二、如何利用全面质量管理和可靠性技术来提高新研产品质量
随着商品经济的发展和贸易的全球化,质量越来越为用户、企业所关注。二十一世纪被称之为“质量的世纪”,即二十一世纪着眼于质量和由此所产生的效益,是经济集约型增长的世纪,质量已不可避免地成为市场竞争的战略要素。实施全面质量管理(TQM)战略,采用先进的质量管理模式,将是二十一世纪追求卓越的企业的共同选择。全面质量管理就包括从产品开发、制造、辅助生产、供应服务、销售直到用户产品使用等全过程的质量管理。一般而论,高技术才能高质量,但并不是同等水平的专业技术都可以设计出同等的产品质量。不考虑科技水平因素,质量的高低主要决定于人的因素和质量管理机制,即先进的质量管理方法可以极大提高产品质量,体现提高产品设计质量实质的健壮设计就是成功的先进的质量现代管理方法。
1 健壮设计
健壮设计定义:是一种系统设计方法,它使所设计的系统的性能对于制造过程中的波 动或其工作环境(包括维护、运输和储存)的变化不敏感,而且尽管零、部件会漂移老化,系统仍能在其寿命期间以可以接受的水平维持工作。
根据这一定义,健壮设计是一种把质量和可靠性设计到产品中去的先进设计思想,它的要点是使产品具有健壮性,对于内外各种干扰因素的影响不敏感,具有很强的抵抗能力,在各种条件下均能正常工作。
2 健壮设计价值、应用分析
2.1 健壮设计与我们传统设计的比较
健壮设计则是把主要精力集中在产品开发、设计阶段,使产品很健壮,生产阶段就比 较顺利,交付使用后也很少需要返修。
健壮设计则是以用户要求的指标作为目标值,用参数设计等方法控制产品的质量波 动;对产品设计质量的评价是用质量信噪比和质量损失函数。
健壮设计推行质量设计,把可能出现的问题和隐患消灭在早期,增强产品的生命力,从根本上提高产品的质量和可靠性。
2.2 健壮设计应用分析
健壮设计的指导思想是以顾客的需求为牵引,充分体现质量是消费者满意的程度这一理念。采用质量功能展开,用三次设计等方法精心优化设计方案,把问题解决在设计阶段,以最小的代价获得高质量、高可靠性的健壮产品。
2.3 质量功能展开
质量功能展开是健壮设计的首要步骤,它是将用户需求逐层分解展开为产品的设计要求,子系统、零部件设计要求生产工艺要求等,并采用加权评分的方法对设计、工艺要求的重要性作出评定,标识出产品的关键部件、关键工艺,从而为三次设计的开展确定方向。
2.4 三次设计
系统设计(一次设计):即功能设计,达到技术指标要求,实现产品功能;
参数设计(二次没计):是提高质量的关键方法;
容差设计(三次设计):是控制影响因素的方法。
2.5 QFD质量功能展开的台阶式工作过程
采用矩阵(也称质量层)的形式,将客户需求逐步展开,分层地转换为产品工程特性、零件特性、工艺特性和质量控制方法。
在展开过程中,上一步的输出就是下一步的输入,构成台阶式分解过程。
QFD从客户需求开始,经过4个阶段即四部分解,用四个矩阵,得出产品的工艺和质量控制参数;这4个阶段是:
技术需求 顾客 需求 产品规划矩阵 技术 需求 零件配置矩阵 零件特征 零件特征 工艺规划矩阵 工艺特征 工艺特征 工艺/质量控制矩阵 质量控制方法
QFD台阶式分解过程
A 产品规划阶段
通过产品规划矩阵,将顾客需求转换为技术需求(最终产品特征),并根据顾客竞争性评估(从顾客的角度对市场上的同类产品进行的评估)和技术竞争性评估(从技术角度对市场上同类产品的评估,通过试验或其它途径得到)结果确定各个技术需求的目标值。
B 零件配置阶段
利用前一阶段定义的技术需求,从多个设计方案中选择一个最佳的方案,并通过零件配置矩阵将其转换为关键的零件特征。
C 工艺规范阶段
通过工艺规划矩阵,确定为保证实现关键产品特征和零件特征所必须保证的关键工艺参数。
D 工艺/质量控制规划阶段
通过工艺/质量控制矩阵将关键的零件特征和工艺参数转换为具体的质量控制方法。
2.6 QFD和其它质量保证方法的关系
QFD能够有效地指导其它质量保证方法的应用。统计过程控制(SPC)、试验设计(DOE/TAGUCHI)方法、故障模式和效应分析(FMEA)方法对于提高产品质量都是极为重要的。
3 本公司现状分析
3.1 本公司虽然制定了质量管理手册,详细的新品研制管理程序以及产品研制各阶段工作要求,并通过了ISO9000质量体系认证。但这只能证明已建立了一个最起码的质量管理体系,具备了进入市场的必要条件,但这并不表明就具备了在市场竞争中获胜的充分条件。我们的产品开发研制依然还是传统凭经验的管理模式,那些可靠性分析报告,基本上还是形式上、被动应付性质的。我们缺乏系统全面开展质量可靠性设计的规范要求,设计人员还没有进行健壮设计的意识和基本技能。管理制度对实际工作缺乏实际指导意义。对于一个获得ISO9000认证的企业来说,只有推行全面质量管理战略,按卓越模式建立综合的管理体系,才能使其在竞争中领先。
3.2 本公司在生产组织与管理方面还存在不少问题,主要表现为:
信息滞后 生产组织按职能管理而不是按过程管理,部门间生产管理信息传递周期长,存在信息完整性、可靠性和及时性等一系列问题。
管理较粗放 企业的制造资源预测与平衡工作较粗放,操作不规范,缺乏一套适合多品种混线生产行之有效的管理模式。
过程待优化 生产线布局须重组,生产过程的众多环节有待于简化和优化,缺乏"不断过程改进"(CPI)意识。
4 提高产品质量着重点分析建议
设计
4.1 在质量保证中,把质量概念分解为三大部分,即产品设计质量、产品制造质量和产品销售服务质量。产品设计质量最重要也是我们最薄弱的环节就是产品的设计阶段工作,为提高质量首先要保证设计工作的高质量。针对弊端,我们要切实实行质量、可靠性的健壮设计。为确保最经济和有效地生产可靠产品,除了要研究产品或系统的技术要求,正确地确定影响运行的一切参数外,在进行可靠性设计时,还必须对成本、可靠性、性能、维修等各种因素进行全面权衡,以此作为设计时的依据。防止流于形式,应制定详细完善的开展健壮设计规范,细化量化各项质量、可靠性要求;制定完善的评价考核标准及程序规范;和保证有效实施的管理。
如工作分解结构(WBS)、工作说明(SOW)、质理功能张开(QFD)、三次设计评审等都要纳入规范化、程序化管理。
在具体新品研制时还要根据我们液压类、军械类、电子电气类的不同特点在三次设计方法中有所删减和侧重。
如导弹发射架产品对内、外界影响因素不敏感,则要侧重性能、参数优化设计等。
电子电器类产品对内、外界影响因素敏感,除要进行性能、参数优化设计外还要进行提高产品抗干扰能力的三次设计,如振动、电磁兼容、FMECA分析等。
4.2 开展制造文化研究。研究制造文化不仅要考虑人因、技术和机构的集成,还要考虑制造环境的制约和影响。制造文化可包括制造观(消费观、发展观、质量观、技术观、行为观等)、生产组织文化、制造者自身素质、民族文化与社区文化等。
通过制造文化研究,可促进生产管理由信息集成向生产过程集成转化,生产系统由粗放转化为集约以达到增强企业竞争力目的。