關(guān)鍵質(zhì)量特性

1、什么是復(fù)雜產(chǎn)品復(fù)雜產(chǎn)品是指具有“客戶需求復(fù)雜、產(chǎn)品組成復(fù)雜、產(chǎn)品技術(shù)復(fù)雜、制造流程復(fù)雜、試驗維護復(fù)雜、項目管理復(fù)雜、工作環(huán)境復(fù)雜”等特征的一類產(chǎn)品，被譽為“工業(yè)之花”的航空發(fā)動機就被列入復(fù)雜產(chǎn)品序列。作為剛滿7歲的萌萌“小商”，雖然年齡不大，卻由3-5萬個零部件組成，這就決定了他需要歷經(jīng)各種磨練才能孕育而生。在設(shè)計階段，他需要接受需求分析和定義、概念設(shè)計、初步設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計、驗證及各階段評審；在制造階段，他需要接受精密鑄造、精密鍛造、精密加工、精密裝配等環(huán)節(jié)來保證結(jié)構(gòu)的完美；在試驗階段，他需要接受各項極其苛刻乃至破壞性的試驗來確保適應(yīng)各種嚴(yán)苛的工作環(huán)境；以上決定了其質(zhì)量要求苛刻、研發(fā)、制造、試

2、驗及管理成本高昂、研制周期漫長。因此，在復(fù)雜產(chǎn)品研制過程中，如何正確理解復(fù)雜產(chǎn)品關(guān)鍵質(zhì)量特性，并進行識別，以對復(fù)雜產(chǎn)品研制過程關(guān)鍵質(zhì)量特性進行重點監(jiān)控，并及時發(fā)現(xiàn)潛在質(zhì)量問題，在產(chǎn)品全生命周期質(zhì)量管控中顯得尤為重要。渦扇航空發(fā)動機（圖片來源于網(wǎng)絡(luò)）什么是關(guān)鍵質(zhì)量特性質(zhì)量特性是指產(chǎn)品、過程或體系與要求有關(guān)的固有特性。為了有效地在產(chǎn)品研制過程中開展質(zhì)量保證工作，需要從質(zhì)量工程“關(guān)鍵少數(shù)，次要多數(shù)”的角度準(zhǔn)確地把握質(zhì)量保證的重點和對象，為此在質(zhì)量特性的基礎(chǔ)上，把質(zhì)量特性劃分為關(guān)鍵質(zhì)量特性、重要質(zhì)量特性和次要質(zhì)量特性，其中關(guān)鍵質(zhì)量特性是指影響和決定產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵的少數(shù)質(zhì)量特性，它們是產(chǎn)品相關(guān)性能技術(shù)指

3、標(biāo)及其參數(shù)的集合，它們來源于顧客對產(chǎn)品質(zhì)量的需求。初步設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計、制關(guān)鍵質(zhì)量特性形成于產(chǎn)品策劃階段的技術(shù)規(guī)范，在概念設(shè)計、造、試驗不同階段不斷傳遞與細(xì)化。質(zhì)量特性分解圖關(guān)鍵質(zhì)量特性的作用在復(fù)雜產(chǎn)品質(zhì)量管理過程中，關(guān)鍵質(zhì)量特性是決定和控制產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵因素，是產(chǎn)品質(zhì)量主要載體，是產(chǎn)品研制階段質(zhì)量保證的主要對象，他們能夠極大地影響產(chǎn)品全生命周期顧客滿意度、安全性、可靠性、符合性、一致性、功能實現(xiàn)性等，他們需要額外或重點的管控手段來減少潛在的質(zhì)量問題和失效成本，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量。關(guān)鍵質(zhì)量特性的識別，有利于明確產(chǎn)品研制階段質(zhì)量保證的重點和主線，更有利于理清產(chǎn)品設(shè)計、制造、試驗過程和質(zhì)量保證過程之間

4、的關(guān)系。在復(fù)雜產(chǎn)品設(shè)計階段，通過設(shè)計質(zhì)量控制保證產(chǎn)品關(guān)鍵質(zhì)量特性設(shè)計進入產(chǎn)品。由于市場競爭日益激烈，針對復(fù)雜產(chǎn)品，在產(chǎn)品設(shè)計階段采用額外的手段保證所有的產(chǎn)品質(zhì)量特性顯然是不可能也是不現(xiàn)實的，為此，我們以其中關(guān)鍵質(zhì)量特性為目標(biāo)來建立系統(tǒng)化的設(shè)計質(zhì)量保證方法，在設(shè)計周期和成本允許的情況下，為進一步提高產(chǎn)品質(zhì)量，還可以用此方法根據(jù)質(zhì)量特性重要度依次保證。怎么識別關(guān)鍵質(zhì)量特性復(fù)雜產(chǎn)品關(guān)鍵質(zhì)量特性（Critical-to-qualityCharacteristics,CTQ識別是指在復(fù)雜產(chǎn)品研制過程中，對產(chǎn)品質(zhì)量特性進行分析，過濾對產(chǎn)品質(zhì)量具有不顯著影響的質(zhì)量特性，篩選出對產(chǎn)品質(zhì)量具有重要影響的關(guān)鍵質(zhì)量

5、特性的過程。由質(zhì)量控制的理論方法可知，產(chǎn)品的組成結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，最終產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量問題的概率就越大，相應(yīng)的質(zhì)量控制的難度越大。如航空發(fā)動機產(chǎn)品，如果研發(fā)、制造、試驗過程質(zhì)量控制能力較弱，就將導(dǎo)致較多劣質(zhì)產(chǎn)品的產(chǎn)生，從而增加研發(fā)、制造、試驗成本，同時也影響產(chǎn)品的及時交付。因此，如何提高復(fù)雜產(chǎn)品研制過程質(zhì)量控制能力，有效識別出關(guān)鍵質(zhì)量特性已成為復(fù)雜產(chǎn)品制造企業(yè)面臨的一個亟需解決的問題。質(zhì)量功能展開法質(zhì)量功能展開法（QualityFunctionDeployment-QFD）,是把顧客或市場對產(chǎn)品的需求進行多層次的演繹分析，轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的設(shè)計要求、零部件特性、工藝要求、生產(chǎn)要求的過程。它是以顧客要求為產(chǎn)品研

6、制的指導(dǎo)思想，在產(chǎn)品設(shè)計中確定產(chǎn)品研制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)、關(guān)鍵的零部件和關(guān)鍵的工藝，實現(xiàn)將顧客要求轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品設(shè)計要求，產(chǎn)品設(shè)計要求轉(zhuǎn)化為部件、過程和生產(chǎn)要求。質(zhì)量功能展開法主要是利用由顧客需求、產(chǎn)品特性、顧客需求的重要性、計劃矩陣、顧客需求與產(chǎn)品特性之間的關(guān)系、特性與特性之間的關(guān)系、目標(biāo)值七部分組成的“質(zhì)量屋”，并通過規(guī)范化的方法完成顧客需求轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品特性、產(chǎn)品特性轉(zhuǎn)化為零件特性、零件特性轉(zhuǎn)化為關(guān)鍵工藝操作、關(guān)鍵工藝操作轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)要求。QFD1布式分解模型示意圖（圖片來源于網(wǎng)絡(luò)）“質(zhì)量屋”示意圖（圖片來源于網(wǎng)絡(luò)）正交試驗設(shè)計法產(chǎn)品質(zhì)量的好壞很大程度上是由設(shè)計所決定的，因此在新產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計階段就十分重

7、要，在設(shè)計階段可以使用質(zhì)量功能展開等方法來識別關(guān)鍵質(zhì)量特性，為了保證設(shè)計的好產(chǎn)品能夠成為真正的高質(zhì)量的產(chǎn)品，需要對產(chǎn)品制造過程進行多因素（因子）的試驗以識別出關(guān)鍵質(zhì)量特性。由于多因素（因子）的試驗次數(shù)較多，于是人們通過試驗設(shè)計（DOE）來選擇最佳試驗，從而實現(xiàn)用少量的試驗識別出關(guān)鍵質(zhì)量特性，其中正交試驗是一種常用試驗設(shè)計方法。在開展正交試驗時，首先應(yīng)明確試驗?zāi)康?、試驗指?biāo)，確定因子和水平、選用合適的正交表，再進行試驗，并記錄試驗結(jié)果。試驗完成后，通過直觀分析、方差分析等數(shù)據(jù)分析方法對試驗數(shù)據(jù)進行分析，確定關(guān)鍵因素（因子），從而識別出關(guān)鍵質(zhì)量特性，最后通過試驗驗證關(guān)鍵質(zhì)量特性的正確性。數(shù)據(jù)挖掘法

8、數(shù)據(jù)挖掘稱為數(shù)據(jù)庫中的知識發(fā)現(xiàn)（KnowledgeDiscoveryDatabase,KDD）,就是從大量數(shù)據(jù)中獲取有效的、關(guān)鍵的、新穎的、潛在有用的、最終可理解信息的過程，在質(zhì)量管理中的應(yīng)用主要是指對產(chǎn)品研制過程中產(chǎn)生的大量的結(jié)構(gòu)化或半結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)信息，通過數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)（如各種電子表單、PDM系統(tǒng)、OA系統(tǒng)等）把這些數(shù)據(jù)信息收集到統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫中，然后通過規(guī)約、清理，過濾出無效信息，減少數(shù)據(jù)庫信息量，同時通過數(shù)據(jù)變換，使數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為適合數(shù)據(jù)挖掘的形式，最后應(yīng)用統(tǒng)計方法、事例推理、決策樹規(guī)則推理、模糊集、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法等數(shù)據(jù)挖掘方法挖掘出關(guān)鍵數(shù)據(jù)信息，再通過模式評估和知識轉(zhuǎn)換最終識別出產(chǎn)品關(guān)鍵質(zhì)量特性。數(shù)據(jù)挖掘在產(chǎn)品關(guān)鍵質(zhì)量特性識別中的應(yīng)用是一個反復(fù)循環(huán)的過程，每一步驟如果沒有達到預(yù)期目標(biāo)，都需要回到前面的步驟，重新調(diào)整并執(zhí)行。通過數(shù)據(jù)挖掘識別產(chǎn)品關(guān)鍵質(zhì)量60%以上的精力和時間需特性時，至少60%的費用可能要花在信息收集階段，而其中至少要花在數(shù)據(jù)預(yù)處理過程中。數(shù)據(jù)挖掘（圖片來源于網(wǎng)絡(luò)）結(jié)語隨著大發(fā)商用航空發(fā)動機研制工作的不斷推進，各參研人員在對傳統(tǒng)制造業(yè)研制過程中的質(zhì)量控制方法進行深入了解和分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合航空發(fā)動機復(fù)雜產(chǎn)品的