新產(chǎn)品開發(fā)概論品質(zhì)管理-.ppt課件

1、新產(chǎn)品開發(fā)概論（第六部分）常用工具BY 關(guān)義春博士精策管理顧問有限公司內(nèi)容提要6.1 IPPD的系統(tǒng)工程與質(zhì)量工程方法介紹6.2 七個管理和計劃工具6.3 QFD6.4 健壯性設(shè)計-質(zhì)量損失6.5 TRIZ-創(chuàng)造性解決問題的方法6.6 Axiomatic design method6.1 IPPD的系統(tǒng)工程與質(zhì)量工程方法介紹需求輸入功能分析分解和功能定位綜合評估和決策系統(tǒng)單元描述6.1.1 IPPD的系統(tǒng)工程與質(zhì)量工程方法介紹客戶七個管理和計劃工具功能質(zhì)量展開健壯性設(shè)計（DOE，田口6）統(tǒng)計過程控制知識反饋6.1.2 IPPD 與傳統(tǒng)系統(tǒng)工程開發(fā)過程的比較- DDPLTMIPPD概念設(shè)計系統(tǒng)設(shè)

2、計總體設(shè)計參數(shù)設(shè)計詳細(xì)設(shè)計容差設(shè)計生產(chǎn)設(shè)計過程設(shè)計詳細(xì)設(shè)計容差總體設(shè)計參數(shù)器件權(quán)衡模塊權(quán)衡系統(tǒng)權(quán)衡器件權(quán)衡模塊權(quán)衡系統(tǒng)權(quán)衡如轉(zhuǎn)速，掃描范圍，光強度，均勻性，體積重量，傳輸，作用距離，等6.1.3 常用的工具與方法為七個管理和計劃工具 功能能質(zhì)量展開 健壯性設(shè)計-DOE,田口方法， 統(tǒng)計過程控制 功能分析 價值分析 權(quán)衡方法 TRIZ DFX重點討論論內(nèi)容6.2 七個管理和計劃工具頭腦風(fēng)暴組合整理與排序?qū)嵤┖吞幚碛H近圖關(guān)系圖樹圖/系統(tǒng)圖矩陣圖優(yōu)先權(quán)矩陣過程決策程序圖網(wǎng)絡(luò)圖產(chǎn)生邏輯6.2.1新老七工具間的關(guān)系事實數(shù)據(jù)數(shù)值數(shù)據(jù)文字?jǐn)?shù)據(jù)組織整理新七工具信息基本七工具產(chǎn)生主意形成計劃分析方法收集數(shù)據(jù)后定

3、義問題在收集數(shù)據(jù)錢定義問題Source: Nayatani, Y., The Seven New QC Tools (Tokyo, Japan, 3A Corporation, 1984)6.2.2 Basic Seven Q.C. Tools6.2.3 聯(lián)合應(yīng)用七個新工具的意義6.2.4 聯(lián)合應(yīng)用七個新工具的意義6.2.5 聯(lián)合應(yīng)用七個新工具的意義6.2.6 聯(lián)合應(yīng)用七個新工具的意義 Unstructured Problem must be put into solvable formProblem is mappedProblem becomesobvious to allProblem

4、is in solvable formThe Seven New ToolsThoughts are easily organizedThings go wellPeople understandproblemCooperation is obtainedCountermeasuresare on targetProblem becomesobvious to allNub of problem is identifiedProblem can be clearly articulatedPlans are easily laidNothing is omitted6.2.7親近圖6.2.8

5、Relations Diagrams6.2.9 New Seven Q.C. ToolsTree Diagrams Completing a Tree Diagram要完成3層方法3層方法主要方法3層方法3層方法約束主要方法次要方法次要方法次要方法次要方法3層方法3層方法3層方法3層方法4層方法4層方法4層方法4層方法4層方法4層方法4層方法4層方法4層方法4層方法4層方法4層方法6.2.10 New Seven Q.C. ToolsMatrix Diagrams Advantages of Matrix Diagrams (cont.)5 types: L-shaped, T-shaped,

6、 Y-shaped, X-shaped, and C-shaped6.2.11 New Seven Q.C. ToolsArrow Diagrams Arrow Diagram戰(zhàn)略1約束活動2435968710131211Completing a PDPC6.2.12 New Seven Q.C. ToolsProcess Decisions Program Charts StartGOALYESYESNONONONONOYESNONOCompleting a Prioritization Grid 6.2.13 New Seven Q.C. Tools Matrix Data Analysi

7、s 6.3 QFD（質(zhì)量工能展開）1972產(chǎn)生于日本三菱公司開始解決顧客的需求問題先已發(fā)展成為先進(jìn)產(chǎn)品開發(fā)的基本工具在國內(nèi)應(yīng)用還不多。國外大量采用時間證明采用QFD可以節(jié)省1/2的費用和時間6.3 .1 用戶之聲VOICE OF CUSTEMER 這里客戶是廣義的 工作產(chǎn)品的后續(xù)使用者都是“客戶” - 直到最終用戶 客戶之聲就是各個方面對產(chǎn)品的希望，需求6. 3.2 QFD的效果6.3 .3 QFD 是一個集體活動6.3 .4 QFD是一個建立在新七大工具支持基礎(chǔ)之上的綜合工具質(zhì)量屋HOQ6.3 .5 與新七大工具的關(guān)系6.3 .6 QFD產(chǎn)品設(shè)計流程6.3 .7 HOQ6.3 .8 各個部分

8、特性和關(guān)系QFD/CAPTURE 軟件講簡單的QFD復(fù)合的CQFDEQFD一種增強的QFD6.3 .9 實施QFD的五大步驟-第一步6.3 .9-1第二步6.3 .9-2第三步6.3 .9-3第四步6.3 .9-4第五步6.3 .10-1 CCAPD6.3 .10-2 CCAPD法CCAPD法6.3 .10-2產(chǎn)品設(shè)計過程6.3 .11 顧客之聲表6.3 .11-1 標(biāo)準(zhǔn)顧客之聲6.3 .12 制作優(yōu)先圖6.3 .13 質(zhì)量屋的其他部分6.4 健壯性設(shè)計-質(zhì)量損失6.4 .1 田口The Taguchi method質(zhì)量Quality健壯性設(shè)計Robust Design質(zhì)量損失函數(shù)Qualit

9、y Loss Function6.4 .2 基本概念1 產(chǎn)品質(zhì)量是設(shè)計出來的，不是檢驗出來的2 質(zhì)量目標(biāo)是減少對目標(biāo)值的偏差，得到最佳值3 質(zhì)量不是基于外觀的特征和特性4 用一個損失函數(shù)來表示質(zhì)量成本。6.4 .3 質(zhì)量Quality理想質(zhì)量 （Ideal Quality）參考點（目標(biāo)值） (target value) for 決定產(chǎn)品或服務(wù)的水平交付的產(chǎn)品要能合理的環(huán)境中可靠的完成其應(yīng)有的性能6.4 .4 健壯性設(shè)計Robust Design“An Engineering methodology for improving productivity during research and d

10、evelopment so that high-quality products can be produced quickly and at low cost”一種在研發(fā)階段用的，能使人們快速低成本地生產(chǎn)高質(zhì)量的產(chǎn)品，改進(jìn)生產(chǎn)率的工程方法設(shè)計高質(zhì)量的無缺陷產(chǎn)品和服務(wù)在不可控因數(shù)下，具有最小變數(shù)靈敏度的設(shè)計方法6.4 .5 Quality Loss Function質(zhì)量損失函數(shù)定義購買一件不合格的產(chǎn)品造成的經(jīng)與社會懲罰。6.4 .5 定質(zhì)量損失函數(shù)Quality Loss Function設(shè)定規(guī)格指定最小偏差目標(biāo)偏差的的增加造成對社會的損失6.4 .6 設(shè)定規(guī)格對社會的損失Loss to so

11、ciety-退貨Product rejection-返工Product rework-污染Pollution6.4 .7 設(shè)定最小偏差目標(biāo)6.4 .8 設(shè)定最小偏差目標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量不符Disagreements with standard quality 6.4 .9 設(shè)定最小偏差目標(biāo)Quadratic Loss Function（平方關(guān)系）6.4 .10 設(shè)定最小偏差目標(biāo)Quality Loss Function-購買一件不合格的產(chǎn)品造成的經(jīng)濟(jì)與社會懲罰。 QLF 計算:K = C/TL = K*V ($/unit)K =常數(shù)L = 懲罰C = 單件修復(fù)成本V = 平均標(biāo)準(zhǔn)偏差T =容差范圍

12、tolerance interval226.4 .11 應(yīng)用田口質(zhì)量損失函數(shù)的意義1) 找出購買不合格產(chǎn)品造成的損失.2) 實施產(chǎn)品改進(jìn). 6.4 .12 田口哲學(xué)6.4 .13 田口質(zhì)量控制技術(shù)6.4 .14 參數(shù)設(shè)計與正交試驗設(shè)計6.4 .15 田口方法-三次設(shè)計6.4 .16 統(tǒng)計過程控制（SPC)與產(chǎn)品開發(fā)的關(guān)系設(shè)計產(chǎn)品時要了解生產(chǎn)過程的控制原理，這樣才能更好地設(shè)計過程。統(tǒng)計的觀點，參數(shù)是分布的統(tǒng)計的觀點參數(shù)的設(shè)計時要符合SPC實際應(yīng)用情景IPPD或DFSS等的核心就是盡早地考慮過程因素，設(shè)計建模、仿真等必須以實際的過程為參照物設(shè)計的目標(biāo)是生產(chǎn)，SPC是現(xiàn)代生產(chǎn)的必備方法。過程設(shè)計，包

13、括過程的控制系統(tǒng)定義技術(shù)開發(fā)概念系統(tǒng)設(shè)計總體/參數(shù) 系統(tǒng)集成 詳細(xì)/容差制造線內(nèi)質(zhì)量 定義分布對開發(fā)過程控制CP=1接近61CP=12達(dá)標(biāo) 6CP=26.4 .1 7 DFSS 設(shè)計演進(jìn)6.5 TRIZ-創(chuàng)造性解決問題的方法6.5. 1意義6.5. 2核心內(nèi)容6.5. 3研究發(fā)現(xiàn)6.5. 4發(fā)明特征6.5. 5發(fā)明層次6.5. 6五級發(fā)明6.5. 7發(fā)明模式6.5. 8 運作6.5. 9工具6.5.10 TRIZ的發(fā)展Methodology Advancement1946 1985 40 PrinciplesPatterns ofEvolutionARIZ-85123476 standards

14、olutionsClassical TRIZ EraAltshuller Leadership EraTRIZ is half science and half art.6.5.11 經(jīng)典TRIZ1946 - 1985Basic ToolsSystemApproachParadox/ContradictionIdealSystemARIZSu-Field76 Standard Solutions40 Principles4 Separation PrinciplesEffects:(phys, chem,geo)8 PatternsExamples of InnovationClassical

15、 TRIZIncreased performanceGet rid of system抯 harmful effectsGains received without compromise or tradeoffAll mankind knowledgePast, present & future6.5.11-1 經(jīng)典TRIZKishinev School EraFounded by Boris Zlotin/Alla ZusmanAnalyzed, evaluated and structured Classical TRIZ toolsContinuously advanced the th

16、eoretical baseAdvanced/improved toolsARIZ, SF Modeling, Lines of Evolution, System of Operators, Innovation Guides & ExamplesAdded tools (ISQ, PF)Developed new applications (AFD, TRIZ VE)Adapted the methodology to computer science6.5.11-2 Kishinev School EraMethodology Advancement1982 1985 1993 AFDL

17、ines ofEvolutionAdvanced ARIZNon-technologicalapplications12Kishinev EraTRIZ Becomes a Set of Tools for Mass UtilizationTRIZ for valueanalysis System of operatorsRussian version of IWBRussian version of Manager WorkBenchTRIZ theory of organizations evolutionTRIZ for solving scientific problem6.5.11-

18、3 Kishinev School Era Kishinev Era 1982 - 1992Analytical ToolsAdvanced ARIZSu-FieldInnovation SituationQuestionnaireProblem FormulatorSystem ofOperators76 Standard Solutions40 Principles4 Separation PrinciplesEffects:(Phys,chem,geo,etc.)8 Patterns of EvolutionExamples of InnovationAdditional Operato

19、rsApplicationsDirected EvolutionKnowledge-Based ToolsAnticipatory Failure Determination6.5.11-4 Kishinev School Era 1982 - 1992Studying, evaluating and creating U.S. market Adapting the methodology to the Western worldDeveloping and enhancing toolsARIZ, Lines of Evolution, System of Operators, Probl

20、em Formulator, Innovation Process QuestionnaireDeveloping application to meet customers needsAnticipatory Failure Determination, Directed EvolutonEstablishing market presence with educational programs, software, and analytical services6.5.11-5 The Ideation EraWesternization and Adaptation to Market

21、Methodology Advancement 1992 1997 Advanced software toolsAFD softwareDirectedEvolutionRe-structuring of theoretical base23Non-technologicalapplications1Advanced TRIZeducationDirected EvolutionSoftwareManager WorkBenchSoftware6.5.11-5 Ideation/TRIZ Era Ideation/TRIZ Methodology 1992 - PresentApplicat

22、ionsDirected EvolutionKnowledge-Based ToolsSystem ofOperators76 Standard Solutions40 Principles4 Separation PrinciplesEffects:(Phys,chem,geo,etc.)8 Patterns of EvolutionExamples of InnovationAdditional OperatorsIDEATORIMPROVERELIMINATORIWBTRIZ SoftTMCertificationAFDFormulatorAnalytical ToolsAdvanced

23、 ARIZSu-FieldInnovation SituationQuestionnaireProblem FormulatorAnticipatory Failure Determination6.5.11-6 1992 - PresentA scientific and systematic methodology for evolving a mutually distinct and collectively exhaustive family of solutions to unresolved tasks.6.5.11-7 What Is Ideation?Start TimeDe

24、adlineAn ExhaustiveSet of PossibleConcepts of Solution ConfidentDecision PointForcedDecision PointNumber ofSolutionsforReliable ChoiceConsideredSolutionsTimeConventional InnovationProcessIdeation Process6.5.11-8 Why is the Ideation Process Different?6.5.11-9 Summary Offering of theIdeation / TRIZ Me

25、thodologyFour Key FindingsDefinition of the Inventive ProblemLevels of InventionsPatterns of InventionsPatterns of EvolutionThree Main PremisesIdealityContradictionsSystem ApproachFour Analytical ToolsInnovation Situation Questionnaire (ISQ)Problem FormulatorAlgorithm for Inventive Problem-Solving (

26、ARIZ)Substance-Field Analysis (Su-Field) Seven Knowledge-Based ToolsPattern/Lines of Evolution40 Innovation Principles & Contradiction TableSeparation Principles76 Standard SolutionsEffectsSystem of OperatorsSelected Innovation ExamplesThree Main ApplicationsInventive Problem Solving (IPS)Anticipato

27、ry Failure Determination (AFD)Directed Evolution (DE)6.5.11-10八種演化方式1. Life cycle.2. Dynamization.3. Multiplication cycle.(Transition to Bi- or Poly- system)4. Transition from macro to micro level.5. Synchronization.6. Scaling up or down7. Uneven development of parts8. Replacement of human (Automati

28、on)6.5.11-11 SU-FIELDSU-SUBSTANCE (物質(zhì)） FIELD 場：電場，磁場，力場，熱場，相互間的作用有意也有害，1.0 分析系統(tǒng) 3.0 定義理想最終結(jié)果，闡明物理沖突2.0 分析資源 4.0 分離物理沖突5.0 使用知識庫 效應(yīng)（Effects） 標(biāo)準(zhǔn)（Standards） 原理（Principles）9.0 在實際應(yīng)用中評審ARIZ的 所有階段8.0 開發(fā)解決方案的最多用途7.0 評審解決方案，分析物理沖突是否6.0 更改“最小問題“解決方案?解決方案?解決方案?解決方案?Macro Flow Chart for ARIZMini-problemModel o

29、f the ProblemTechnical ContradictionOperating ZoneOperating TimeResources of the System,Subsystem, Supersystem物理沖突 (宏觀級macro level)物理沖突 (微觀級)理想最終結(jié)果（Ideal Final Result (IFR)YESYESYESNONONONO關(guān)鍵 學(xué)問 解決方案的其他用途 添加到知識庫 滿足IFRt沒有物理沖突 可以實施YESI. 原始問題重建(PLAN )II. 消除物理沖突(DO)III. 分析解決方案 (CHECK/APPLY)arconi Works

30、International Janice Marconi 12/20/97問題的“最小問題”模型技術(shù)沖突操作地域操作時間系統(tǒng)資源子系統(tǒng)超級系統(tǒng)6.5.12-1 ARIZ1.0 分析系統(tǒng)形成物理模型1.1 完成問題的初步分析 繪制簡單的草圖 標(biāo)記主要部件1.2 描述小問題 Mini-Problem1.3 以兩種方式表述系統(tǒng)沖突1.4 強化沖突1.5 選擇那一種增強的沖突版本最適合基本功能 1.6 繪制增強的沖突模型 陳述原始問題 繪制系統(tǒng)基本功能確認(rèn)系統(tǒng)給子系統(tǒng)取名羅列系統(tǒng)的初始有用功能項 依據(jù)基本功能和系統(tǒng)來確認(rèn)系統(tǒng)的功能項減少技術(shù)和工作相關(guān)的行話闡明小問題 Mini-Problem確認(rèn)只對系

31、統(tǒng)進(jìn)行了最小的更改 minimal changes 在最小更改下，系統(tǒng)（子部件）完成基本功能（插入）EC-1消除或降低有害的作用，但也減少/減輕了有用的作用/, EC-2改進(jìn)有用的作用但增加了有害的作用 I. RESTRUCTURING OF THE ORIGINAL PROBLEM(PLAN)給超級系統(tǒng)取名把環(huán)境表述為超級系統(tǒng)羅列系統(tǒng)的初始有害的功能項 6.5.12-2 ARIZ2.0 分析資源以便在形成方案過程中使用 2.1 描述操作區(qū)域 2.2 2.3 Zone1繪制當(dāng)有用的作用出現(xiàn)時的空間Zone 2Per 1Per 2工具有害作用的目標(biāo)有用作用的目標(biāo)其他的系統(tǒng)級目標(biāo)環(huán)境超級系統(tǒng)系統(tǒng)的

32、副產(chǎn)品系統(tǒng)的廢棄物 T1T2T3T1T2T3Per 2TimeI. RESTRUCTURING OF THE ORIGINAL PROBLEM(PLAN)區(qū)域1區(qū)域 2Per 1繪制當(dāng)有害的作用出現(xiàn)時的空間羅列系統(tǒng)資源表述操作時間考慮沖突需求之前的時間考慮沖突需求期間的時間考慮沖突需求之后的時間展示在那個時間段有用的作用發(fā)生展示在那個時間段有害的作用發(fā)生羅列內(nèi)部物質(zhì)和場羅列外部物質(zhì)和場6.5.12-3 ARIZ3.0 定義理想最終結(jié)果表述物理沖突以設(shè)置解決問題 的方向 3.1陳述初始理想最結(jié)果 (IFR-1)3.2 利用第二步第三條列出的資源，嘗試IFR的不同表述增強IFR-1 使用資源作為位

33、置標(biāo)記 as a Placeholder消除負(fù)效應(yīng) 應(yīng)用“工具”作為資源在操作域進(jìn)行 Operating Zone在操作時間階段進(jìn)行 Operating Time3.5 細(xì)化理想最終結(jié)果 (IFR-2)3.6 使用S-Field分析和標(biāo)準(zhǔn)解決方法進(jìn)行時不使系統(tǒng)復(fù)雜 完成正面效應(yīng)時進(jìn)行 th Positive Effect區(qū)域1區(qū)域2T1T2T3Period 2Period 1在下面的空格替代不同的資源 “_”將在操作域和操作時段減少負(fù)面效應(yīng) 而（在完成正面效應(yīng)時）不使系統(tǒng)復(fù)雜試用獨立的粒子表述物理沖突的在操作時段使用操作域的較高級 I. RESTRUCTURING OF THE ORIGINA

34、L PROBLEM(PLAN)3.3 在宏觀級定義物理沖突 3.4 在微觀級定義物理沖突 應(yīng)用“目標(biāo)”作為資源應(yīng)用“系統(tǒng)”作為資源應(yīng)用“環(huán)境”作為資源應(yīng)用“超級系統(tǒng)”作為資源6.5.12-4 ARIZ4.1應(yīng)用分離原理消除物理沖突4.2 應(yīng)用物質(zhì)-場分析和標(biāo)準(zhǔn)方法4.4從IFR-2一步步回到形成簡單問題階段拆解系統(tǒng)輕微破壞系統(tǒng) 改變一下系統(tǒng) 在部件間分離 T 1T 2T 34.0 分離物理沖突，理想化的解決系統(tǒng)沖突在時間上分離相反的物理狀態(tài) 在系統(tǒng)和部件間分離相反的物理狀態(tài) 在同一種物質(zhì)中允許相反的兩種物理狀態(tài)共存 在空間上分離相反的物理狀態(tài) 4.3 應(yīng)用“聰明小人”技術(shù)來解決問題6.5.12

35、-5 ARIZ5.0 應(yīng)用知識庫，不斷探索直到獲得解決方案5.1采用與IFR-29（STEP 3.0 ）相似的成功解決問題的方案5.2 應(yīng)用科學(xué)效應(yīng) Scientific Effects 5.3應(yīng)用40個原理40 Principles5.4 應(yīng)用S-Field分析 5.5 應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)解決方案 6.5.12-6 ARIZ如果問題還沒解決 6.0 更改問題最小版本 “Mini- Version”6.1回顧在第一步進(jìn)行的沖突分析6.2 選擇其他的沖突版本6.3 在“最小問題”后重新表述其他沖突 6.4 重新表述最小問題 6.5 在超級系統(tǒng)級重新表述問題 確實是一個問題還有沒有更多問題EC1 to EC

36、2如果開始選的 EC-1 (物理沖突 1) 現(xiàn)在 選 EC-2 EC2 to EC1如果開始選的 EC-2 (物理沖突2) 那么 選 EC-1如果問題還沒解決 如果問題還沒解決 6.5.12-7 ARIZ7.0 評審解決方案分析物理沖突的消除 1. 物理沖突幾乎理想地消除了2. 解決方案滿足系統(tǒng)的各項需求 7.1 評審引入的物質(zhì)和場7.2評審獲得的方案 如果解決方案不能作為整體解決方案是否可作為部分解決方案解決方案是否實際可行？ 方案確實已消除系統(tǒng)的物理沖突？ 方案滿足系統(tǒng)的 IFR?解決方案會引起其他問題嗎？6.5.12-8 ARIZ8.0 開發(fā)解決方案的最大應(yīng)用，應(yīng)用從最近產(chǎn)生的概念中 獲

37、得的知識8.1 確定本解決方案如何更改以適合超級系統(tǒng)8.3用這個方案可否解決其他問題如果系統(tǒng)規(guī)模變化方法應(yīng)如何變化從反面來表述方法并應(yīng)用到其他問題 應(yīng)用這種方法到其他問題 普適化解決方案，形成方法8.2更改的系統(tǒng)是否由新和不同的用途系統(tǒng)的規(guī)模到零 系統(tǒng)的規(guī)模到無限大6.5.12-9 ARIZ9.0 在實時應(yīng)用過程中評審所有的ARIZ步驟獲得明確的關(guān)鍵學(xué)問加強PDCA圈的應(yīng)用部分 9.1評審在應(yīng)用ARIZ過程中所擁有的實際步驟9.2注意解決方案與其他的科學(xué)響應(yīng)和標(biāo)準(zhǔn)方法之間的差別 9.3把解決方案加入到知識庫 確定為什么這個方案與其他方案不同 確定是什么使該方案與其他的方案不同增加其他效應(yīng) Ad

38、d to Other Standard SolutionsPlanDoCheckApply6.5.12-10 ARIZ6.6 Axiomatic 簡介CustomerThe benefits customers seekFunctionalFunctional requirements of the design solutionPhysicalDesign parameters of the design solutionProcessProcess variables6.6.1 四個域Functional requirementFunctional requirements (FRs) a

39、re a minimum set of independent requirements that completely characterize the functional needs of the design solution in the functional domain.ConstraintConstraints (Cs) are bounds on acceptable solutions.Design ParameterDesign parameters (DPs) are the elements of the design solution in the physical

40、 domain that are chosen to satisfy the specified FRs.Process variableProcess variables (PVs) are the elements in the process domain that characterize the process that satisfies the specified DPs.6.6.2 左邊的域的決策傳遞到右邊的域6.6.3 偶合矩陣DP1DP2DP3FR1XOOFR2XXOFR3XOX6.6.4 兩條公理Axiom 1The Independence Axiom Maintain the independenc