試析基于QFD與TRIZ的產(chǎn)品質(zhì)量?jì)?yōu)化研究

　　產(chǎn)品質(zhì)量(Quality)指的是在商品經(jīng)濟范疇，企業(yè)依據特定的標準，對產(chǎn)品進(jìn)行規劃、設計、制造、檢測、計量、運輸、儲存、銷(xiāo)售、售后服務(wù)、生態(tài)回收等全程的必要的信息披露。以下是一篇關(guān)于試析基于QFD與TRIZ的產(chǎn)品質(zhì)量?jì)?yōu)化研究的論文范文，供大家閱讀參考!

　　論文摘要：隨著(zhù)經(jīng)濟的持續發(fā)展和技術(shù)的不斷進(jìn)步，如何使自身產(chǎn)品可以緊隨時(shí)代潮流并經(jīng)久不衰，成為企業(yè)越來(lái)越重視的話(huà)題。需求是經(jīng)濟發(fā)展的動(dòng)力，面對顧客需求的多變性和多樣化，企業(yè)應該不斷創(chuàng )新、改進(jìn)自己的產(chǎn)品，增加產(chǎn)品功能，提升產(chǎn)品質(zhì)量，以動(dòng)態(tài)、持續地滿(mǎn)足顧客需求，擴大市場(chǎng)份額，提升產(chǎn)品市場(chǎng)競爭力。

　　論文關(guān)鍵詞：QFD TRIZ 產(chǎn)品質(zhì)量 優(yōu)化研究

　　1 緒論

　　1.1 選題背景及意義

　　質(zhì)量功能展開(kāi)(QFD)作為在產(chǎn)品設計和生產(chǎn)過(guò)程中分析顧客需求與技術(shù)特性、為產(chǎn)品質(zhì)量改進(jìn)和優(yōu)化提供方向的一種技術(shù)方法理論，被應用于諸多企業(yè)的質(zhì)量管理中。它通過(guò)質(zhì)量屋(HOQ)將顧客需求分層次展開(kāi)，確定需求重要度，并進(jìn)行重要性排序;構建顧客需求-技術(shù)特性相關(guān)矩陣，以及技術(shù)特性自相關(guān)矩陣，依照需求重要度和技術(shù)特性相關(guān)關(guān)系，進(jìn)行工藝改進(jìn)和質(zhì)量?jì)?yōu)化，實(shí)現產(chǎn)品創(chuàng )新。為了增強質(zhì)量功能展開(kāi)理論應用過(guò)程中的客觀(guān)性和科學(xué)性，諸多學(xué)者將 QFD 與各種理論方法(如模糊集理論、AHP、RAHP、KANO 模型、田口方法、TRIZ 理論等)相結合，以便更加深入分析、抽取顧客需求，找出需要改進(jìn)的技術(shù)特性，為產(chǎn)品創(chuàng )新提供方向。創(chuàng )新是一切進(jìn)步的源泉!國家對創(chuàng )新的重視和制定的相關(guān)政策，既引領(lǐng)著(zhù)企業(yè)的發(fā)展道路，也推動(dòng)了創(chuàng )新技術(shù)方法在國內的推廣和應用。發(fā)明問(wèn)題解決理論(TRIZ)作為創(chuàng )新方法中的一種，與其他方法相比具有打破思維定勢，提升創(chuàng )新效率的優(yōu)勢，已逐步在我國得到推廣和應用，并日益受到企業(yè)的重視[1]。它是阿奇舒勒審閱世界 250 萬(wàn)份專(zhuān)利后，總結出來(lái)的發(fā)明規律和發(fā)明問(wèn)題解決模式，是最切合企業(yè)實(shí)際和行之有效的創(chuàng )新方法。TRIZ 理論現已在美國、日本、韓國、歐洲等地得到廣泛應用，并在企業(yè)應用中取得了成效。但在我國，該理論只是在近幾年才得到重視，應用于少數省份和企業(yè)。目前，國內外學(xué)者逐步加強了對 TRIZ 理論的應用拓展研究，并結合企業(yè)實(shí)際，將其與諸如計算機輔助創(chuàng )新技術(shù)、六西格瑪、QFD、沖突解決圖表等結合使用，以提升創(chuàng )新的效率。但眾多成功應用 TRIZ 的企業(yè)案例以國外居多，國內屈指可數。

　　1.2 國內外研究狀況

　　質(zhì)量功能展開(kāi)(QFD)主要應用于產(chǎn)品設計階段，確定客戶(hù)需求與質(zhì)量特性的關(guān)系，以最大限度提升顧客滿(mǎn)意度為目的，進(jìn)行產(chǎn)品的優(yōu)化設計與改進(jìn)。國外學(xué)者對質(zhì)量功能展開(kāi)的定義有不同的理解：20 世紀 70 年代，赤尾洋二教授第一次提出了質(zhì)量展開(kāi)(Quality Development, QD)的概念：將顧客的需求轉換為質(zhì)量屬性，將產(chǎn)品質(zhì)量標準系統地展開(kāi)到影響各個(gè)零部件和生產(chǎn)工藝的要素上，使產(chǎn)品或服務(wù)預先實(shí)現質(zhì)量保證，符合客戶(hù)需求[2]。水野滋博士認為，QFD 是將保證質(zhì)量的職能或業(yè)務(wù)，按照目的、手段系統展開(kāi)，以確保滿(mǎn)足客戶(hù)需求，它是一種體系化的管理方法[2]。Mazur 和 Glenn 認為，QFD 就是用于提高產(chǎn)品/服務(wù)顧客滿(mǎn)意水平的工具[3]。Joachim K. 和 Feng J. W 等人認為，QFD 是將顧客需求進(jìn)行分解、展開(kāi)和轉化，通過(guò)一系列的量化評分表和相關(guān)矩陣組合，對影響質(zhì)量的主要因素和指標進(jìn)行詳細分析，最后實(shí)現系統化[4]。Lou Colen 認為，QFD 是一種評價(jià)和衡量方法，使得產(chǎn)品開(kāi)發(fā)小組能夠清晰了解客戶(hù)的需求，并對產(chǎn)品或服務(wù)的性能滿(mǎn)足客戶(hù)需求的程度進(jìn)行系統地評價(jià)[5]。20 世紀 50 年代企業(yè)質(zhì)量控制活動(dòng)在日本得到廣泛開(kāi)展，人們意識到生產(chǎn)過(guò)程需要進(jìn)行質(zhì)量控制，設計過(guò)程更需要進(jìn)行質(zhì)量控制，提前控制產(chǎn)品質(zhì)量，可以減少原材料損耗，進(jìn)而降低企業(yè)成本。質(zhì)量功能展開(kāi)(QFD)最早產(chǎn)生于日本，在質(zhì)量展開(kāi)的概念被提出后，日本的神戶(hù)造船廠(chǎng)開(kāi)發(fā)出了質(zhì)量表的雛形，彌補了質(zhì)量展開(kāi)的不足。

　　2 相關(guān)理論概述

　　2.1 質(zhì)量功能展開(kāi)(QFD)理論

　　如何了解客戶(hù)對企業(yè)產(chǎn)品的需求，發(fā)現顧客的魅力型需求，以及產(chǎn)品應如何改進(jìn)才能更好地滿(mǎn)足顧客需求是企業(yè)在產(chǎn)品設計與質(zhì)量?jì)?yōu)化中的重點(diǎn)。質(zhì)量功能展開(kāi)可通過(guò)質(zhì)量屋技術(shù)細化顧客需求，識別需要改進(jìn)的技術(shù)特性和工藝，為產(chǎn)品質(zhì)量?jì)?yōu)化提供方向。赤尾洋二教授對 QFD 的定義在國外比較具有代表性，而國內具有代表性的觀(guān)點(diǎn)認為 QFD 既是一種直觀(guān)的、系統的、強有力的產(chǎn)品規劃工具，又是一種以顧客需求為依據、綜合產(chǎn)品開(kāi)發(fā)階段的各項技術(shù)要素進(jìn)行系統創(chuàng )新的方法[22]。其基本思想是將顧客的需求貫穿到產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)的全過(guò)程。綜合國內外學(xué)者的研究，本文認為質(zhì)量功能展開(kāi)(QFD)是指結合市場(chǎng)、成本等因素，綜合各種量化方法和管理思想分析客戶(hù)的當然需求，挖掘客戶(hù)的魅力型需求，尋找符合客戶(hù)需求的產(chǎn)品技術(shù)特性及產(chǎn)品關(guān)鍵控制點(diǎn)進(jìn)行產(chǎn)品設計，以提升客戶(hù)滿(mǎn)意度和產(chǎn)品市場(chǎng)競爭力的系統性的技術(shù)與方法。四個(gè)階段的矩陣相當于簡(jiǎn)易的質(zhì)量屋，各個(gè)階段的質(zhì)量屋存在內在聯(lián)系，即下一道工序使上一道工序的“顧客”，將上一道工序的顧客需求轉變?yōu)橄乱坏拦ば虻募夹g(shù)特性。產(chǎn)品規劃矩陣將客戶(hù)需求轉化為技術(shù)特性;零部件開(kāi)發(fā)階段將產(chǎn)品規劃階段的技術(shù)特性作為顧客需求，分析影響該技術(shù)特性的零部件特性(如技術(shù)參數、大小尺寸、材料等)，進(jìn)行產(chǎn)品設計，并利用最重要的零件特征構建產(chǎn)品質(zhì)量屋。前兩個(gè)階段是產(chǎn)品設計階段的質(zhì)量屋構建，本文主要應用的是 QFD 的前兩個(gè)階段，即通過(guò)分析顧客需求，確定需要改進(jìn)的技術(shù)特性，并進(jìn)一步具體到與需要改進(jìn)的技術(shù)特性相關(guān)聯(lián)的零件生產(chǎn)和加工工藝。

　　2.2 灰色關(guān)聯(lián)分析

　　灰色關(guān)聯(lián)分析(Grey Relational Analysis, GRA)是根據各因素變化曲線(xiàn)幾何形狀的相似程度，來(lái)判斷因素之間關(guān)聯(lián)程度的方法[23]。此方法主要用于計算比較數列和參考數列的相關(guān)關(guān)系;灰色關(guān)聯(lián)度越大，表示比較數列與參考數列的關(guān)系越密切[24]。故障模式與影響分析(Failure Mode and Effect Analysis,FMEA)是在一項產(chǎn)品出廠(chǎng)之前，確認、消除產(chǎn)品整個(gè)設計、生產(chǎn)過(guò)程中已知的和潛在的問(wèn)題與錯誤的技術(shù)方法，也稱(chēng)作潛在失效模式及后果分析[25]。該方法是通過(guò) FMEA 表格分析產(chǎn)品或服務(wù)的零部件或工藝流程的故障模式及其影響，預先查找產(chǎn)品質(zhì)量缺陷或故障，降低產(chǎn)品生產(chǎn)風(fēng)險和成本，提升顧客滿(mǎn)意度。FMEA 一般分為設計 FMEA 和過(guò)程 FMEA，其中設計 FMEA 的表格構成為：設計功能、潛在故障模式、潛在故障影響、關(guān)鍵特性、嚴重度(SEV)、故障原因、發(fā)生度(OCC)、檢測方法、檢測度(DET)、風(fēng)險順序數(RPN)、建議措施、責任人/責任范圍/完成日期、落實(shí)措施的結果[25]。

　　3 矛盾分析與系統優(yōu)化模型的構建 21

　　3.1 構建基于灰色關(guān)聯(lián)分析與 FMEA 的質(zhì)量屋模型 ...... 21

　　3.2 建立系統優(yōu)化模型.......... 29

　　3.2.1 確定矛盾沖突 29

　　3.2.2 解決矛盾沖突 30

　　3.2.3 系統優(yōu)化模型 32

　　4 汽車(chē)安全氣囊發(fā)生器質(zhì)量?jì)?yōu)化實(shí)證分析 .......... 34

　　4.1 分析 A15 汽車(chē)安全氣囊發(fā)生器組件的顧客需求 ...... 34

　　4.2 構建 A15 汽車(chē)安全氣囊發(fā)生器質(zhì)量屋 354

　　4.3 基于 TRIZ 的 A15 汽車(chē)安全氣囊發(fā)生器質(zhì)量?jì)?yōu)化方案設計........ 47

　　5 結論與展望. 50

　　5.1 研究工作與結論.. 50

　　5.2 研究展望........... 50

　　4 汽車(chē)安全氣囊發(fā)生器質(zhì)量?jì)?yōu)化實(shí)證分析

　　安全氣囊是汽車(chē)必不可少的一部分，它的質(zhì)量和可靠性與乘員的生命安危息息相關(guān)。汽車(chē)在行駛中出現安全事故時(shí)，會(huì )產(chǎn)生兩次碰撞，第一次是汽車(chē)和外部事物的碰撞，導致汽車(chē)行駛的速度迅速下降;第二次是由于汽車(chē)速度急速下降所產(chǎn)生的慣性使乘員和汽車(chē)內部構件之間發(fā)生碰撞。汽車(chē)安全氣囊的主要作用是：在兩次碰撞之間，安全氣囊迅速彈出、膨脹，降低乘員的碰撞程度，以起到保護作用。汽車(chē)安全氣囊的工作原理為：當汽車(chē)發(fā)生碰撞事故時(shí)，安全氣囊控制系統檢測到?jīng)_擊力(減速度)超過(guò)設定值時(shí)，安全氣囊電子控制裝置立即接通充氣元件中的傳爆管電路，點(diǎn)燃傳爆管內的點(diǎn)火介質(zhì)，火焰引燃點(diǎn)火藥粉和氣體發(fā)生劑，產(chǎn)生大量氣體，在 0.03s的時(shí)間內即將氣囊充氣，使氣囊急劇膨脹，沖破方向盤(pán)，緩沖碰撞對駕駛員和乘員的沖擊，隨后又將氣囊中的氣體放出[26]。X 汽車(chē)安全系統有限公司主要從事汽車(chē)主、被動(dòng)安全技術(shù)和產(chǎn)品的研發(fā)、設計和制造，是國內最大的自主品牌安全氣囊和安全帶的供應商。公司在生產(chǎn)過(guò)程中實(shí)行ISO/TS16949 質(zhì)量保證體系，并通過(guò)了 ISO14001 環(huán)境體系認證。公司根據顧客對不同車(chē)型安全氣囊發(fā)生器的需求，進(jìn)行產(chǎn)品的創(chuàng )新設計和質(zhì)量?jì)?yōu)化，以最大限度滿(mǎn)足顧客需求，贏(yíng)得市場(chǎng)份額。本文選擇 X 公司的 A15 汽車(chē)安全氣囊發(fā)生器組件作為研究對象，通過(guò) QFD 與 TRIZ 的集成應用，幫助企業(yè)分析顧客需求，實(shí)現產(chǎn)品創(chuàng )新設計和質(zhì)量?jì)?yōu)化。

　　結論

　　本文基于 FMEA 與灰色關(guān)聯(lián)分析構建了質(zhì)量屋規劃模型，并利用 TRIZ 對 A15 汽車(chē)安全氣囊發(fā)生器進(jìn)行優(yōu)化設計和改進(jìn)。其中所做的研究工作主要有：

　　(1)對 QFD、TRIZ 的拓展研究以及 QFD 與 TRIZ 的集成應用做了國內外研究現狀評價(jià)和總結，并提出了自己對 QFD 定義的理解;

　　(2)介紹了 QFD 的相關(guān)理論知識和內容及其核心技術(shù)——質(zhì)量屋技術(shù)，并對質(zhì)量屋的組成部分和構建過(guò)程進(jìn)行了詳細、重點(diǎn)介紹;

　　(3)對 QFD 質(zhì)量屋構建過(guò)程中使用的灰色關(guān)聯(lián)分析和故障模式與影響分析(FMEA)進(jìn)行詳細介紹，通過(guò)灰色關(guān)聯(lián)分析方法計算顧客需求重要度，確定顧客需求與技術(shù)特性相關(guān)關(guān)系矩陣，利用 FMEA 修正技術(shù)特性重要度，既消除了數據獲取的主觀(guān)性和隨意性，又盡量避免了產(chǎn)品優(yōu)化過(guò)程中的質(zhì)量缺陷和成本、資源浪費，使產(chǎn)品在提升顧客滿(mǎn)意度的前提下實(shí)現質(zhì)量?jì)?yōu)化。

　　(4)QFD 的質(zhì)量屋構建過(guò)程是根據顧客需求發(fā)現產(chǎn)品或系統中存在的沖突，而TRIZ 則是根據發(fā)現的沖突，運用固有的技術(shù)方法解決沖突和問(wèn)題。QFD 與 TRIZ 的集成應用實(shí)現了優(yōu)勢互補，將發(fā)現問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題結合起來(lái)，推動(dòng)產(chǎn)品創(chuàng )新設計與質(zhì)量?jì)?yōu)化。

　　(5)本文將 X 公司的 A15 汽車(chē)安全氣囊發(fā)生器作為研究和模型應用對象，通過(guò)灰色關(guān)聯(lián)分析和 FMEA 將安全氣囊發(fā)生器進(jìn)行質(zhì)量功能展開(kāi)，發(fā)現產(chǎn)品設計與優(yōu)化過(guò)程中的沖突和問(wèn)題，并用 TRIZ 分析問(wèn)題，提出相應的解決思路，以實(shí)現該類(lèi)汽車(chē)安全氣囊發(fā)生器的優(yōu)化設計，為 X 公司和類(lèi)似公司產(chǎn)品的質(zhì)量?jì)?yōu)化提供借鑒。

　　參考文獻(略)

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