1、史殿魁史殿魁二二O一三一三年九月九日年九月九日質量與可靠性工程質量與可靠性工程PART TWO第二部分產品與過程設計中的質量產品與過程設計中的質量與可靠性與可靠性q概述概述q產品設計方法產品設計方法APQPAPQPq質量功能展開質量功能展開QFDQFDq原型法原型法q可靠性設計可靠性設計FMEAFMEAPART TWO第二部分面向質量面向質量與可靠性與可靠性的產品設計的產品設計 何謂面向質量何謂面向質量與可靠性與可靠性的產品設計的產品設計? 如前所述如前所述, 質量有許多不同的維度質量有許多不同的維度. 從第從第1章中戴維章中戴維加文定義的質量維度可清楚加文定義的質量維度可清楚地看出每種維度都

2、有不同的設計問題地看出每種維度都有不同的設計問題. 以第以第1 維度性能為例維度性能為例. 何謂關鍵性能特征何謂關鍵性能特征? 顧客需要多少性能顧客需要多少性能? 有多少性能是不必有多少性能是不必要的要的? 如何平衡性能的各競爭性維度之如何平衡性能的各競爭性維度之間的關系間的關系? 從戴維從戴維加文的產品質量維度加文的產品質量維度中可衍生出許多類似問題中可衍生出許多類似問題.PART TWO第二部分概述概述 產品的質量是檢驗出來的嗎，是怎么出來的呢！產品的質量是檢驗出來的嗎，是怎么出來的呢！ 產品設計時如何回答下列問題呢產品設計時如何回答下列問題呢1.1.面向質量的產品設計面向質量的產品設計P

3、ART TWO第二部分汽車性能汽車性能通常用來評定汽車的性能指標主要有：動力性、燃油經濟性、制動通常用來評定汽車的性能指標主要有：動力性、燃油經濟性、制動性、操控穩定性、平順性以及通過性等。性、操控穩定性、平順性以及通過性等。 動力性動力性汽車的動力性是用汽車在良好路面上直線行使時所能達到的平均行汽車的動力性是用汽車在良好路面上直線行使時所能達到的平均行駛速度來表示。汽車動力性主要用三個方面的指標來評定：最高車駛速度來表示。汽車動力性主要用三個方面的指標來評定：最高車速；汽車的加速時間；汽車所能爬上的最大坡度。速；汽車的加速時間；汽車所能爬上的最大坡度。最高車速最高車速是指汽車在平坦良好的路面

4、上行駛時所能達到的最高是指汽車在平坦良好的路面上行駛時所能達到的最高速度。數值越大，動力性就越好。速度。數值越大，動力性就越好。 汽車的加速時間汽車的加速時間表示汽車的加速能力也形象的稱為反映速度能表示汽車的加速能力也形象的稱為反映速度能力，它對汽車的平均行駛車速有很大的影響，特別是轎車，對加速力，它對汽車的平均行駛車速有很大的影響，特別是轎車，對加速時間更為重要。常用原地起步加速時間以及超車加速時間來表示。時間更為重要。常用原地起步加速時間以及超車加速時間來表示。汽車的爬坡能力汽車的爬坡能力用滿載時的汽車所能爬上的最大坡度。用滿載時的汽車所能爬上的最大坡度。 PART TWO第二部分汽車性能

5、汽車性能燃油經濟性燃油經濟性汽車的燃油經濟性常用一定工況下汽車行駛百公里的燃汽車的燃油經濟性常用一定工況下汽車行駛百公里的燃油消耗量或一定燃油量能使汽車行駛的里程來衡量。在油消耗量或一定燃油量能使汽車行駛的里程來衡量。在我國及我國及歐洲歐洲，汽車燃油經濟性汽車燃油經濟性指標的單位為指標的單位為L/100kmL/100km，而，而在在美國美國，則用，則用MPGMPG或或mi/gallmi/gall表示，即每加侖燃油能行駛表示，即每加侖燃油能行駛的公里數。燃油經濟性與很多因素有關，如行駛速度，的公里數。燃油經濟性與很多因素有關，如行駛速度，當汽車在接近于低速的中等車速行駛時燃油消耗量最低當汽車在接

6、近于低速的中等車速行駛時燃油消耗量最低，高速時隨車速增加而迅速增加。另外，汽車的保養與，高速時隨車速增加而迅速增加。另外，汽車的保養與調整也會影響到汽車的油耗量。調整也會影響到汽車的油耗量。燃料指標：燃料指標：最低燃料耗量，平均最低燃油耗量最低燃料耗量，平均最低燃油耗量 PART TWO第二部分汽車性能汽車性能制動性制動性汽車行駛時在短距離內停車且維持行駛方向穩定，以及汽車在長坡汽車行駛時在短距離內停車且維持行駛方向穩定，以及汽車在長坡時維持一定車速的能力成為汽車的制動性。汽車的制動性能指標主時維持一定車速的能力成為汽車的制動性。汽車的制動性能指標主要有制動效能、制動效能的恒定性、制動時汽車的

7、方向穩定性、汽要有制動效能、制動效能的恒定性、制動時汽車的方向穩定性、汽車的制動過程。車的制動過程。 制動效能制動效能汽車的制動距離或制動減速度，用汽車在良好路面上汽車的制動距離或制動減速度，用汽車在良好路面上以一定初速度制動到停車的制動距離來評價，制動距離越短制動性以一定初速度制動到停車的制動距離來評價，制動距離越短制動性能越好。能越好。 制動效能的恒定性制動效能的恒定性制動器的抗衰退性能，是指汽車高速行駛下制動器的抗衰退性能，是指汽車高速行駛下長坡連續制動時，制動器連續制動效能保持的程度。長坡連續制動時，制動器連續制動效能保持的程度。 制動時汽車的方向穩定性制動時汽車的方向穩定性汽車制動時

8、不發生跑偏、側滑以及失汽車制動時不發生跑偏、側滑以及失去轉向能力的性能。目前主流車型均配置去轉向能力的性能。目前主流車型均配置ABSABS、ESPESP等配置就是提高等配置就是提高方向穩定性。方向穩定性。汽車的制動過程汽車的制動過程主要是指制動機構的作用時間。主要是指制動機構的作用時間。 PART TWO第二部分汽車性能汽車性能操控穩定性 汽車的操控穩定性是指司機在不感到緊張、疲勞的情況下，汽車的操控穩定性是指司機在不感到緊張、疲勞的情況下，汽車能按照司機通過轉向系統給定的方向行駛，而當遇到外汽車能按照司機通過轉向系統給定的方向行駛，而當遇到外界干擾時，汽車所能抵抗干擾而保持穩定行駛的能力。汽

9、車界干擾時，汽車所能抵抗干擾而保持穩定行駛的能力。汽車操控穩定性通常用汽車的穩定轉向特性來評價。轉向特性有操控穩定性通常用汽車的穩定轉向特性來評價。轉向特性有不足轉向、過度轉向以及中性轉向三種狀況。有不足轉向特不足轉向、過度轉向以及中性轉向三種狀況。有不足轉向特性的汽車，在固定方向盤轉角的情況下繞圓周加速行駛時，性的汽車，在固定方向盤轉角的情況下繞圓周加速行駛時，轉彎半徑會增大；有過度轉向特性的汽車在這種條件下轉彎轉彎半徑會增大；有過度轉向特性的汽車在這種條件下轉彎半徑則會逐漸減小；有中性轉向特性的汽車則轉彎半徑不變半徑則會逐漸減小；有中性轉向特性的汽車則轉彎半徑不變。易操控的汽車應當有適當的

10、不足轉向特性，以防止汽車出。易操控的汽車應當有適當的不足轉向特性，以防止汽車出現突然甩尾現象。現突然甩尾現象。 PART TWO第二部分汽車性能汽車性能行駛平順性行駛平順性汽車平順性是保持汽車在行駛過程中，乘員汽車平順性是保持汽車在行駛過程中，乘員所處的振動環境具有一定的舒適度的性能。所處的振動環境具有一定的舒適度的性能。這與汽車的底盤參數、車身幾何參數，以及這與汽車的底盤參數、車身幾何參數，以及汽車的動力性以及操控性等有密切關系。汽車的動力性以及操控性等有密切關系。機動性指標：最低離地間隙，接近角，離去機動性指標：最低離地間隙，接近角，離去角，前后軸荷分配，輪胎花紋及尺寸，驅動角，前后軸荷分

11、配，輪胎花紋及尺寸，驅動軸數，軸數，最小轉彎半徑最小轉彎半徑等等 PART TWO第二部分汽車性能汽車性能通過性通過性通過性是指車輛通過一定情況路況的能力。通過性是指車輛通過一定情況路況的能力。通過能力強的車子，可以輕松翻越坡度較大通過能力強的車子，可以輕松翻越坡度較大的坡道，可以放心的駛入一定深度的河流，的坡道，可以放心的駛入一定深度的河流，也可以高速的行駛在崎嶇不平的山路上，在也可以高速的行駛在崎嶇不平的山路上，在城市中也不用為停車上下馬路牙子而擔心。城市中也不用為停車上下馬路牙子而擔心。總之它可以使你比其他車輛更可能去你想去總之它可以使你比其他車輛更可能去你想去的地方，讓你體驗到征服自然

12、的感覺。的地方，讓你體驗到征服自然的感覺。安全性指標：穩定性、制動性、舒適性安全性指標：穩定性、制動性、舒適性 PART TWO第二部分概述概述2.2.產品設計技術產品設計技術產品設計工具手段的更新計算機輔助設計產品設計工具手段的更新計算機輔助設計CADCAD（多用戶）（多用戶）設計師不再使用丁字尺、鉛筆和繪圖桌作為設計工具設計師不再使用丁字尺、鉛筆和繪圖桌作為設計工具. 如如今他們更愿意使用計算機輔助設計系統今他們更愿意使用計算機輔助設計系統(CAD). 該系統所能設計的事物包羅萬象，從超輕型飛機到漢堡該系統所能設計的事物包羅萬象，從超輕型飛機到漢堡包包房子，甚至能處理大交通流量的十字路口設

13、計。計算房子，甚至能處理大交通流量的十字路口設計。計算機輔助工具大大提高了設計師的設計能力，還能產生新穎機輔助工具大大提高了設計師的設計能力，還能產生新穎且種類繁多的設計方案，并簡化了設計過程且種類繁多的設計方案，并簡化了設計過程. CAD 系統的一個重要發展就是多用戶計算機輔助設計系統的一個重要發展就是多用戶計算機輔助設計系統系統. 在閉環系統中在閉環系統中, CAD系統經常與計算機輔助檢測等系統系統經常與計算機輔助檢測等系統配合使用，用于工程分析、設計評審和干涉檢驗配合使用，用于工程分析、設計評審和干涉檢驗. 幾何幾何建模建模 用于開發零件的與電腦兼容的數學描述用于開發零件的與電腦兼容的數

14、學描述.幾何建模數學模型建立的電腦三維畫面（零件三維幾何圖形）幾何建模數學模型建立的電腦三維畫面（零件三維幾何圖形）PART TWO第二部分車模及彈簧的動力學分析車模及彈簧的動力學分析PART TWO第二部分概述概述2.2.產品設計技術產品設計技術工程分析利用計算機軟件進行的工程測試、結構計算、物工程分析利用計算機軟件進行的工程測試、結構計算、物體特性設計等（壓力計算、有限元分析、重量計算）體特性設計等（壓力計算、有限元分析、重量計算） 包括許多不同的工程測試。包括許多不同的工程測試。 如熱傳導計算、壓如熱傳導計算、壓力計算，或用于確定系統動態行為的微分方程力計算，或用于確定系統動態行為的微分

15、方程. 設計評審階段檢查設計的準確度（使用設計評審階段檢查設計的準確度（使用CADCAD驗證設計的可行驗證設計的可行性）性） 在設計評審期間檢查設計的準確度在設計評審期間檢查設計的準確度. 使用使用 CAD, 設計師可關注設計細節，也可使用分層法將零設計師可關注設計細節，也可使用分層法將零件的幾何圖案投射到產品最終形狀的骨架上，件的幾何圖案投射到產品最終形狀的骨架上，以驗證設計的可行性以驗證設計的可行性. PART TWO第二部分概述概述2.2.產品設計技術產品設計技術干涉檢驗檢查所設計的某項產品是否有不同零件占用同干涉檢驗檢查所設計的某項產品是否有不同零件占用同一空間的過程（波音一空間的過程

16、（波音777777設計，設計，由于許多設計師同時參與由于許多設計師同時參與設計，成千上萬的管線鋪設在機壁里，因此在設計評審階設計，成千上萬的管線鋪設在機壁里，因此在設計評審階段的段的繪制立體化區段展開視圖，進行繪制立體化區段展開視圖，進行干涉檢驗確保了設計干涉檢驗確保了設計的可行性）的可行性）成組技術成組技術CAD 納入自動生產系統中的計算機輔助制造納入自動生產系統中的計算機輔助制造系統系統.對復雜產品的零部件進行分類和標準化，對復雜產品的零部件進行分類和標準化，可以帶來更可以帶來更少的供應商、更簡單的庫存和制造過程中的較小差異少的供應商、更簡單的庫存和制造過程中的較小差異. CAD/CAM

17、系統經常與計算機檢測輔助檢測系統系統經常與計算機檢測輔助檢測系統 (CAI)計計算機輔助測試算機輔助測試 (CAT) 質量控制系統配合使用質量控制系統配合使用. CAI 和和 CAT能以相對較低的成本對產品進行能以相對較低的成本對產品進行100% 檢測檢測。PART TWO第二部分三維實車動畫三維實車動畫PART TWO第二部分概述概述3. 設計中的環境考慮設計中的環境考慮倡導再利用、可拆卸、再制造的設計理念倡導再利用、可拆卸、再制造的設計理念選用環保材料選用環保材料提倡綠色制造提倡綠色制造是一種最大限度的減少浪費和污染的方法是一種最大限度的減少浪費和污染的方法. 這這一目標通過產品和過程設計

18、來實現一目標通過產品和過程設計來實現.生命周期方法導致的重視產品的最終處理方生命周期方法導致的重視產品的最終處理方法稱為面向再使用的設計、面向可拆卸的設法稱為面向再使用的設計、面向可拆卸的設計和面向再制造的設計。計和面向再制造的設計。據統計：目前每據統計：目前每3臺電腦可回收臺電腦可回收2臺，柯達的臺，柯達的FUNSAVER相機的相機的87%被重復使用或回收被重復使用或回收PART TWO第二部分第七章產品與過程設計中的質量第七章產品與過程設計中的質量q概述概述q產品設計方法產品設計方法APQPAPQPq質量功能展開質量功能展開QFDQFDq原型法原型法q可靠性設計可靠性設計FMEAFMEAP

19、ART TWO第二部分產品的設計方法產品的設計方法 設計項目往往由一個項目組執行，而非一名設計師獨立完成產品產品理念理念形成形成面向產面向產品開發的品開發的技術選擇技術選擇顧客未顧客未來需求預來需求預測測產品制產品制造、交付造、交付和使用和使用最終最終產品產品定義定義面向過面向過程開發的程開發的技術選擇技術選擇產品營銷產品營銷與分銷準備與分銷準備制造制造系統系統設計設計產品設產品設計與評價計與評價 項目開發過程項目開發過程PART TWO第二部分九階段過程設計九階段過程設計企業內部、外部開展頭企業內部、外部開展頭腦風暴，產生新的理念腦風暴，產生新的理念相關部門人員，顧客、相關部門人員，顧客、專

20、家、對手、供方專家、對手、供方研發推力研發推力帶有風險和技術創新帶有風險和技術創新營銷拉力營銷拉力與顧客需求緊密聯系與顧客需求緊密聯系產品產品理念理念形成形成PART TWO第二部分九階段過程設計九階段過程設計信息收集分析信息收集分析引導消費引導消費問卷調查問卷調查設計師經驗設計師經驗顧客顧客未來需未來需求預測求預測 PART TWO第二部分九階段過程設計九階段過程設計最好的性價比最好的性價比合理選擇材料合理選擇材料合理選擇技術合理選擇技術識別關鍵質量特性、識別關鍵質量特性、制造的可能性、檢制造的可能性、檢測的難易性測的難易性面向產品面向產品開發的開發的技術選擇技術選擇PART TWO第二部分

21、九階段過程設計九階段過程設計考慮產品技術設計過考慮產品技術設計過程程根據過程選擇設備根據過程選擇設備合理考慮環境和材料合理考慮環境和材料產品實現各個過程需產品實現各個過程需要選擇的技術要選擇的技術工藝、制造、試驗等工藝、制造、試驗等面向過程面向過程開發的開發的技術選擇技術選擇PART TWO第二部分九階段過程設計九階段過程設計批準產品最終批準產品最終設計設計確定產品規格確定產品規格確定產品系列確定產品系列最終最終產品產品定義定義PART TWO第二部分九階段過程設計九階段過程設計提出營銷計劃提出營銷計劃確定營銷方案確定營銷方案識別供應鏈識別供應鏈制定售后服務制定售后服務策略策略產品營產品營銷與

22、分銷與分銷準備銷準備PART TWO第二部分九階段過程設計九階段過程設計產品性能功能設計產品性能功能設計產品壽命、包裝設計產品壽命、包裝設計產品結構設計產品結構設計確定裝配及系統檢測確定裝配及系統檢測的設施和方法的設施和方法各個階段的設計評審各個階段的設計評審產品設產品設計計與評價與評價PART TWO第二部分九階段過程設計九階段過程設計選擇過程技術選擇過程技術生產低成本高質量生產低成本高質量產品產品考慮項目要求考慮項目要求考慮財務狀況考慮財務狀況追求過程穩定追求過程穩定確保低缺陷確保低缺陷制造制造系統系統設計設計PART TWO第二部分九階段過程設計九階段過程設計生產零件生產零件采購部件采購

23、部件裝配裝配產品試驗產品試驗交付使用交付使用售后服務售后服務產品制造、產品制造、交付和使用交付和使用PART TWO第二部分學習與實踐學習與實踐質量聚焦質量聚焦7-17-1P223P223DERDER的項目開發過程的項目開發過程PART TWO第二部分 概念設計概念設計提出提出/ /批準批準 項目批準項目批準 樣件樣件 試生產試生產 投產投產 策劃策劃 策劃策劃 產品設計和開發產品設計和開發過程設計和開發過程設計和開發產品與過程確認產品與過程確認 生產生產反反 饋、評饋、評 定定 和和 糾糾 正正 措措 施施計劃和計劃和 產品設計產品設計 過程設計過程設計 產品和過反饋、評定產品和過反饋、評定

24、確定項目確定項目 和開發驗證和開發驗證 和開發驗證程確認和糾正措施和開發驗證程確認和糾正措施產品質量策劃進度模型產品質量策劃進度模型APQP:是一種系統的方法，用于確定并建立保證產是一種系統的方法，用于確定并建立保證產品滿足顧客需求的必需步驟。品滿足顧客需求的必需步驟。質量策劃示例質量策劃示例PART TWO第二部分其作用和益處：其作用和益處： 引導資源，使顧客滿意；引導資源，使顧客滿意； 促進對所需更改的早期識別；促進對所需更改的早期識別； 避免晚期更改避免晚期更改 以最低的成本及時提供優質產品以最低的成本及時提供優質產品產品質量先期策劃產品質量先期策劃(APQP):是一種系統的方法，用于確

25、定并建立保是一種系統的方法，用于確定并建立保證產品滿足顧客需求的必需步驟。證產品滿足顧客需求的必需步驟。PART TWO第二部分 APQPAPQP質量策劃的目的質量策劃的目的 是描述客戶需求，確定我們的質量目標，確定實現所需是描述客戶需求，確定我們的質量目標，確定實現所需的過程及資源。的過程及資源。APQPAPQP是一個是一個過程過程，而不僅僅是一個事項，而不僅僅是一個事項。注：一組將輸入轉化為輸出的相互關聯或相互一組將輸入轉化為輸出的相互關聯或相互 作用的活動。作用的活動。 過程是指我們生產產品和提供服務的工作流程過程與我們所做的事相關，而與我們是誰無關過程橫跨職能部門過程包含了公司的基本活

26、動 過程圍繞著能力PART TWO第二部分單獨的控制計劃包括三個獨立的階段：單獨的控制計劃包括三個獨立的階段：樣件樣件在樣件制造過程中，對尺寸測量和在樣件制造過程中，對尺寸測量和材料與性能材料與性能 的描述；的描述；試生產試生產在樣件試制之后，全面生產之前所在樣件試制之后，全面生產之前所的尺寸測量和材料的尺寸測量和材料 與性能的描述；與性能的描述；生產生產在大批生產中，將提供產品在大批生產中，將提供產品/過程特過程特性、過程控制、試驗和測量系統的綜合文件。性、過程控制、試驗和測量系統的綜合文件。 2、控制計劃控制計劃是控制產品所要求的體系和過程的文件化的描述是控制產品所要求的體系和過程的文件化

27、的描述PART TWO第二部分 產品質量先期策劃小組之別產品質量先期策劃小組之別PART TWO第二部分 概念設計概念設計提出提出/ /批準批準 項目批準項目批準 樣件樣件 試生產試生產 投產投產 策劃策劃 策劃策劃 產品設計和開發產品設計和開發過程設計和開發過程設計和開發產品與過程確認產品與過程確認 生產生產反反 饋、評饋、評 定定 和和 糾糾 正正 措措 施施計劃和計劃和 產品設計產品設計 過程設計過程設計 產品和過反饋、評定產品和過反饋、評定確定項目確定項目 和開發驗證和開發驗證 和開發驗證程確認和糾正措施和開發驗證程確認和糾正措施二、產品質量策劃進度圖表二、產品質量策劃進度圖表PART

28、 TWO第二部分目的：確定顧客需要，策劃一個質量項目一、輸入（一、輸入（1 1）1 1、顧客呼聲：、顧客呼聲：內內/ /外部顧客的抱怨、建議、資料和信息外部顧客的抱怨、建議、資料和信息 （1 1）市場研究：）市場研究：對顧客的采訪對顧客的采訪顧客意見征詢與調查顧客意見征詢與調查市場測試和定位報告市場測試和定位報告新產品質量和可靠性研究新產品質量和可靠性研究競爭產品質量的研究競爭產品質量的研究運行情況良好（運行情況良好（TGRTGR）報告）報告示例：計劃和確定項目（示例：計劃和確定項目（1 1）PART TWO第二部分一、輸入（一、輸入（2 2）（2 2）保修記錄和質量信息）保修記錄和質量信息運

29、行情況不良報告運行情況不良報告保修報告保修報告能力指數能力指數組織內部質量報告組織內部質量報告問題解決報告問題解決報告顧客退貨和拒收顧客退貨和拒收現場退貨產品分析現場退貨產品分析計劃和確定項目（計劃和確定項目（2 2）PART TWO第二部分一、輸入（一、輸入（3 3）（3 3）小組經驗）小組經驗來自更高層或過去質量功能開發項目的輸入；來自更高層或過去質量功能開發項目的輸入；顧客的信件和建議；顧客的信件和建議；運行情況良好運行情況良好/ /運行情況不良報告運行情況不良報告銷售商意見；銷售商意見；現場服務報告；現場服務報告；利用指定的顧客代理所作的內部評價；利用指定的顧客代理所作的內部評價；管理

30、者的意見或指示；管理者的意見或指示；合同評審等合同評審等計劃和確定項目（計劃和確定項目（3 3）PART TWO第二部分一、輸入（一、輸入（4 4）2 2、業務計劃、業務計劃/ /營銷戰略營銷戰略業務計劃確定項目進度、成本、投業務計劃確定項目進度、成本、投資、產品定位、研究與開發資源等資、產品定位、研究與開發資源等營銷戰略確定目標顧客、主要的銷營銷戰略確定目標顧客、主要的銷售點和主要的競爭者。售點和主要的競爭者。計劃和確定項目（計劃和確定項目（4 4）PART TWO第二部分一、輸入（一、輸入（5 5）3 3、產品、產品/ /過程基準數據過程基準數據成功的基準確定方法為：成功的基準確定方法為：

31、識別合適的基準；識別合適的基準；了解你目前狀況和基準之間產生差距的了解你目前狀況和基準之間產生差距的原因原因制定縮小與基準差距、符合基準或超過制定縮小與基準差距、符合基準或超過基準的計劃。基準的計劃。計劃和確定項目（計劃和確定項目（5 5）PART TWO第二部分一、輸入（一、輸入（6 6）4 4、產品、產品/ /過程設想過程設想設想產品具有某些特性、某種設計設想產品具有某些特性、某種設計和過程概念，它們包括技術革新、先和過程概念，它們包括技術革新、先進的材料、可靠性評估和新技術。進的材料、可靠性評估和新技術。計劃和確定項目（計劃和確定項目（6 6）PART TWO第二部分一、輸入（一、輸入（

32、7 7）5 5、產品可靠性研究、產品可靠性研究在一規定時間內零件修理和更在一規定時間內零件修理和更換的頻率，以及長期可靠性換的頻率，以及長期可靠性/ /耐久耐久性試驗的結果性試驗的結果計劃和確定項目（計劃和確定項目（7 7）PART TWO第二部分一、輸入（一、輸入（8 8）6 6、顧客輸入、顧客輸入產品的后續顧客可提產品的后續顧客可提供與他們的需要和期供與他們的需要和期望有關的有價值信息。望有關的有價值信息。計劃和確定項目（計劃和確定項目（8）PART TWO第二部分二、輸出（二、輸出（1 1）1 1、設計目標、設計目標設計目標就是顧客的呼聲轉化為初步和設計目標就是顧客的呼聲轉化為初步和可度

33、量的設計目標。可度量的設計目標。2 2、可靠性和質量目標、可靠性和質量目標 可靠性目標是在顧客需要和期望、項目可靠性目標是在顧客需要和期望、項目目標及可靠性基準的基礎上建立的。目標及可靠性基準的基礎上建立的。質量目標是基于持續改進的目標，諸如質量目標是基于持續改進的目標，諸如零件零件/ /百萬（百萬（PPMPPM）、缺陷水平或廢品率等。）、缺陷水平或廢品率等。計劃和確定項目（計劃和確定項目（9 9）PART TWO第二部分二、輸出（二、輸出（2 2）3 3、初始材料清單、初始材料清單（包括早期（包括早期供方名單）供方名單）4 4、初始過程流程圖、初始過程流程圖計劃和確定項目（計劃和確定項目（1

34、010）PART TWO第二部分二、輸出（二、輸出（3 3）5 5、產品和過程特殊特性的初始清單。、產品和過程特殊特性的初始清單。這一清單一般基于（但不限于）以下方面：這一清單一般基于（但不限于）以下方面：顧客需要和期望分析的產品設想；顧客需要和期望分析的產品設想；可靠性目標可靠性目標/ /要求的確定；要求的確定；從預期的制造過程中確定的過程特殊特性；從預期的制造過程中確定的過程特殊特性；類似零件的失效模式及后果分析（類似零件的失效模式及后果分析（FMEAFMEA）。）。計劃和確定項目（計劃和確定項目（1111）PART TWO第二部分計劃和確定項目（計劃和確定項目（1111）PART TWO

35、第二部分計劃和確定項目（計劃和確定項目（1111）PART TWO第二部分二、輸出（二、輸出（4 4）6 6、產品保證計劃、產品保證計劃（產品質量計劃重要部分）（產品質量計劃重要部分） 產品保證計劃將設計目標轉化為設計要求。基產品保證計劃將設計目標轉化為設計要求。基本要求包括但不限于以下措施本要求包括但不限于以下措施：概述項目要求概述項目要求確定可靠性、耐久性和分配目標和確定可靠性、耐久性和分配目標和/ /或要求；或要求；評定新技術、復雜性、材料、應用、環境、包評定新技術、復雜性、材料、應用、環境、包裝、服務和制造過要求或其它任何會給項目帶裝、服務和制造過要求或其它任何會給項目帶來風險的因素；

36、來風險的因素；進行失效模式分析（進行失效模式分析（FMAFMA）制定初始工程標準要求。制定初始工程標準要求。計劃和確定項目（計劃和確定項目（1313）PART TWO第二部分二、輸出（二、輸出（5 5）7 7、管理者支持、管理者支持 管理者參加產品質量策劃會議對確管理者參加產品質量策劃會議對確定項目成功極其重要。定項目成功極其重要。計劃和確定項目（計劃和確定項目（1313）PART TWO第二部分討論題與習題討論題與習題P234P234，案例，案例7-2 7-2 討論，討論，回答回答P234P234討論題討論題1 1、2 2、3 3學習小組討論學習小組討論2020分鐘分鐘代表發言代表發言其它小

37、組評價打分其它小組評價打分PART TWO第二部分第七章產品與過程設計中的質量第七章產品與過程設計中的質量q概述概述q產品設計方法產品設計方法APQPAPQPq質量功能展開質量功能展開QFDQFDq原型法原型法q可靠性設計可靠性設計FMEAFMEAPART TWO第二部分QFD q背景與定義背景與定義q基本概念基本概念q實施步驟實施步驟q評價改進評價改進中間商中間商終端顧客終端顧客PART TWO第二部分背景與定義背景與定義 質量功能展開是日本質量管理專家赤尾洋二與質量功能展開是日本質量管理專家赤尾洋二與2020世紀世紀6060年代提出的一種以顧客為導向的源流管年代提出的一種以顧客為導向的源流

38、管理理論。進入八十年代以后逐步得到歐美各發達理理論。進入八十年代以后逐步得到歐美各發達國家的重視并得到廣泛應用。國家的重視并得到廣泛應用。 目前，目前，QFDQFD已成為先進生產模式及并行工程已成為先進生產模式及并行工程(Concurrent Engineering, CE)(Concurrent Engineering, CE)環境下質量保環境下質量保證最熱門的研究領域。它關注證最熱門的研究領域。它關注確定顧客需求之后確定顧客需求之后,必須將這些需求轉化為功能產品設計必須將這些需求轉化為功能產品設計. 質量功能質量功能展開展開(PFD)是將顧客需求轉化為功能設計的一種是將顧客需求轉化為功能設

39、計的一種方法方法. 有時這種轉化過程也稱為有時這種轉化過程也稱為展現顧客需求展現顧客需求.PART TWO第二部分背景與定義背景與定義 豐田公司于豐田公司于7070年代采用了年代采用了QFDQFD以后，取得以后，取得了巨大的經濟效益，其新產品了巨大的經濟效益，其新產品: : 開發成本下降了開發成本下降了61%61%， 開發周期縮短了開發周期縮短了1/31/3， 產品質量也得到了相應的改進。產品質量也得到了相應的改進。 福特公司、通用汽車公司、克萊思勒公福特公司、通用汽車公司、克萊思勒公司、惠普公司、麥道公司、施樂公司、電司、惠普公司、麥道公司、施樂公司、電報電話公司、都相繼采用了報電話公司、都

40、相繼采用了QFDQFD。PART TWO第二部分背景與定義背景與定義 QFDQFD的定義的定義QFDQFD的最顯著的特點是要求企業不斷地傾聽顧客的最顯著的特點是要求企業不斷地傾聽顧客的意見和需求，并通過合適的方法、采取適當的的意見和需求，并通過合適的方法、采取適當的措施在產品形成的全過程中予以體現這些需求。措施在產品形成的全過程中予以體現這些需求。 QFDQFD是在實現顧客需求的過程中，幫助在產品形是在實現顧客需求的過程中，幫助在產品形成過程中所涉及到的企業各職能部門制訂出各自成過程中所涉及到的企業各職能部門制訂出各自相應的技術要求的實施措施，并使各職能部門協相應的技術要求的實施措施，并使各職

41、能部門協同地工作，共同采取措施保證和提高產品質量。同地工作，共同采取措施保證和提高產品質量。 QFDQFD的應用涉及了產品形成全過程的各個階段，的應用涉及了產品形成全過程的各個階段，尤其是產品的設計和生產規劃階段。被認為是一尤其是產品的設計和生產規劃階段。被認為是一種在產品開發階段進行質量保證的方法。種在產品開發階段進行質量保證的方法。 PART TWO第二部分基本概念基本概念 質量功能展開原理質量功能展開原理質量功能展開遵循并行工程的原理。在做出關鍵質質量功能展開遵循并行工程的原理。在做出關鍵質量特性設定（即：輸出質量特性設定）后，可再量特性設定（即：輸出質量特性設定）后，可再展開到關鍵過程

42、。展開到關鍵過程。質量表質量表關鍵顧客關鍵顧客需求確定需求確定關鍵質量特性確定關鍵質量特性確定（CTQ）技術要求技術要求展開展開質量表質量表關鍵過程關鍵過程輸出輸出變量確定變量確定（KPOV）關鍵過程輸入關鍵過程輸入變量確定變量確定（KPIV）關鍵過程關鍵過程質量功能展開并行原理：質量功能展開并行原理：確定關鍵過程輸入及輸出變量確定關鍵過程輸入及輸出變量過程輸過程輸出變量出變量顧客需顧客需求展開求展開PART TWO第二部分產品計劃零件配置工藝計劃工藝/質量計劃技術要求零件特性工藝步驟工藝/質量控制參數用戶需求轉換 對于如何將顧客需求一步一步地分解和對于如何將顧客需求一步一步地分解和配置到產品

43、開發的各個過程中，還沒有配置到產品開發的各個過程中，還沒有固定的模式和分解模型，可以根據不同固定的模式和分解模型，可以根據不同目的按照不同路線、模式和分解模型進目的按照不同路線、模式和分解模型進行分解和配置。行分解和配置。 嚴格地說，嚴格地說，QFDQFD只是一只是一種思想，一種產品開種思想，一種產品開發管理和質量保證的發管理和質量保證的方法論。方法論。PART TWO第二部分產品規劃產品規劃矩陣矩陣顧顧客客需需求求產品技術產品技術需求需求零件規劃零件規劃矩陣矩陣產產品品技技術術需需求求關鍵零件關鍵零件特性特性工藝工藝/質量質量控制矩陣控制矩陣關關鍵鍵工工藝藝步步驟驟工藝規劃工藝規劃矩陣矩陣關

44、關鍵鍵零零件件特特性性關鍵工關鍵工序序 典型的典型的QFD瀑布式分解模型示意圖瀑布式分解模型示意圖 關鍵工藝關鍵工藝/質質量控制參數量控制參數PART TWO第二部分1. 1. 分解為分解為5 5個質量屋矩陣個質量屋矩陣 子系統詳細技術要求供應商詳細技術要求系統詳細技術要求制造過程詳細技術要求零件詳細技術要求顧客需求幾種典型的幾種典型的QFDQFD瀑布式分解模型瀑布式分解模型PART TWO第二部分2. 2. 按顧客需求按顧客需求 （分解為（分解為5 5個質量屋矩陣）個質量屋矩陣） 技術需求技術需求( (重要、困難和新的性能技術要求）重要、困難和新的性能技術要求） 子系統子系統/ /零部件特性

45、零部件特性 ( (重要、困難和新的子系統重要、困難和新的子系統/ /零部件技術要求零部件技術要求) ) 制造過程需求制造過程需求 ( (重要、困難和新的制造過程技術要求重要、困難和新的制造過程技術要求) ) 統計過程控制統計過程控制 ( (重要、困難和新的過程控制參數重要、困難和新的過程控制參數) )。 QFDQFD瀑布式分解模型瀑布式分解模型PART TWO第二部分3. 3. 按顧客需求按顧客需求 （分解為（分解為4 4個質量屋矩陣）個質量屋矩陣） 產品需求產品需求 零件特性零件特性 工藝步驟工藝步驟 工藝及質量控制參數。工藝及質量控制參數。QFDQFD瀑布式分解模型瀑布式分解模型PART

46、TWO第二部分4. 4. 按顧客需求按顧客需求 （分解為（分解為6 6個質量屋矩陣）個質量屋矩陣） 工程技術特性工程技術特性 應用技術應用技術 制造過程步驟制造過程步驟 制造過程質量控制步驟制造過程質量控制步驟 在線統計過程控制在線統計過程控制 成品的技術特性，成品的技術特性，QFDQFD瀑布式分解模型瀑布式分解模型PART TWO第二部分QFDQFD實施步驟概述實施步驟概述1 1PART TWO第二部分QFDQFD實施步驟實施步驟概述概述2 2PART TWO第二部分屋頂顧顧客客需需求求技術評估技術評估競競爭爭分分析析關關系系矩矩陣陣技技術術特特性性QFDQFD實施步驟概述實施步驟概述3 3

47、關系矩陣關系矩陣競競爭爭分分析析技術特性技術特性顧顧客客需需求求技術評估技術評估屋頂質量屋全貌質量屋全貌PART TWO第二部分技技術術要要求求顧顧客客需需求求質量屋框架質量屋框架5 4 3 2 1 5 4 3 2 1 QFDQFD實施步驟概述實施步驟概述4 4質量屋左墻列出了質量屋左墻列出了顧客需求，屋頂列顧客需求，屋頂列出了技術要求出了技術要求PART TWO第二部分1.列出顧客需求清單列出顧客需求清單簡單的質量功能展簡單的質量功能展開屋開屋例如：例如：顧客對一家中式餐顧客對一家中式餐廳的需求廳的需求QFDQFD實施步驟實施步驟1 1顧客需求清單列出與過程中顧客需求清單列出與過程中某一方面

48、特別相關的關鍵顧某一方面特別相關的關鍵顧客顧客需求客顧客需求. .PART TWO第二部分2.列出技術設計因素清列出技術設計因素清單單（沿屋頂）（沿屋頂）影響餐廳顧客需求的影響餐廳顧客需求的設計因素設計因素例如：例如：體現清潔餐廳的建筑體現清潔餐廳的建筑材料材料QFDQFD實施步驟實施步驟2 2 這是與顧客需求相關的設計因素這是與顧客需求相關的設計因素. . PART TWO第二部分3.確定顧客需求和設計確定顧客需求和設計因素之間的關系因素之間的關系例如：例如：強相關：強相關： 9部分相關部分相關 3弱相關：弱相關： 1QFDQFD實施步驟實施步驟3 3說明顧客需求與技術設計因素之間說明顧客需

49、求與技術設計因素之間的關系的關系 PART TWO第二部分4.識別屋頂技術要求之識別屋頂技術要求之間的關系間的關系例如：例如：設計要素之間產生積極設計要素之間產生積極影響即正相關；反之產影響即正相關；反之產生負面影響即為負相關生負面影響即為負相關（座椅材料與瓷磚種類（座椅材料與瓷磚種類負相關）負相關）強相關：強相關： 9部分相關部分相關 3弱相關：弱相關： 1QFDQFD實施步驟實施步驟4 4表明不同的設計因素之間是正相關表明不同的設計因素之間是正相關還是負相關還是負相關. . 強正相關強正相關 9正相關正相關 3負相關：負相關： 3強負相關強負相關9PART TWO第二部分U: 本公司本公司

50、A：A公司公司B：B公司公司5.5.顧客需求競顧客需求競爭性評價爭性評價5 4 3 2 1 5 4 3 2 1 U B AU B AA U BA U B B U A B U AB U AB U AA B UA B UA B UA B UA U BA U B U A B U A BA B/UA B/U采用采用5分值分值包括顧客需求評價包括顧客需求評價和技術要求評價和技術要求評價QFDQFD實施步驟實施步驟5 5自身產品與主要競爭對手產品比較自身產品與主要競爭對手產品比較的評價結果的評價結果. . PART TWO第二部分6.6.顧客需求優先排序顧客需求優先排序例如：例如：選定一組顧客，對顧客需求

51、采選定一組顧客，對顧客需求采用用10分值對重要度打分；分值對重要度打分；小組采用小組采用5分值對目標值打分；分值對目標值打分；小組采用小組采用1或或2建立賣點；建立賣點；絕對權重絕對權重重要度重要度目標值目標值賣點賣點目標值：目標值：1代表不改進代表不改進3代表改進代表改進5代表做的比代表做的比競爭對手好競爭對手好賣點：賣點：2代表更有利于銷售代表更有利于銷售1代表一般銷售績效代表一般銷售績效QFDQFD實施步驟實施步驟6 6顧客需求排序，包括顧客重要度、顧客需求排序，包括顧客重要度、目標值、賣點和絕對權重目標值、賣點和絕對權重. .PART TWO第二部分7.7.技術要求優先排序技術要求優先

52、排序例如：例如：設計工程師，對技術要求采用設計工程師，對技術要求采用10分值對困難度打分；分值對困難度打分；小組采用小組采用5分值對目標值打分；分值對目標值打分；技術要求絕對權重技術要求絕對權重 ii重要度重要度I I顧客需求和技術要求之間關系與顧客顧客需求和技術要求之間關系與顧客重要度乘積之和重要度乘積之和目標值：目標值：1代表不改進代表不改進3代表改進代表改進5代表做的比代表做的比競爭對手好競爭對手好技術要求相對權重技術要求相對權重 i顧客需求絕對權重顧客需求絕對權重I顧客需求和技術要求之間關系與顧顧客需求和技術要求之間關系與顧客需求絕對權重乘積之和客需求絕對權重乘積之和通過確定困難度、目

53、標值、絕對權通過確定困難度、目標值、絕對權重和相對權重對技術要求優先排序重和相對權重對技術要求優先排序PART TWO第二部分8.8.絕對權重與相對權重計算絕對權重與相對權重計算計算技術絕對權重計算技術絕對權重 3 9 +96=27+54=81 計算相對權重計算相對權重1 27+ 1 64+ 956 =27+64+504=595菜菜單單標標準準化化服服務務員員培培訓訓座座椅椅材材料料瓷瓷磚磚接接縫縫處處的的防防塵塵瓷瓷磚磚種種類類技技術術要要求求有相應的服務有相應的服務美味的食物美味的食物舒適的座椅舒適的座椅清潔的餐廳清潔的餐廳顧顧客客需需求求計算絕對權重計算絕對權重 9 9=815 4 3

54、2 1 5 4 3 2 1 U B AU B AA U BA U B B U A B U AB U AB U AA B UA B UA B UA B UA U BA U B U A B U A BA B/UA B/U9 9272730306464565681818181818180809393243243 243243 351351 595595 7447443 31 11 12 22 26 65 58 87 74 44 42 22 23 36 68 83 33 33 35 55 50.190.19 0.190.19 0.190.19 0.190.19 0.220.220.110.11 0.1

55、10.11 0.160.16 0.270.27 0.340.34可根據技術要求的相對權可根據技術要求的相對權重和絕對權重的評價結果重和絕對權重的評價結果決定需要作出何種過程決決定需要作出何種過程決策以改進設計，該評價基策以改進設計，該評價基于所計算的每個相對權重于所計算的每個相對權重和絕對權重因子的百分比和絕對權重因子的百分比 PART TWO第二部分 9.9.最終評價最終評價基于每個相對因子和基于每個相對因子和絕對權重因子的百分絕對權重因子的百分比決定需要作出何種比決定需要作出何種工程決策以改進設計工程決策以改進設計例如：例如：菜單標準化具有相當菜單標準化具有相當高的相對重要其性，高的相對重

56、要其性，可作為該餐廳未來的可作為該餐廳未來的改進重點改進重點0.190.19 0.190.19 0.190.19 0.190.19 0.220.220.110.11 0.110.11 0.160.16 0.270.27 0.340.34416416217621768181243243計算絕對權重因子計算絕對權重因子81416=0.19 計算相對權重因子計算相對權重因子 2432176=0.11PART TWO第二部分 評價與改進評價與改進改進方案：改進方案：制定設計標準；制定設計標準；形成服務規范；形成服務規范；建立標準化體系，實施監督考核建立標準化體系，實施監督考核目標：目標：提供美味食物提

57、供美味食物改進：改進：菜單標準化菜單標準化PART TWO第二部分討論題與習題討論題與習題作業題作業題P230P230：作業：作業：1 1習題習題3 3、4 4 下周課前交下周課前交PART TWO第二部分第七章產品與過程設計中的質量第七章產品與過程設計中的質量q概述概述q產品設計方法產品設計方法APQPAPQPq質量功能展開質量功能展開QFDQFDq原型法原型法q可靠性設計可靠性設計FMEAFMEAPART TWO第二部分原型法原型法 是一種互動的方法是一種互動的方法 顧客和設計師均認可最終設計之前，顧客和設計師均認可最終設計之前，設計出一系列產品模型設計出一系列產品模型 a) a) 基本原

58、型：不是產品的實際工作模基本原型：不是產品的實際工作模型，仍需顧客的評審與認可；如參加商型，仍需顧客的評審與認可；如參加商展制作的概念車展制作的概念車 b) b) 紙上原型：由設計師利用紙上原型：由設計師利用CADCAD系統系統開發且在認可前由決策者評審的一系列開發且在認可前由決策者評審的一系列圖紙；如使用便簽和可翻閱的圖表紙制圖紙；如使用便簽和可翻閱的圖表紙制作圖形用戶界面，以產生蘋果電腦屏幕作圖形用戶界面，以產生蘋果電腦屏幕的模擬效果的模擬效果 c) c)工作原型：最終產品的實際工作模工作原型：最終產品的實際工作模型；由于在整個設計周期結束時才能制型；由于在整個設計周期結束時才能制作這些原

59、型，因而成本很高作這些原型，因而成本很高PART TWO第二部分1.1.組織設計小組組織設計小組 a) a) 組成跨職能團隊；組成跨職能團隊； b) b) 實施并行工程；實施并行工程；數個小組共同合作，同步設計數個小組共同合作，同步設計 優點：相互交流，加快了設計速度；優點：相互交流，加快了設計速度； 同步工作，降低了發生錯誤的機會，同步工作，降低了發生錯誤的機會， 縮短了從產品理念形成到產品上市的時間；縮短了從產品理念形成到產品上市的時間； 顧客參與，增加了小組與顧客之間的互動和顧客參與，增加了小組與顧客之間的互動和顧客的實時反饋顧客的實時反饋2.2.認識產品生命周期認識產品生命周期開發新產

60、品的同時，需不斷地進行產品設計、再設開發新產品的同時，需不斷地進行產品設計、再設計以及開發互補性產品。如雪橇：計以及開發互補性產品。如雪橇：8080年代前雪橇、年代前雪橇、8080年代滑雪板、年代滑雪板、9090年代年代“拋物線式拋物線式”雪橇雪橇產品設計思路產品設計思路開始開始成長成長成熟成熟衰退衰退產品生命周期產品生命周期PART TWO第二部分3.3.互補性產品互補性產品 a) a) 產品生命周期縮短；產品生命周期縮短； b) b) 產品過時要求產品不斷更新；產品過時要求產品不斷更新； c) c) 產品具有季節性，需要增加種產品具有季節性，需要增加種類；如摩托車和雪車類；如摩托車和雪車d