第一節新產品開發設計概述第二節設計審核及FMEA

第四章新產品開發設計過程中的質量管理

本章所要回答的問題：1、新產品概念、新產品質量？2、新產品開發設計的任務、方式方法、程序？3、新產品設計審核的定義、目的、種類、設計檢查項目？4、設計審核的故障形式及其影響分析？重難點：1、新產品概念、新產品質量2、新產品開發設計的方式方法、程序3、設計審核的內容

第四章新產品開發設計過程中的質量管理

第一節新產品開發設計概述“英國可以沒有首相，但不能沒有設計”。---------英國前首相撒切爾夫人

一、新產品及其質量定位（一）新產品的概念1．概念：新產品是指在特定的區域范圍內，初次試制成功的，而且在產品結構、性能、材質、技術特征等一方面或者幾方面比老產品有顯著改進、提高或獨創的產品。2．分類

（1）按照創新程度來衡量分為四類：對現有產品系列的補充；利用現有的材料、技術、工藝和設備開發具有新的用途的產品；開發的產品采用與現存產品相同的銷售渠道；開發與現存產品絕對無關的產品；

（2）按不同地區分類國際級新產品；國家級新產品；省市級新產品；行業新產品等；

（二）新產品的質量定位所謂產品設計，即對產品的造型、構和功能等方面進行綜合性的設計，以生產制造出符合人們需要的實用、經濟、美觀的產品。美國人認為，設計是一本萬利的事情，據政府統計：如果在企業產品設計上投入１美元，則其產出就會增加２５００美元，可見對設計和設計創新的投入的經濟回報率相當高。

二、新產品開發設計的基本任務和方式

（一）新產品開發設計的基本任務1．通過市場調研確定產品方案的構思和功能參數2．通過設計把方案構思轉化為圖樣及技術文件3．樣機試制和鑒定4．改進設計或產品設計定型5．投放市場前的準備工作

（二）新產品開發設計的方式1、獨立研制方式2、技術引進方式3、聯合研制的方式三、新產品開發設計的程序(一）程序1、決策階段：預測規劃產品說明或建議書，先行試驗；2、設計階段：初步設計，施工設計；3、樣機試制階段：試制樣機，樣機試驗，4、改進設計階段：改進設計；5、小批試制階段：工藝方案，鑒定，試銷售；6、批量生產階段：產品定型、批量投產；7、使用階段：銷售，售后服務。（二）以顧客為中心的產品設計產品設計從市場調研，方案確定，到圖紙設計的過程中，應始終考慮顧客的利益，以顧客為中心的產品設計應注重以下幾個方面：1、強調人機工程學的應用人機工程學現在已發展為一門多學科交叉的工業設計學科，研究的核心問題是產品使用過程中人、機器及環境三者間的協調；人機工程學通過對多個領域的知識的綜合運用，來提高產品在效率、安全、健康、舒適、節能等幾個方面的特性，使產品更適合人的生理心理特點，為人們創造更加舒適和便捷的工作和生活條件。以顧客為中心的產品設計，以人機工程學理論為基本的指導理論，為產品設計提供與人相關的各種指標，從而保證產品能滿足用戶的生理以及心理需求。汽車座椅的可調節設計就是人機工程學的實際應用，為駕駛人員提供了更加舒適的駕駛條件。2.提高產品的易用性以顧客為中心的產品設計必須要注重提高產品易用性。設計人員要確保用戶能很容易的正確理解產品的操作方法，要使產品的操作簡單易懂，建立任務和操作之間合理的匹配關系，并注重產品的可視性，合理利用限制性設計消除可能的誤操作，適當采用標準化設計。①簡化操作任務設計人員開發新產品時，必須對目標顧客的特征進行分析，考慮顧客的習慣，深入了解顧客對產品的理解方式，確保產品的操作方法易學易用。利用新技術對任務進行重組是簡化操作的一種重要手段。利用現代信息技術改善反饋機制，可以間接獲得相關信息，并可以將所需信息以更容易為用戶接受的方法顯示出來，從而增強了使用者的感知能力和技能，使操作變得簡單易懂。此外，很多產品還可以實現自動化操作來簡化顧客的操作。

例如，汽車的自動換檔技術大大降低了汽車駕駛的操作難度，減輕了駕駛人員的操作負擔。②建立合理的匹配關系，并注重產品的可視性設計設計人員應確保顧客能夠很容易的看出操作意圖與可能的操作行為之間的關系，操作行為與操作效果之間的關系，系統實際狀態與顧客通過視覺、聽覺和觸覺所感知到的系統狀態這兩者間的關系，以及顧客所感知到的系統狀態與顧客的需求、意圖和期望之間的關系。這就要求在產品的操作和所完成的任務之間建立合理的匹配關系。產品要有正確的反饋信息，通過視覺、聽覺和觸覺等手段，傳遞給顧客。反饋信息應與顧客的意圖相符合，并且以顧客可以理解的方式表現出來。顧客對操作結果進行評估是顧客使用產品過程中的關鍵環節，顧客需要得到及時的信息反饋。設計人員還應注重產品的可視性，應將產品的功能和使用方法準確的展示給顧客。

例如:冰箱的溫度和運行狀態顯示裝置，給顧客傳遞準確可靠的產品信息；汽車的時速表將車速顯示給駕駛人員，這為駕駛者操控汽車提供了方便。

③合理利用限制性設計設計師應充分考慮顧客在使用產品過程中可能出現的錯誤操作或失誤，利用各種限制性設計來避免顧客發生誤操作。設計人員應當考慮顧客可能出現的所有操作錯誤，設想顧客試圖要完成一項操作時由于對操作的理解不全面或是不恰當可能會出現的差錯，進而采取針對性的設計。例如，WinXP系統在執行文件刪除操作時提示用戶確認；不少軟件還具有定時保存的功能，這些都是針對可能發生的誤操作進行的設計。④適當采用標準化若在設計某類產品時，無法避免隨意的匹配關系和操作中的困難，則可以采用標準化設計。例如:可以把操作步驟、操作結果、產品的外和顯示方式標準化。準化的好處在于，不論被標準化的系統本身存在多大程度的任意性，顧客只需要學習一次，就能知道如何操作這類系統；如，電腦鍵盤、交通標志和信號、度量單位和日歷等。第一節新產品開發設計概述３.注重產品的共用性設計以顧客為中心的設計理念注重產品的共用性設計，以使產品可以為各種身體條件的用戶方便地使用。例：日立公司例如，日立公司在電梯設計中在電梯艙內一側增加了一塊控制面板，面板上各樓層按鈕水平方向排列，并合理設定了其高度，在電梯到達需要停靠的樓層時，不僅顯示屏會閃爍顯示該樓層的數字，并且有聲音播報所到達的樓層，其實際目的本來是為了照顧那些乘坐輪椅以及視覺或聽覺有障礙的用戶，但實際上它同樣也給身體健全的帶來了極大的方便。

四、新產品開發設計中質量管理的重要性

1．從質量形成角度來看，產品開發設計質量決定了產品的先天質量即固有質量，包括市場調研質量、概念質量和規范質量，同時決定了產品的技術水平、質量等級、功能、可靠性、可生產性、可維修性、工藝性、經濟性。2．從成本的角度看，產品生命周期內80%的費用在早期產品開發設計階段已經決定，而這個階段的花費僅為產品生命周期費用的8%。從產品價值增值角度來看，產品設計階段產生的價值增值比后階段要大。例如：依靠具有自主知識產權的白色家電核心產品的設計開發，新飛于2002年在國內首家開發出達到歐洲能效Ａ++國際領先節能標準的超節能系列冰箱，獲得聯合國“節能進步獎”。2000年，新飛又開創性地將領先的綜合殺菌技術應用到冰箱、空調家電產品設計上來，成功推出了擁有5大殺菌技術和7項國家專利的Ａ++節能、361度殺菌的“雙冠王”冰箱，靠設計創新打造出響當當的、具有一定國際競爭力的綠色節能家電領軍品牌。海爾集團于1994年與GK公司合資建立了海高設計公司，投入5000多萬元，長期聘請國外知名專家，進行設計創新，每年投入設計創新費用8000多萬元，不斷有新設計的洗衣機、電冰箱、彩電、電腦等產品推向市場。第二節設計審核和FMEA

一、設計審核設計審核的重要性—實例美國質量控制學會（ASQC）的質量論壇上，日本一家專業從事辦公設備生產的公司總裁就設計審查的重要性作了一番精辟的分析：（1）如果缺陷在設計審核階段發現，糾正費用是35美元。（2）如果缺陷在設計審核后、部件采購前發現，糾正費用是177美元。（3）如果缺陷在零件采購后、整機裝配前發現，糾正費用是368美元。（4）如果產品缺陷在產品生產完成后、發貨前發現，糾正費用是17000美元。（5）如果產品缺陷在進入美國市場后才發現，糾正費用為590000美元，跟最初花費相比增加16500倍。（一）設計審核的定義設計審核是將由于設計者的知識和信息量的不足，或者“自以為正確”等原因所造成的不合理設計剖析出來，并加以解決，為確保產品在市場上的質量，尋求最恰當的成本值，以高效率地進行設計開發為目的而開展的一項活動。（二）設計審核的目的1.對設計要求事項和替代設計進行客觀評價2.在設計階段明確對加工、組裝的要求3.在開發設計中強化對潛在故障和不安全因素的考慮4.對開發設計計劃和試驗計劃中提供盡可能多的必要信息5.弄清顧客的要求及其對成本的影響程度，確定有關設計改進項目的優先順序6.明確為了降低風險而需進行的事項以及有必要采取對策的事項，并公開實施過程7.提供將來所必需的參考信息，如市場的質量問題、設計變更管理和新設計的開發等等第二節設計審核和FMEA

（三）設計審核的種類

1.構想設計審核（ConceptualDesignReview,CDR）構想設計審核是對產品的基本構思進行復審和確認的設計審核。這種審核應在具體的設計開始之前進行。參與這項審核的部門，應以市場部門和開發部門為主，必要時質量和管理部門、法規部門也要參加。設計缺陷案例

一個51歲男司機的前車胎爆裂使他損失了腎、脾臟且肋骨折斷。司機將車胎廠家告上法庭認為，車胎爆烈的原因是車胎設計有缺陷，即在使用時，熱量在車胎的邊壁上增加，而導致邊壁破裂。廠家認為是由于司機沒有充足氣，且高速行駛所致。最后法院判決廠家存在設計缺陷而致使車胎爆裂，賠償130萬美元，而且廠家也應該標明車胎應打足氣的。

2.中間設計審核（IntermediateDesignReview,IDR）從依據計劃圖進行基本設計開始，到基本設計確定下來，并將各個子系統的詳細圖制作出來為止的階段中，在繪制生產圖樣之前進行的設計審核。具體的時機一般根據設計的進展狀況分數次進行，但要在進入試生產和試驗階段之前完成。當審核的目的與設計的技術性內容相關時，可只在設計部門內部開展此項活動。但如果不僅僅是性能，還要在產品的可靠性、安全性、生產、采購及售后服務等廣泛的范圍內進行研究分析的時候，則采購、生產、質量管理及市場服務等部門也要參加進來。

3.最終設計審核（FinalDesignReview,FDR）是在生產圖樣完成后，安排生產開始之前進行。

（四）設計審核的檢查項目1.產品應具備的質量功能的性能（1）顧客的要求事項是否清楚（2）產品應該具備的質量功能是否毫無遺漏地列舉了出來（3）對與以前的產品相關的工廠和市場上出現的糾紛是否采取了相應的措施

2.使用載荷效應（1）機械負荷的限額和在限額狀態下的載荷（2）使用電壓的限額和在限額狀態下的載荷（3）使用溫度的限額（4）使用壓力的限額（5）使用水的硬度限額3.對于環境的反應（1）環境溫度的限額（1）

濕度的限額（3）外部震動的限額（4）外部沖擊的限額（5）異物（砂石、油類、棉紗、污垢）的影響（6）是否考慮了會造成腐蝕的環境（含油鹽分的空氣、水、海水、酸和其他）（7）外部磁場強度的限制（8）環境噪聲的限額（9）天氣的限制（10）是否考慮了電波的干擾（11）輻射線的影響（12）輔助材料的影響（洗滌劑、漂白劑、油、潤滑脂等）

4.可靠性設計（1）是否參考了類似產品的設計數據（2）是否最大限度的使用了推薦件和標準件（3）是否對新材料、新零件、新結構進行了FMEA（4）是否有接近臨界值的危險項目（5）是否進行了簡潔化（6）在設計試生產試驗中是否發生了問題（壽命、安全、對環境的反應等）

5.安全性設計（1）有鋒利的端部、凸角、參差不齊的部分（2）聯鎖裝置、安全裝置是否齊備（3）能夠預料的誤操作是什么（4）是否完全符合本公司、行業和國家制定的安全規范（5）使用說明書是否考慮到了安全問題（6）是否有危險警告及危險程度的顯示裝置

6.使用簡便程序、人員因素（1）能否簡單地操作、駕駛（2）手柄、開關等控制部位設計的是否操作簡便（3）以上控制部位的布局是否能提高操作效率（4）是否簡單準確地讀出計量儀表的數值（5）說明和指示牌等是否布置在明顯、易見的位置（6）能否簡單地調整（7）所有的運行動作是否流暢，不對使用者及產品自身造成危害