3.3.1 选择最佳设计方案
许多研究表明,设计方案选择和规划对产品成本和制造难度影响很大。英国航天公司所作的研究表明:产品设计的最初5%的工作决定了85%的产品质量、成本及可制造性。美国通用汽车公司估计,卡车减速器制造成本的70%在设计阶段决定。实践证明有必要使用某些结构化过程来评估和选择设计方案。进行方案评估有许多种技术,其中最基本的方法是首先建立评价准则的设计方[杂,根据评价准则分别语汇估各个设计方案,经过讨论后协同各个方案综合出一个最佳方案。
常用的方案选择和评估方法有两种:基于KEPNER-TREGOE决策方法的方案评估和PUGH方案选择方法。基于KEPNER-TREGOE决策方法的方案评估将评价准则分为两类:“必须”和“想要”。“必须”准则是指为了使顾客接受产品所必须出现的准则,其它最好有但不是必须的准则被称为“想要”准则。满足“必须”准则的方案称为可行必方案。应用“想要”准则对各个可行性方案进行评估,根据评估结果确定一最佳方案,然后再通过方案“综合”过程产生一个最终设计方案。PUGH方案选择方法首先根据顾客需求知识和企业经验知识,产生一评价准则集,然后开发一组可行的设计方案,选择其中一个可行方案作为其它 方案赖以比较的基准方案,采用矩阵的格式(评价准则列于矩阵左边,设计方案列于矩阵上方)依据评价准则依次评价各个设计方案是好于()。坏于(-)。眯中百, 睛(S)基准方案,计算各个设计方案总的、-、S个数,选择一最佳方案,通过方案,“综合”过程来改善最佳方案,产生最终设计方案。
11.3.3.2 分析潜在的故障原因
在确定产品设计方案,完成初步设计后,应对产品进行可靠性分析。它能促使企业考虑产品中潜在的故障,产通过设计需求控制,工艺控制和产品质量的检验来控制它。常用的可靠性分析方法有两种:故障模式和效和效应分析(FAILURE MODES AND EFFECTS ANALY-SIS,FMEA)和故障树分析(FAULT TREE ANALYSIS,FTA)。FMEA是从可靠性角度对已完成的设计进行详细评价,对潜在的故障按其影响程度确定等级,并根据需要提出改进设计的意见,完病况设计工作。它的特征为:用表格的形式表示,从低层次开始,逐步向高层次分析。FTA则是追寻不希望发生事件起因的逻辑分析方法。它从不希望的故障(不安全事件向原因分析,把系统分解为树形图,从而对多重故障进行逻辑的、定量的评价的。关于FMEA和FTA的详细描述请参考有关可靠性方面的资料。
11.3.3.3 完善零件配置矩阵
在完成方案选择和可靠性分析(FMEA或FTA)后,就可开始完成零件配置矩阵的工作。
零件配置矩阵的几个基本组成部分为:
1.技术需求 它们 从产品规划矩阵中选择的、转移到零件配置矩阵的技术需求及目标值,是矩阵的“什么”。
2.关键零件特征QFD小组一般根据在FMEA或FTA分析确定的失效原因,待配置的技术需求和其经验来决定零件配置矩阵的关键零件特征。它们是矩阵的“如何”。
3.技术需求与关键零件的特征的关系矩阵用一组符号来表示技术需求与关键零件特征的关系强弱程度。
4.关键零件特征的技术规范减速器的零件配置矩阵如图11-9所示。为简单起见,我们从产品规划矩阵中选择了三个技术需求——可靠性、使用寿命、价格——作为零件配置矩阵的“什么”。
3.3.4分析零件配置矩阵
首先,QFD小组应认真评审关系矩阵,检查关系矩阵的每一行或每一列,是否存在空行或空列。如果某一行无关系符号或只有“弱”关系符号,则意味着关键零件特征没有足够地满足对应的技术需求,应补充新的关键零件特征;如果某一列无关系符号或只有“弱”关系符号,则意味着其对应的零件特征多余的,应予以剔除。除此之外,还要分析关系符号的填充率,它表示关键零件特征是足够地覆盖了技术需求。
其次,QFD小组应选择需要在工艺规划矩阵中配置的哪些关键零件特征。其决策过程同产品规划质量屋中选择优先配置项目过程基本相同,只是在零件配置矩阵中没有顾客竞争性评估和技术竞争性评估这些数据。QFD小组一般先分析那些“强”相关符号最多的零件特征,然后根据FMEA的风险评估、零件特征的权重和经验知识等因素,选择那些需要配置的关键零件特征。