第五章设计质量控制原理与应用课件.ppt
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1、第五章第五章 设计质量控制原理与应用设计质量控制原理与应用主要内容:wQFD的基本原理;的基本原理;w质量展开;质量展开;w质量屋的构成。质量屋的构成。第一节第一节 质量功能展开质量功能展开(QFD)第一节第一节 质量功能展开概述质量功能展开概述一、一、QFD的定义的定义:质 量 功 能 展 开(Quality Function Deployment,QFD)是一种立足于在产品开发过程中最大限度地满足顾客需求的系统化、用户驱动式的质量保证方法。二、二、QFD的产生与发展产生与发展产生:QFD于60年代初起源于日本,进入80年代以后逐步得到欧美各发达国家的重视并得到广泛应用。实例:QFD起源于日
2、日本本三三菱菱重重工工,为了保证建造复杂货轮的每一个步骤都适合客户的具体要求。1966,赤赤尾尾洋洋二二教授提出了QFDQFD设计理论方法。丰丰田公司田公司于70年代采用QFD后,其新产品:开发成本下降了61%,开发周期缩短了1/3,产品质量也得到了相应的改进。世界上著名的公司如:福特公司、通用汽车公司、克莱思勒公司、惠普公司、麦道公司、施乐公司、电报电话公司、都相继采用了QFD。应用领域:从QFD的产生到现在二十年来,其应用已涉及汽车、家用电器、服装、集成电路、合成橡胶、建筑设备、农业机械、船舶、自动购货系统、软件开发、教育、医疗等各个领域。开发周期 3060%成本 2040%设计更改变动次
3、数 4060%三、三、QFD的原理的原理 目前尚一个没有统一的QFD定义。但对QFD的一些认识是共同的。质量功能展开过程由产品规划、零件展产品规划、零件展开、过程方案和生产计划开、过程方案和生产计划四个阶段组成。这四个阶段是一个并行过程,通过这些过程,顾客需求被逐步展开成为设计要求、零件特性、制造作业和生产要求。质量功能展开主要采用质量屋(于House of Quality,HOQ)的基本结构。利用质量屋将顾客需求逐层展开,确定提高顾客满意度的关键质量特性,确定影响关键质量特性的关键零部件,确定影响关键零部件的关键工艺过程,确定关键工艺的关键生产要求与保证手段 质量屋的结构(HOQ)要求质量;
4、通过市场调研得到的顾客直接的质量要求,顾客质量要求应分层,并确定权重;质量特性;产品具体的工程质量特性;关系矩阵;用于表示顾客质量要求与工程技术人员提出质量特性之间的相互关系程度;相关矩阵;用于表示质量特性之间的相互关系程度;质量策划/计划质量;对于顾客质量要求,比较本企业与其他竞争企业的竞争能力设计质量。对于质量特性,比较本企业与其他竞争企业的竞争能力关系矩阵质量策划质量特性要求质量设计质量相关矩阵构造质量屋顾客需求和质量特性之间的关系矩阵顾客的需求市场竞争能力评价技术竞争能力评价产品质量特性质量特性之间的相关程度计划质量需求的相对重要程度设计质量 严格地说,QFD只是一种思想,一种产品开发
5、管理和质量保证的方法论。对于如何将顾客需求一步一步地分解和配置到产品开发的各个过程中,还没有固定的模式和分解模型,可以根据不同目的按照不同路线、模式和分解模型进行分解和配置。典型的典型的QFD分解示意图分解示意图(以产成品为例)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序工艺规划矩阵关键零件特性关键工序关键工艺/质量控制参数质量功能展开(QFD)wQFD(House of Quality)质量屋的构成w一级质量屋举例QFD分解过程描述:分解过程描述:顾顾客客需需求求是是QFD最最基基本本的的输输入入。顾顾客客需需求求的的获获取取是是QFD实实施
6、施中中最最关关键键也也是是最最困困难难的的工工作作。要要通通过过各各种种先先进进的的方方法法、手手段段和和渠渠道道搜搜集集、分分析析和整理顾客的各种需求和整理顾客的各种需求。1 1).确定顾客需求确定顾客需求 由由市市场场研研究究人人员员选选择择合合理理的的顾顾客客对对象象,利利用用各各种种方方法法和和手手段段,通通过过市市场场调调查查,全全面面收收集集顾顾客客对对产产品品的的种种种种需需求求,然然后后将将其其总总结结、整整理理并并分分类类,得得到到正正确确、全全面面的的顾顾客客需需求求以以及及各各种种需求的权重需求的权重(相对重要程度相对重要程度)。2 2).产品规划产品规划将将顾顾客客需需
7、求求转转换换成成设设计计用用的的技技术术特特性性。并并根根据据顾顾客客需需求求的的竞竞争争性性评评估估和和技技术术需需求求的的竞竞争争性性评评估估,确确定定各各个个技技术术需求的目标值。需求的目标值。具体任务:具体任务:完成从顾客需求到技术需求的转换;完成从顾客需求到技术需求的转换;从顾客的角度对市场上同类产品进行评估;从顾客的角度对市场上同类产品进行评估;从技术的角度对市场上同类产品进行评估;从技术的角度对市场上同类产品进行评估;确定顾客需求和技术需求的关系及相关程度;确定顾客需求和技术需求的关系及相关程度;分析并确定各技术需求相互之间制约关系;分析并确定各技术需求相互之间制约关系;确定各技
8、术需求的目标值。确定各技术需求的目标值。3 3).产品设计方案确定产品设计方案确定依依据据上上一一步步所所确确定定的的产产品品技技术术需需求求目目标标值值,进进行行产产品品的的概概念念设设计计和和初初步步设设计计,并并优优选选出出一一个个最最佳佳的的产产品品整整体设计方案。体设计方案。这这些些工工作作主主要要由由产产品品设设计计部部门门及及其其工工作作人人员员负负责责,产产品品生生命命周周期期中中其其它它各各环环节节、各各部部门门的的人人员员共共同同参参与与,协同工作。协同工作。4 4).零件规划零件规划基基于于优优选选出出的的产产品品整整体体设设计计方方案案,并并按按照照在在产产品品规规划划
9、矩矩阵阵所所确确定定的的产产品品技技术术需需求求,确确定定对对产产品品整整体体组组成成有有重重要要影影响响的的关关键键部部件件/子子系系统统及及零件的特性。零件的特性。5 5).零件设计及工艺过程设计零件设计及工艺过程设计 根根据据零零件件规规划划中中所所确确定定的的关关键键零零件件的的特特性性及及已已完完成成的的产产品品初初步步设设计计结结果果等等,进进行行产产品品的的详详细细设设计计,完完成成产产品品各各部部件件/子子系系统统及及零零件件的的设设计计工工作作,选选择择好好工工艺艺实实施施方方案案,完完成成产产品品工工艺艺过过程设计,包括制造工艺和装配工艺。程设计,包括制造工艺和装配工艺。6
10、 6).工艺规划工艺规划通过工艺规划矩阵,确定为保证实现关键产品通过工艺规划矩阵,确定为保证实现关键产品特征和零部件特征所必须给以保证的关键工艺特征和零部件特征所必须给以保证的关键工艺步骤及其特征,即从产品及其零部件的全部工步骤及其特征,即从产品及其零部件的全部工序中选择和确定出对实现零部件特征具有重要序中选择和确定出对实现零部件特征具有重要作用或影响的关键工序,确定其关键程度。作用或影响的关键工序,确定其关键程度。7 7).工艺工艺/质量控制质量控制通过工艺通过工艺/质量控制矩阵,将关键零件特性所质量控制矩阵,将关键零件特性所对应的关键工序及工艺参数转换为具体的工艺对应的关键工序及工艺参数转
11、换为具体的工艺/质量控制方法,包括控制参数、控制点、样质量控制方法,包括控制参数、控制点、样本容量及检验方法等。本容量及检验方法等。质量控制规划 从从目目前前的的国国外外应应用用实实践践来来看看,各各个个企企业业在在质质量量控控制制规规划划阶阶段段所所采采用用的的QFDQFD矩矩阵阵差差别别很很大大,几乎没有形成一个比较规范的格式。几乎没有形成一个比较规范的格式。出出现现这这种种状状况况其其实实也也是是正正常常的的,由由于于企企业业生生产产产产品品类类型型、生生产产规规模模、技技术术力力量量、设设备备状状况况以以及及其其它它各各种种因因素素的的影影响响,其其质质量量控控制制方方法法和体系也就大
12、不一样。和体系也就大不一样。结束语 实实际际上上,QFDQFD的的矩矩阵阵构构造造与与分分解解方方式式可可以以是是多多种种多多样样的的。因因此此,与与其其说说QFDQFD是是一一种种方方法法,倒倒不不如如说说它它是是一一种种思思想想,是是一一种种在在产产品品开开发发过过程程中中,将将用用户户的的呼呼声声转转换换为为质质量量特特性性、产产品品构构型型、设设计计参参数数和和技技术术特特性性及及制制造造过过程程参参数数等等的的一一种种思思想想。QFDQFD涉涉及及到到多多方方面面的的理理论论与与方方法法,如如设设计计、测测试试、制制造造、成成本本、可可靠靠性性以以及及市市场场学学等等。同同时时QFD
13、QFD还还涉涉及及企企业业管管理理模模式式、企企业业文文化化甚甚至至地地域域文文化化习习惯惯等等。在在企企业业中中要要开开展展QFDQFD,除除了了技技术术、设设备备及及人人力力资资源源的的配配备备外外,还还需需要要进进行行企企业业文文化化的的变变更更以以及及对对企企业业全全体体员员工工的的宣宣传传教教育育。企企业业在在使使用用QFDQFD后后,一一定会收到良好的收益。定会收到良好的收益。第五章第五章 设计质量控制原理与应用设计质量控制原理与应用主要内容:w可靠性分析与设计;可靠性分析与设计;w维修性分析与设计;维修性分析与设计;w失效模式与影响分析(失效模式与影响分析(FMEA)w故障树分析
14、(故障树分析(FAT)第二节第二节 可信性设计原理及应用可信性设计原理及应用可靠性重要性可靠性重要性例如,美国的宇宙飞船阿波罗工程有700万只元器件和零件,参加人数达42万人,参予制造的厂家达1万5千多家,生产周期达数年之久。象这样庞大的复杂系统,一旦某一个元件或某一个部件出现故障,就会造成整个工程失败,造成巨大损失。所以可靠性问题特别突出,不专门进行可靠性研究是难于保证系统可靠性的。可靠性工程的重要性主要表现在三个方面:1.高科技的需要 2.经济效益的需要 3.政治声誉的需要 总之,无论是人民群众的生活,国民经济建设的需要出发,还是从国防、科研的需要出发,研究可靠性问题是具有深远的现实意义。
15、一、可靠性分析与设计可靠性分析与设计1、可靠性原理定义:指产品(包括零件和元器件、整机设备、系统)在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。可靠性涉及产品、规定条件、规定时间、规定规定条件、规定时间、规定功能功能和能力五种因素,但核心是规定的时间。明确产品可靠性研究的对象 必须明确产品可靠性所规定的条件 必须明确所规定的时间 必须明确产品所需完成规定的功能 可靠性需要满足:1)不发生故障2)发生故障后能方便地、及时地修复,以保持良好功能状态能力,即要有良好的维修性。维修性维修性是指在规定条件下使用的产品在规定的时间内,按规定的程序和方法进行维修时,保持和恢复到能完成规定功能的能力。一、可
16、靠性分析与设计可靠性分析与设计一、可靠性分析与设计可靠性分析与设计2、可靠性指标:、可靠性指标:1)可靠度与不可靠度)可靠度与不可靠度可靠度:产品在一定条件下和一定时间t内不发生故障而完成规定功能的概率称为产品的可靠度,记为R(t)。不可靠度:在规定工作时间t内,在规定的条件下,产品丧失规定功能的概率。称为不可靠度,用F(t)表示显然:一、可靠性分析与设计可靠性分析与设计1)可靠度与不可靠度)可靠度与不可靠度w可靠度函数可靠度函数R(t)R(t)可以看作事件可以看作事件“Tt”“Tt”的概率,的概率,F(t)可以看作事件“Tt”的概率。产品的失效分布函数:其中f(t)为故障密度函数 故障密度函
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