质量工具在汽车设计中的集成应用范文

摘要：

质量管理在汽车的设计开发中起到至关重要的作用。在汽车产品的气量管理过程中，DFMEA和QFD是两个重要的质量工具，二者也得到了广泛的应用。这两个工具既能够使产品满足顾客需求，也能找出造成产品质量问题的症结所在。但二者同样存在一定的局限性，文章将DFMEA和QFD集成应用，充分发挥这两种工具的优势，实现产品的质量管理。最后以汽车转向器的设计开发为例，证明二者集成应用的可行性和有效性，对企业产品开发中的质量管理具有实际指导意义。

关键词：

DFMEA；QFD；集成应用；质量管理

1背景概述

随着经济的快速发展，人们的生活条件越来越高，汽车也成为广大民众日益常见的交通工具。中国的汽车市场需求量增长迅速并且总量巨大，2015年中国汽车市场产销量分别达到2450.33万辆和2459.76万辆，连续7年全球第一。为了满足市场需求，汽车的设计开发越来越重要。而在设计中，设计质量能够影响产品的整个生命周期，已经发展为最重要的因素。汽车设计阶段的成本约占整个制造成本的10%，但是却在汽车最终质量中占到90%，设计开发的质量直接决定着汽车在市场中的地位，因此在汽车设计开发中要严把质量关。

2DFMEA在汽车设计质量中的应用

2.1DFMEA的概念DFMEA是DesignFailureModeandEffects的简称，中文翻译为设计阶断故障模式和分析，是一种质量预防管理工具。DFMEA是为了在早期发现并预防潜在问题的发生，从而查找汽车在设计时存在的问题，及时寻找原因、后果，从而避免设计质量问题对汽车研发的影响。DFMEA又称为设计FMEA，是在FMEA的基础之上发展而来的，它应用在汽车产品的各个阶段，是一种系统化工具。DFMEA同时也是一种风险分析方法，主要目的式对潜在可能的风险进行分析，尽可能的降低风险至可接受的水平之上。

2.2DFMEA的开发实施过程DFMEA在设计开发中应用，是以团队或科室的组织方法进行的，由团队领导或科室领导在既定的时间和要求领导成员按照系统的设计进行操作。DFNEA所应对的式潜在的失效模式，是指在设计和操作过程中可能存在和发生的设计错误，所造成设计和功能无法满足既定要求。在整个汽车开始设计过程中，从项目的立项，直到汽车的批量上市，需要经过几个重大阶段，分别是：项目立项、项目启动、设计开发、试生产、批量上市。从项目的立项开始，就要采取DFMEA工具对质量进行控制。在汽车开发设计阶段，在对DFMEA进行分析时，我们往往从两个方面来获取内容：第一，从数据库中直接对数据进行获取；第二，从设计要求中获取相关数据，分析设计过程中的潜在失效模式，并对失效模式进行综合系统分析，进而达到控制开发质量的目的。

3QFD在汽车设计质量中的应用

质量功能展开（QualityFunctionDeployment，QFD），是指把顾客或者市场的需求转化为设计要求、工艺标准、生产要求等多层次演绎分析方法，体现了以市场为导向，以顾客需求为产品开发唯一依据的指导思想。QFD分析技术的具体操作是：第一，对顾客的需求进行量化；第二，对产品的设计研发、工程制造等进行量化；第三，将前两步的量化结果综合对比分析。QFD分析技术的核心是需求转换，通过量化分析得到产品的关键技术特性、零部件特性、生产控制参数和工艺要求等。QFD的核心是质量屋，通过矩阵展开，非常灵活、直观地将用户的需求表达出来。由于该矩阵的相关矩阵看起来像一件瓦屋，所以被称为质量屋。QFD在建立完质量屋之后，需要通过加权评分的方法来量化设计分工的重要程度，进而给出相关的关键措施。在进行加权计算前，要确定各个分工的重要程度，确定评分标准。

4DFMEA与QFD关系

DFMEA是以产品的生产过程为基础，研究在整个生产过程中有可能出现的失效形式、失效风险及可能存在的质量缺陷，随后采取相关措施来及时纠正，从而提高产品质量，满足顾客的需求，获得相关经济收益。QFD是将顾客需求通过矩阵进行分解，随后实现产品生产的一系列工程手段，将各个关键因素、关键技术和工艺进行量化评分，进而针对不同的工程措施采取不同的预防措施，从而满足顾客需求。DFMEA与QFD技术的目的都是为了实现产品，满足顾客需求，二者具有共同的目的，但是在应用过程中均存在一定的局限性。DFMEA在实际应用过程中，往往针对某些细节来确定失效模式，没有将整个设计开发过程作为一个整体，系统地确定各个阶段的失效模式、起因、结果，各阶段DFMEA不能建立起系统性的关联。QFD技术在实际的应用中，往往受限于操作人员的个人感情色彩和经验，不能够客观的反映各个阶段和工序之间的联系，并且量化评分缺乏一定的标准。

5DFMEA与QFD的集成应用

通过上面的研究，我们可以得到以下结论：DFMEA主要针对的是功能不能实现，从不能满足顾客需求的角度来查找生产过程中所可能存在的风险，进而提出纠正和预防措施，来消除或降低产品和过程缺陷的风险，从而最终满足顾客的需求。QFD主要是从功能时间的角度来达到质量管理的目的，通过系统方法将整个设计生产过程进行分解，对顾客的需求、技术、经济要求进行分解和评价，关注点在于最终的产品能否满足市场或者顾客的需求。DFMEA和QFD都是系统的分析工具，从不同的角度进行开发设计的质量管理，最终的目的都是为了满足市场或者顾客的需求。DFMEA和QFD两种工具在产品和过程的设计阶段有大部分的价差，而不同的部分由能够互补，形成一个完整的产品实现过程。将DFMEA引入到QFD模型中，既可以可以克服其各自的局限性，也能发挥其互补的优势。QFD在应用中，主机展开的特性能够为DFMEA提供分析对象，通过失效模式的分析，寻找相关的纠正措施，并能对起因进行探查，进而完成质量管理，满足市场或者顾客的需求。

6应用实例

本文以汽车设计开发中的转向器设计为例，来分析DFMEA和QFD集成应用在设计开发中的作用。转向器俗称方向机、转向机，是转向系中最重要的部件，主要作用是增大转向盘传到转向传动机构的力和改变力的传递方向。国内外现今流行的转向器主要有三种结构，分别为：曲柄球销式、曲柄叉式、齿扇齿条式。转向器一般由螺杆、螺母、钢球、导管、摇臂轴、壳体、侧盖及上、下盖等主要零部件组成。各个部件均有其独特功效，共同完成转向器的功能。首先，我们运用QFD工具对汽车转向器开发设计过程进行分析，分析造成排成转向器失效的原因。根据顾客对汽车转向器的需求分析，利用QFD矩阵分析，得到关键技术特性矩阵。在得到关键技术特性之后，我们对其重要度、相关度进行评价，可以得到各关键技术特性的绝对重要度和相对重要度。但是这些特性的排序只是从顾客需求的角度进行的分析，没有考虑这些特性在过程中可能出现的失效及后果。我们可以利用DFMEA工具，从质量风险的角度来评价这些关键技术特性，分析造成这些失效的原因，并制定相对应的纠正和预防措施，从而降低质量风险，达到设计需求。

7结语

QFD是一种重要的质量管理工具，通过矩阵分析，将顾客的需求转化为产品的实现过程中的技术特性，并对这些特性进行评价排序，在汽车开发设计的初期对设计质量进行预测。DFMEA是一种风险预测工具，以产品的生产过程作为研究对象，逐级分析在产品的生产过程中可能出现的失效模式、后果风险及其可能造成的质量损失，并提出相关的预防和纠正措施。QFD与DFMEA均存在一定的局限性，建立二者的集成应用，可以实现产品与顾客需求的应对。在汽车的设计开发过程中，可以引入QFD和DFMEA的集成模式，实现对汽车产品的质量控制，同时能够更加贴切的实现顾客需求。

参考文献：

[1]胡楠.浅析汽车项目开发和制造过程中的质量管理工具[J].上海汽车,2012,(7).

[2]孙丽丽,章敏,南江华.质量工具在汽车设计开发的集成应用[J].上海汽车,2013,(8).

[3]南江华,孙丽丽.汽车设计阶段DFMEA闭环控制可靠性方法研究[J].中国质量，2014,(8).

[4]田红梅,谢骋.DRBFM在汽车产品研发过程中的应用[J].上海汽车,2014,(9).49

作者：陆素娇 单位：上汽通用五菱汽车股份有限公司