速高刻写过程稳定刻写过程稳定缓存内存容量大缓存内存容量大缓存欠载现象少缓存欠载现象少烧

21、盘概率小烧盘概率小规格方式多规格方式多记录方式多记录方式多对应规格齐对应规格齐可写光盘品牌多可写光盘品牌多刻写精度高刻写精度高刻录条件最佳刻录条件最佳刻写激光强度可调整刻写激光强度可调整故障自我诊断故障自我诊断 数据传输快数据传输快传输方式多传输方式多传输速率高传输速率高抗干扰性强抗干扰性强 第第4章章 设计过程质量管理设计过程质量管理4.1 面向质量的产品设计面向质量的产品设计4.2 质量功能展开质量功能展开4.3 可靠性工程可靠性工程4.4 服务设计与质量控制服务设计与质量控制4.3 可靠性工程可靠性：在规定条件下和规定时间内，完成规定功能的能力。可靠性：在规定条件下和规定时间内，完成规定

22、功能的能力。维修性：在规定的条件下和规定的时间内，按规定的程序和方法进维修性：在规定的条件下和规定的时间内，按规定的程序和方法进 行维修时，保持或恢复到规定状态的能力。行维修时，保持或恢复到规定状态的能力。保障性：设计特性和计划的保障资源能满足使用要求的能力。保障性：设计特性和计划的保障资源能满足使用要求的能力。测试性：能够及时并准确地确定产品的状态（可工作、不可工作或测试性：能够及时并准确地确定产品的状态（可工作、不可工作或性能下降），并隔离其内部故障的一种设计特性。性能下降），并隔离其内部故障的一种设计特性。可用性：在所要求的外部资源得到保证的前提下，产品在规定的条可用性：在所要求的外部资

23、源得到保证的前提下，产品在规定的条件下和规定的时刻和时间区间内处于可执行功能状态的能力。件下和规定的时刻和时间区间内处于可执行功能状态的能力。正确理解可靠性概念正确理解可靠性概念产品的可靠性与规定条件的关系产品的可靠性与规定条件的关系产品的可靠性与规定时间的关系产品的可靠性与规定时间的关系产品的可靠性与规定功能的关系产品的可靠性与规定功能的关系可靠度可靠度R R( (t t) )：在规定条件，规定时间内，无故障地在规定条件，规定时间内，无故障地发挥规定功能的概率。发挥规定功能的概率。NtNtRSt)()(NtNtQf)()(+ += =1 对某电子产品做寿命测试，随机抽取了对某电子产品做寿命测

24、试，随机抽取了100100只，统计出现故障的产品数量。测试结果如下只，统计出现故障的产品数量。测试结果如下表所示，试绘制该产品的可靠度分布曲线。表所示，试绘制该产品的可靠度分布曲线。算例算例截止时刻值截止时刻值/h/h出现故障的数量出现故障的数量/ /只只累计出现故障的数量累计出现故障的数量/ /只只不出现故障的数量不出现故障的数量/ /只只可靠度可靠度0 00 00 01001001.001.005005002 22 298980.980.98100010002121232377770.770.77150015003232555545450.450.452000200020207575252

25、50.250.25250025001212878713130.130794946 60.060.06350035004 498982 20.020.02400040001 199991 10.010.01450045001 11001000 00.000.00某电子产品可靠度分布曲线某电子产品可靠度分布曲线解答解答故障率故障率( (t t) )：是指产品工作到时刻是指产品工作到时刻t t，在以后的单，在以后的单位时间内发生故障的概率。位时间内发生故障的概率。)()( )(1d)(d )P(/)P(lim )|P(lim)(00tRtftRttQtTtttTtttTtt

26、Ttttt结论结论当故障率为常数时，可靠度服从负指数分布当故障率为常数时，可靠度服从负指数分布R R( (t t)=)=e e - -t t典型故障率曲线典型故障率曲线平均故障间隔时间平均故障间隔时间MTBFMTBF：产品在两次故障间隔内正产品在两次故障间隔内正常工作的时间，对于不可修复的产品是指开始工作常工作的时间，对于不可修复的产品是指开始工作至失效的平均时间，即失效前平均时间。平均故障至失效的平均时间，即失效前平均时间。平均故障间隔时间即产品的平均寿命间隔时间即产品的平均寿命。1平均故障修复时间平均故障修复时间MTTRMTTR：产品出现故障到恢复正常产品出现故障到恢复正常工作时所需要的时

27、间。工作时所需要的时间。修理率修理率：是指单位时间内完成修理的概率。是指单位时间内完成修理的概率。MTTR1结论结论当维修度为常数时，维修度服从分布当维修度为常数时，维修度服从分布M M( (t t)=1-)=1-e e - -t t可用度可用度A A：产品的平均故障间隔时间与总时间（平均产品的平均故障间隔时间与总时间（平均故障间隔时间与平均故障修复时间之和）的比值。故障间隔时间与平均故障修复时间之和）的比值。MTTRMTBFMTBFA串联系统的可靠度串联系统的可靠度niiStRtR1)()(并联系统的可靠度并联系统的可靠度niiStRtR1)(1 1)(可靠性分析可靠性分析故障模式及影响分析

28、故障模式及影响分析故障树分析故障树分析可靠性过程管理可靠性过程管理在规划设计阶段，重点是顾客需求管理在规划设计阶段，重点是顾客需求管理在生产过程，重点是管理在生产过程，重点是管理5M1E5M1E在售后服务过程，重点是用户培训及信息反馈在售后服务过程，重点是用户培训及信息反馈第4章 设计过程质量管理4.1 面向质量的产品设计面向质量的产品设计4.2 质量功能展开质量功能展开4.3 可靠性工程可靠性工程4.4 服务设计与质量控制服务设计与质量控制4.4 服务设计与质量控制服务设计与质量控制服务：服务：为顾客提供的一种便利。为顾客提供的一种便利。服务包：服务包：包括用于提供服务的资源、辅助物品、显包括用于提供服务的资源、辅助物品、显性服务和隐性服务在内的统一体。性服务和隐性服务在内的统一体。服务的特点服务的特点服务是无形服务是无形服务需求更具不确定性服务需求更具不确定性服务不能储存服务不能储存服务过程的可视性服务过程的可视性服务设计的基本要求服务设计的基本要求与组织的使命和目标相一致与组织的使命和目标相一致有统一的服务宗旨有统一的服务宗旨所设计的服务对顾客来说是