質(zhì)量工具在汽車設(shè)計(jì)開發(fā)中的集成應(yīng)用分析

陸素嬌

摘 要：質(zhì)量管理在汽車的設(shè)計(jì)開發(fā)中起到至關(guān)重要的作用。在汽車產(chǎn)品的氣量管理過程中，DFMEA和QFD是兩個(gè)重要的質(zhì)量工具，二者也得到了廣泛的應(yīng)用。這兩個(gè)工具既能夠使產(chǎn)品滿足顧客需求，也能找出造成產(chǎn)品質(zhì)量問題的癥結(jié)所在。但二者同樣存在一定的局限性，文章將DFMEA和QFD集成應(yīng)用，充分發(fā)揮這兩種工具的優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的質(zhì)量管理。最后以汽車轉(zhuǎn)向器的設(shè)計(jì)開發(fā)為例，證明二者集成應(yīng)用的可行性和有效性，對企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)中的質(zhì)量管理具有實(shí)際指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：DFMEA；QFD；集成應(yīng)用；質(zhì)量管理

中圖分類號(hào)：TH164 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2016）12-0048-02

1 背景概述

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們的生活條件越來越高，汽車也成為廣大民眾日益常見的交通工具。中國的汽車市場需求量增長迅速并且總量巨大，2015年中國汽車市場產(chǎn)銷量分別達(dá)到 2 450.33萬輛和2 459.76萬輛，連續(xù)7年全球第一。為了滿足市場需求，汽車的設(shè)計(jì)開發(fā)越來越重要。而在設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)質(zhì)量能夠影響產(chǎn)品的整個(gè)生命周期，已經(jīng)發(fā)展為最重要的因素。汽車設(shè)計(jì)階段的成本約占整個(gè)制造成本的10%，但是卻在汽車最終質(zhì)量中占到90%，設(shè)計(jì)開發(fā)的質(zhì)量直接決定著汽車在市場中的地位，因此在汽車設(shè)計(jì)開發(fā)中要嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。

2 DFMEA在汽車設(shè)計(jì)質(zhì)量中的應(yīng)用

2.1 DFMEA的概念

DFMEA是Design Failure Mode and Effects的簡稱，中文翻譯為設(shè)計(jì)階斷故障模式和分析，是一種質(zhì)量預(yù)防管理工具。DFMEA是為了在早期發(fā)現(xiàn)并預(yù)防潛在問題的發(fā)生，從而查找汽車在設(shè)計(jì)時(shí)存在的問題，及時(shí)尋找原因、后果，從而避免設(shè)計(jì)質(zhì)量問題對汽車研發(fā)的影響。

DFMEA又稱為設(shè)計(jì)FMEA，是在FMEA的基礎(chǔ)之上發(fā)展而來的，它應(yīng)用在汽車產(chǎn)品的各個(gè)階段，是一種系統(tǒng)化工具。DFMEA同時(shí)也是一種風(fēng)險(xiǎn)分析方法，主要目的式對潛在可能的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析，盡可能的降低風(fēng)險(xiǎn)至可接受的水平之上。

2.2 DFMEA的開發(fā)實(shí)施過程

DFMEA在設(shè)計(jì)開發(fā)中應(yīng)用，是以團(tuán)隊(duì)或科室的組織方法進(jìn)行的，由團(tuán)隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)或科室領(lǐng)導(dǎo)在既定的時(shí)間和要求領(lǐng)導(dǎo)成員按照系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行操作。DFNEA所應(yīng)對的式潛在的失效模式，是指在設(shè)計(jì)和操作過程中可能存在和發(fā)生的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，所造成設(shè)計(jì)和功能無法滿足既定要求。

在整個(gè)汽車開始設(shè)計(jì)過程中，從項(xiàng)目的立項(xiàng)，直到汽車的批量上市，需要經(jīng)過幾個(gè)重大階段，分別是：項(xiàng)目立項(xiàng)、項(xiàng)目啟動(dòng)、設(shè)計(jì)開發(fā)、試生產(chǎn)、批量上市。從項(xiàng)目的立項(xiàng)開始，就要采取DFMEA工具對質(zhì)量進(jìn)行控制。

在汽車開發(fā)設(shè)計(jì)階段，在對DFMEA進(jìn)行分析時(shí)，我們往往從兩個(gè)方面來獲取內(nèi)容：

第一，從數(shù)據(jù)庫中直接對數(shù)據(jù)進(jìn)行獲?。?/p>

第二，從設(shè)計(jì)要求中獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，分析設(shè)計(jì)過程中的潛在失效模式，并對失效模式進(jìn)行綜合系統(tǒng)分析，進(jìn)而達(dá)到控制開發(fā)質(zhì)量的目的。

3 QFD在汽車設(shè)計(jì)質(zhì)量中的應(yīng)用

質(zhì)量功能展開（Quality Function Deployment，QFD），是指把顧客或者市場的需求轉(zhuǎn)化為設(shè)計(jì)要求、工藝標(biāo)準(zhǔn)、生產(chǎn)要求等多層次演繹分析方法，體現(xiàn)了以市場為導(dǎo)向，以顧客需求為產(chǎn)品開發(fā)唯一依據(jù)的指導(dǎo)思想。

QFD分析技術(shù)的具體操作是：

第一，對顧客的需求進(jìn)行量化；

第二，對產(chǎn)品的設(shè)計(jì)研發(fā)、工程制造等進(jìn)行量化；

第三，將前兩步的量化結(jié)果綜合對比分析。QFD分析技術(shù)的核心是需求轉(zhuǎn)換，通過量化分析得到產(chǎn)品的關(guān)鍵技術(shù)特性、零部件特性、生產(chǎn)控制參數(shù)和工藝要求等。

QFD的核心是質(zhì)量屋，通過矩陣展開，非常靈活、直觀地將用戶的需求表達(dá)出來。由于該矩陣的相關(guān)矩陣看起來像一件瓦屋，所以被稱為質(zhì)量屋。QFD在建立完質(zhì)量屋之后，需要通過加權(quán)評分的方法來量化設(shè)計(jì)分工的重要程度，進(jìn)而給出相關(guān)的關(guān)鍵措施。在進(jìn)行加權(quán)計(jì)算前，要確定各個(gè)分工的重要程度，確定評分標(biāo)準(zhǔn)。

4 DFMEA與QFD關(guān)系

DFMEA是以產(chǎn)品的生產(chǎn)過程為基礎(chǔ)，研究在整個(gè)生產(chǎn)過程中有可能出現(xiàn)的失效形式、失效風(fēng)險(xiǎn)及可能存在的質(zhì)量缺陷，隨后采取相關(guān)措施來及時(shí)糾正，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量，滿足顧客的需求，獲得相關(guān)經(jīng)濟(jì)收益。QFD是將顧客需求通過矩陣進(jìn)行分解，隨后實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)的一系列工程手段，將各個(gè)關(guān)鍵因素、關(guān)鍵技術(shù)和工藝進(jìn)行量化評分，進(jìn)而針對不同的工程措施采取不同的預(yù)防措施，從而滿足顧客需求。

DFMEA與QFD技術(shù)的目的都是為了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品，滿足顧客需求，二者具有共同的目的，但是在應(yīng)用過程中均存在一定的局限性。DFMEA在實(shí)際應(yīng)用過程中，往往針對某些細(xì)節(jié)來確定失效模式，沒有將整個(gè)設(shè)計(jì)開發(fā)過程作為一個(gè)整體，系統(tǒng)地確定各個(gè)階段的失效模式、起因、結(jié)果，各階段DFMEA不能建立起系統(tǒng)性的關(guān)聯(lián)。

QFD技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用中，往往受限于操作人員的個(gè)人感情色彩和經(jīng)驗(yàn)，不能夠客觀的反映各個(gè)階段和工序之間的聯(lián)系，并且量化評分缺乏一定的標(biāo)準(zhǔn)。

5 DFMEA與QFD的集成應(yīng)用

通過上面的研究，我們可以得到以下結(jié)論：DFMEA主要針對的是功能不能實(shí)現(xiàn)，從不能滿足顧客需求的角度來查找生產(chǎn)過程中所可能存在的風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而提出糾正和預(yù)防措施，來消除或降低產(chǎn)品和過程缺陷的風(fēng)險(xiǎn)，從而最終滿足顧客的需求。QFD主要是從功能時(shí)間的角度來達(dá)到質(zhì)量管理的目的，通過系統(tǒng)方法將整個(gè)設(shè)計(jì)生產(chǎn)過程進(jìn)行分解，對顧客的需求、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)要求進(jìn)行分解和評價(jià)，關(guān)注點(diǎn)在于最終的產(chǎn)品能否滿足市場或者顧客的需求。DFMEA和QFD都是系統(tǒng)的分析工具，從不同的角度進(jìn)行開發(fā)設(shè)計(jì)的質(zhì)量管理，最終的目的都是為了滿足市場或者顧客的需求。

DFMEA和QFD兩種工具在產(chǎn)品和過程的設(shè)計(jì)階段有大部分的價(jià)差，而不同的部分由能夠互補(bǔ)，形成一個(gè)完整的產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程。將DFMEA引入到QFD模型中，既可以可以克服其各自的局限性，也能發(fā)揮其互補(bǔ)的優(yōu)勢。QFD在應(yīng)用中，主機(jī)展開的特性能夠?yàn)镈FMEA提供分析對象，通過失效模式的分析，尋找相關(guān)的糾正措施，并能對起因進(jìn)行探查，進(jìn)而完成質(zhì)量管理，滿足市場或者顧客的需求。

6 應(yīng)用實(shí)例

本文以汽車設(shè)計(jì)開發(fā)中的轉(zhuǎn)向器設(shè)計(jì)為例， 來分析DFMEA和QFD集成應(yīng)用在設(shè)計(jì)開發(fā)中的作用。

轉(zhuǎn)向器俗稱方向機(jī)、轉(zhuǎn)向機(jī)，是轉(zhuǎn)向系中最重要的部件，主要作用是增大轉(zhuǎn)向盤傳到轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的力和改變力的傳遞方向。

國內(nèi)外現(xiàn)今流行的轉(zhuǎn)向器主要有三種結(jié)構(gòu)，分別為：曲柄球銷式、曲柄叉式、齒扇齒條式。轉(zhuǎn)向器一般由螺桿、螺母、鋼球、導(dǎo)管、搖臂軸、殼體、側(cè)蓋及上、下蓋等主要零部件組成。各個(gè)部件均有其獨(dú)特功效，共同完成轉(zhuǎn)向器的功能。

首先，我們運(yùn)用QFD工具對汽車轉(zhuǎn)向器開發(fā)設(shè)計(jì)過程進(jìn)行分析，分析造成排成轉(zhuǎn)向器失效的原因。根據(jù)顧客對汽車轉(zhuǎn)向器的需求分析，利用QFD矩陣分析，得到關(guān)鍵技術(shù)特性矩陣。

在得到關(guān)鍵技術(shù)特性之后，我們對其重要度、相關(guān)度進(jìn)行評價(jià)，可以得到各關(guān)鍵技術(shù)特性的絕對重要度和相對重要度。但是這些特性的排序只是從顧客需求的角度進(jìn)行的分析，沒有考慮這些特性在過程中可能出現(xiàn)的失效及后果。我們可以利用DFMEA工具，從質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)的角度來評價(jià)這些關(guān)鍵技術(shù)特性，分析造成這些失效的原因，并制定相對應(yīng)的糾正和預(yù)防措施，從而降低質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)，達(dá)到設(shè)計(jì)需求。

7 結(jié) 語

QFD是一種重要的質(zhì)量管理工具，通過矩陣分析，將顧客的需求轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的實(shí)現(xiàn)過程中的技術(shù)特性，并對這些特性進(jìn)行評價(jià)排序，在汽車開發(fā)設(shè)計(jì)的初期對設(shè)計(jì)質(zhì)量進(jìn)行預(yù)測。

DFMEA是一種風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測工具，以產(chǎn)品的生產(chǎn)過程作為研究對象，逐級(jí)分析在產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)的失效模式、后果風(fēng)險(xiǎn)及其可能造成的質(zhì)量損失，并提出相關(guān)的預(yù)防和糾正措施。QFD與DFMEA均存在一定的局限性，建立二者的集成應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品與顧客需求的應(yīng)對。在汽車的設(shè)計(jì)開發(fā)過程中，可以引入QFD和DFMEA的集成模式，實(shí)現(xiàn)對汽車產(chǎn)品的質(zhì)量控制，同時(shí)能夠更加貼切的實(shí)現(xiàn)顧客需求。

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