產(chǎn)品質(zhì)量先期策劃（APQP）指南 課件 第4章 產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開發(fā)

汽車零部件產(chǎn)品質(zhì)量先期策劃（APQP）實(shí)用手冊(cè)第1章

概述第2章

程序文件案例第5章

過程設(shè)計(jì)和開發(fā)第3章

計(jì)劃和確定項(xiàng)目第4章

產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開發(fā)第6章

產(chǎn)品和過程的確認(rèn)第7章

反饋、評(píng)定和糾正措施在確定項(xiàng)目之后，APQP第二個(gè)階段進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與開發(fā)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)將第一階段的輸出作為輸入。輸出分為兩大類，產(chǎn)品設(shè)計(jì)輸出和產(chǎn)品質(zhì)量策劃小組的輸出。產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開發(fā)要完成產(chǎn)品特征和特性的設(shè)計(jì)，并完成手工樣件的制作與驗(yàn)證。即使產(chǎn)品設(shè)計(jì)由顧客或部分由顧客進(jìn)行，項(xiàng)目小組也要充分考慮所有設(shè)計(jì)要素。一個(gè)可行的設(shè)計(jì)必須滿足產(chǎn)量、工期和工程要求，滿足質(zhì)量、可靠性、投資成本、重量、單件成本和時(shí)間目標(biāo)。盡管可行性研究和控制計(jì)劃主要是基于工程圖紙和規(guī)范的要求，但是從本階段的分析工具如DFMEA等，也能獲取到有價(jià)值的信息，以進(jìn)一步確定和優(yōu)先考慮產(chǎn)品的特殊特性和過程控制的特性。

圖3-1APQP計(jì)劃和確定項(xiàng)目示意圖第4章產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開發(fā)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開發(fā)要保證對(duì)技術(shù)要求和其他有關(guān)技術(shù)資料的全面、嚴(yán)格的評(píng)審；進(jìn)行初始可行性分析，以評(píng)價(jià)在產(chǎn)品在制造過程可能發(fā)生的潛在問題。APQP產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開發(fā)的階段圖4-1所示。

圖4-1APQP產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開發(fā)示意圖

第4章產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開發(fā)4.1設(shè)計(jì)輸出若供應(yīng)商有產(chǎn)品設(shè)計(jì)責(zé)任，需要完成產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。產(chǎn)品設(shè)計(jì)一般由組織的設(shè)計(jì)部門來完成。主要工作包括設(shè)計(jì)失效及后果分析、產(chǎn)品的可制造性和裝配性設(shè)計(jì)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)驗(yàn)證與評(píng)審，手工樣件的制作，圖紙和數(shù)學(xué)模型的設(shè)計(jì)，工程規(guī)范，材料規(guī)范的評(píng)審等。

1.設(shè)計(jì)失效模式及后果分析（DFMEA）1.FMEA概述FMEA是PotentialFailureModeandEffectsAnalysis（潛在的失效模式及后果分析）的英文簡(jiǎn)稱，包括DFMEA（設(shè)計(jì)FMEA）和PFMEA（過程FMEA）。

4.1設(shè)計(jì)輸出

1.設(shè)計(jì)失效模式及后果分析（DFMEA）FMEA是一種可靠性設(shè)計(jì)的重要方法，用于確保在產(chǎn)品和過程開發(fā)（APQP）過程中，對(duì)構(gòu)成產(chǎn)品的子系統(tǒng)、零件，對(duì)構(gòu)成過程的各個(gè)工序的潛在的問題逐一進(jìn)行分析，從而預(yù)先采取有效的預(yù)防或糾正措施，以提高產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性的一種系統(tǒng)化的方法。FMEA是APQP的關(guān)鍵部分，它的結(jié)果是體現(xiàn)多功能小組的集體知識(shí)的文件化。FMEA實(shí)際上是FMA（故障模式分析）和FEA（故障影響分析）的組合。它對(duì)各種可能的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)、分析，以便在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上消除這些風(fēng)險(xiǎn)或?qū)⑦@些風(fēng)險(xiǎn)減小到可接受的水平。20世紀(jì)50年代，F(xiàn)MEA方法最初應(yīng)用于美國(guó)格魯曼（Grumman）飛機(jī)公司在研制飛機(jī)主操縱系統(tǒng)的分析，當(dāng)時(shí)只進(jìn)行了故障模式影響分析，而未進(jìn)行危害性分析，但取得了良好的效果。

4.1設(shè)計(jì)輸出

1.設(shè)計(jì)失效模式及后果分析（DFMEA）及時(shí)性是成功實(shí)施FMEA的最重要因素之一，F(xiàn)MEA是一種事前行為，預(yù)先（UP-FRONT）花時(shí)間完成FMEA，會(huì)降低后期更改的風(fēng)險(xiǎn)，使產(chǎn)品和過程的更改在最容易和最低成本的情況下進(jìn)行。DFMEA應(yīng)該在設(shè)計(jì)的早期階段開始，PFMEA應(yīng)該在工裝或生產(chǎn)設(shè)備開發(fā)和采購(gòu)前進(jìn)行。FMEA除用于產(chǎn)品和過程的設(shè)計(jì)開發(fā)，也可用于解決問題方面。另外，F(xiàn)MEA也能應(yīng)用于非生產(chǎn)領(lǐng)域，如，用于對(duì)行政過程風(fēng)險(xiǎn)的分析或安全系統(tǒng)的評(píng)估。

FMEA的開發(fā)由多學(xué)科（多功能）小組進(jìn)行，小組成員應(yīng)具備必要的專業(yè)知識(shí)。管理層是FMEA的擁有者和責(zé)任者，應(yīng)對(duì)小組給予直接的支持。FMEA開發(fā)的過程一般包括：確定小4.1設(shè)計(jì)輸出

1.設(shè)計(jì)失效模式及后果分析（DFMEA）組→確定范圍→確定顧客→識(shí)別功能、要求和規(guī)范→識(shí)別潛在失效模式→識(shí)別潛在后果→識(shí)別潛在要因→識(shí)別控制→識(shí)別和評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)→建議措施和結(jié)果。2.DFMEA簡(jiǎn)介DFMEA是一種以預(yù)防為主的可靠性設(shè)計(jì)分析技術(shù)，評(píng)定設(shè)計(jì)失效幾率及失效影響，該技術(shù)的應(yīng)用有助于企業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低成本，縮短研發(fā)周期。以往項(xiàng)目或產(chǎn)品的DFMEA是產(chǎn)品質(zhì)量先期策劃過程的重要輸入，比如產(chǎn)品和過程特殊特性的識(shí)別與確認(rèn)，DFMEA是其重要輸入之一。DFMEA是一種動(dòng)態(tài)文件，應(yīng)在設(shè)計(jì)概念定案前開始，在生產(chǎn)設(shè)計(jì)放行前完成。在產(chǎn)品質(zhì)量先期策劃過程及批量生產(chǎn)過4.1設(shè)計(jì)輸出

1.設(shè)計(jì)失效模式及后果分析（DFMEA）程中，根據(jù)顧客的要求或組織產(chǎn)品、過程的變更作相應(yīng)的更新，作為管理變更和知識(shí)的有效工具。

DFMEA通過以下幾方面降低風(fēng)險(xiǎn)，支持設(shè)計(jì)過程：有助于對(duì)設(shè)計(jì)（包括功能要求和設(shè)計(jì)方案在內(nèi)的設(shè)計(jì)）進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)；對(duì)制造、裝配、服務(wù)和回收要求的最初設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)價(jià)；提高在設(shè)計(jì)/開發(fā)過程中，考慮潛在故障模式及其對(duì)系統(tǒng)和車輛運(yùn)行影響的可能性；為全面、有效的設(shè)計(jì)開發(fā)和項(xiàng)目確認(rèn)提供更多的信息；根據(jù)潛在失效模式對(duì)“顧客”的影響，對(duì)其進(jìn)行分級(jí)列表，進(jìn)而建立一套設(shè)計(jì)改進(jìn)、開發(fā)和驗(yàn)證試驗(yàn)/分析的優(yōu)先系統(tǒng)；4.1設(shè)計(jì)輸出

1.設(shè)計(jì)失效模式及后果分析（DFMEA）

為建議和跟蹤降低風(fēng)險(xiǎn)的措施，提供一個(gè)公開的討論形式；為將來分析研究售后市場(chǎng)情況、評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)的更改以及開發(fā)更先進(jìn)的設(shè)計(jì)提供參考。

3.DFMEA中顧客的定義

DFMEA過程中要考慮4個(gè)主要顧客，分別是終端顧客，包括使用產(chǎn)品的人員或組織；OEM安裝和制造工廠，包括OEM生產(chǎn)動(dòng)作和組裝場(chǎng)所；供應(yīng)鏈廠商，包括原材料和零件的加工、制造或組裝的供應(yīng)商場(chǎng)所；政府機(jī)構(gòu)的法律法規(guī)。識(shí)別與確認(rèn)顧客及顧客的要求，能幫助更充分的確定功能、要求和規(guī)范。

4.DFMEA小組

DFMEA由負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品工程師領(lǐng)導(dǎo)，由具有代表性的各學(xué)4.1設(shè)計(jì)輸出

1.設(shè)計(jì)失效模式及后果分析（DFMEA）科專家和相關(guān)部門人員組成多學(xué)科（或多功能）小組進(jìn)行開發(fā)和維護(hù)。小組成員應(yīng)具備必要的專業(yè)知識(shí)，小組成員應(yīng)包括但不限于裝配、制造、設(shè)計(jì)、分析、試驗(yàn)、可靠性、材料、質(zhì)量、服務(wù)和供方，以及下一個(gè)較高階或低階的組裝或系統(tǒng)、子系統(tǒng)或零部件設(shè)計(jì)部門。

5.制造、裝配和可服務(wù)性的考慮

DFMEA應(yīng)包含任何由設(shè)計(jì)導(dǎo)致的在制造或裝配過程中發(fā)生的潛在失效模式和要因。這些失效模式可能通過設(shè)計(jì)規(guī)避或減輕。如：預(yù)防零件裝配在錯(cuò)誤的位置的設(shè)計(jì)特性，即防錯(cuò)。當(dāng)在DFMEA分析中不能規(guī)避或減輕失效模式時(shí)，應(yīng)記錄在措施計(jì)劃中，其后的驗(yàn)證、后果和控制應(yīng)傳遞到PFMEA中，PFMEA應(yīng)覆蓋這些內(nèi)容。4.1設(shè)計(jì)輸出

1.設(shè)計(jì)失效模式及后果分析（DFMEA）

DFMEA不依靠過程控制去克服潛在的設(shè)計(jì)弱點(diǎn)，但它可以考慮對(duì)制造和裝配采取技術(shù)和物理限制措施。如：必要的拔模斜度、表面處理的限制、裝配空間（如加工通道）、鋼材硬度局限性、公差/過程能力/性能等。

DFMEA也應(yīng)考慮產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)使用后，產(chǎn)品服務(wù)的可行性和回收的技術(shù)和物理限制。如：工具的可獲得性、診斷能力、材料分類標(biāo)記（可回收性）、制造過程中使用的材料/化學(xué)品等。

6.DFMEA的開發(fā)

DFMEA的開發(fā)聚焦于最終顧客的產(chǎn)品設(shè)計(jì)。有效的DFMEA開發(fā)過程包括：建議工作小組、確定范圍、創(chuàng)建描述產(chǎn)品功能和要求的方框圖或P圖、填寫DFMEA表格。對(duì)預(yù)期產(chǎn)品特性的4.1設(shè)計(jì)輸出

1.設(shè)計(jì)失效模式及后果分析（DFMEA）清晰和完整的定義更有助于潛在失效模具的識(shí)別。DFMEA表格用于描述任可建議措施和職責(zé)在內(nèi)的分析結(jié)果的文件化。

DFMEA開始前，應(yīng)確定包含和不包含的內(nèi)容，了解所需分析的系統(tǒng)、子系統(tǒng)或零組件的開發(fā)信息和確定他們的功能要求和特性。在過程開始時(shí)確定范圍可以確保方向和重點(diǎn)一致。為了確定DFMEA的范圍，小組應(yīng)考慮以下方面：產(chǎn)品界面有什么過程，匹配部件或系統(tǒng)？產(chǎn)品的功能或特性會(huì)影響其他部件或系統(tǒng)嗎？有需要執(zhí)行產(chǎn)品預(yù)期功能的其他部件或系統(tǒng)提供的輸入嗎？在連接的部件或系統(tǒng)中產(chǎn)品功能包含失效模式的預(yù)防或探測(cè)嗎？4.1設(shè)計(jì)輸出

1.設(shè)計(jì)失效模式及后果分析（DFMEA）

7.方塊示意圖

方塊示意圖也叫框圖，表示了產(chǎn)品的部件之間的物理和邏輯關(guān)系。指出了在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)部件和子系統(tǒng)之間的相互關(guān)系，包括：信息流、能量、力或流體。目的是通過描述分析的邊界范圍和接口，明確各組件、零部件之間的關(guān)系，理解系統(tǒng)的要求或輸入，輸入活動(dòng)的執(zhí)行或功能的執(zhí)行，及交付物或輸出。

方塊圖用線將方塊連接而成，每一個(gè)方塊與產(chǎn)品的一個(gè)主要部件或過程的一個(gè)主要步驟相對(duì)應(yīng)。線表示產(chǎn)品的部件是如何相關(guān)的，或相互的界面。組織根據(jù)實(shí)際情況確定最好的方塊圖的繪制方法和形式。用于DFMEA的方塊圖應(yīng)作為DFMEA附件附在一起。圖4-2和表4-1為方塊圖的兩個(gè)示例。4.1設(shè)計(jì)輸出

圖4-2方塊圖示例4.1設(shè)計(jì)輸出

表4-1

方塊圖、環(huán)境極限4.1設(shè)計(jì)輸出

1.設(shè)計(jì)失效模式及后果分析（DFMEA）8.參數(shù)圖表

參數(shù)圖表也叫做P圖，P圖是用于確定和描述控制因素和錯(cuò)誤狀態(tài)的穩(wěn)健性工具。P圖可以幫助小組理解與設(shè)計(jì)功能相關(guān)物理學(xué)的功能，分析那些影響性能的受控和不受控因素的設(shè)計(jì)輸入（信號(hào)）和輸出（反映或功能）。分析產(chǎn)品設(shè)計(jì)的輸入與輸出，即產(chǎn)品的預(yù)期功能，有助于識(shí)別錯(cuò)誤情形，噪音因素和控制因素。錯(cuò)誤狀態(tài)與DFMEA中的潛在失效模式相對(duì)應(yīng)。圖4-3為P圖示例。4.1設(shè)計(jì)輸出

1.設(shè)計(jì)失效模式及后果分析（DFMEA）

圖4-3普通催化劑反應(yīng)器P圖

4.1設(shè)計(jì)輸出

1.設(shè)計(jì)失效模式及后果分析（DFMEA）9.功能要求

功能要求清單是對(duì)于設(shè)計(jì)功能和界面要求的分析編輯。這個(gè)清單包括以下內(nèi)容：總則：這個(gè)范疇考慮產(chǎn)品的目的和總體設(shè)計(jì)意圖；安全；政府法規(guī)可靠性（功能壽命）負(fù)載和使用周期，顧客產(chǎn)品使用方面考慮安靜的運(yùn)作，噪聲、震動(dòng)及刺耳的雜音；流動(dòng)性保持力；對(duì)環(huán)境的影響；

4.1設(shè)計(jì)輸出

1.設(shè)計(jì)失效模式及后果分析（DFMEA）9.功能要求

外形；包裝和運(yùn)輸；服務(wù)；裝配設(shè)計(jì)；可生產(chǎn)性設(shè)計(jì)；

10.其他工具和資源

一些工具和資源，以及工程師的經(jīng)驗(yàn)和歷史數(shù)據(jù)，可以幫助小組理解和確定設(shè)計(jì)要求和功能，這些工具和資源有：圖表、圖紙等；材料清單（BOM）；內(nèi)部關(guān)系矩陣圖界面矩陣圖；質(zhì)量功能展開（QFD）；質(zhì)量和可靠性歷史數(shù)據(jù)等。4.1設(shè)計(jì)輸出

1.設(shè)計(jì)失效模式及后果分析（DFMEA）

11.DFMEA表格

表4-2為FMEA手冊(cè)第四版建議的樣式，其中RPN值極限法的使用作為慣例依然列入表格，但不建議將RPN值作為評(píng)價(jià)風(fēng)險(xiǎn)的基本方法。

表4-2DFMEA示例4.1設(shè)計(jì)輸出

1.設(shè)計(jì)失效模式及后果分析（DFMEA）

12.DFMEA表格填寫指南按表4-3中每個(gè)欄目末尾的字母代號(hào)描述。FMEA表頭部分的內(nèi)容與表格內(nèi)容一樣重要，需認(rèn)真清晰填寫，表頭部分填寫指南見表4-4所示。FMEA表格的正文部分，描述具體失效風(fēng)險(xiǎn)分析及所采取的改進(jìn)措施，填寫指南見表4-5所示。

表4-3DFMEA示例4.1設(shè)計(jì)輸出

表4-4DFMEA填寫指南（表頭部分）4.1設(shè)計(jì)輸出

表4-5DFMEA填寫指南（表格部分）4.1設(shè)計(jì)輸出13.DFMEA手冊(cè)建議的評(píng)價(jià)準(zhǔn)則DFMEA對(duì)于嚴(yán)重度（S）、發(fā)生率（O）和探測(cè)度（D）的評(píng)估，給出了建議的評(píng)估準(zhǔn)則，分別見表4-6、4-7和4-8所示。

表4-6建議的嚴(yán)重度（S）評(píng)價(jià)準(zhǔn)則4.1設(shè)計(jì)輸出

表4-7建議的發(fā)生率（O）評(píng)價(jià)準(zhǔn)則4.1設(shè)計(jì)輸出

表4-8建議的探測(cè)度（D）評(píng)價(jià)準(zhǔn)則4.1設(shè)計(jì)輸出

1.設(shè)計(jì)失效模式及后果分析（DFMEA）14.DFMEA與其他文件的關(guān)系DFMEA不是一個(gè)孤立的文件，它與其他文件的關(guān)系圖4-4所示。

表4-4DFMEA與其他文件的關(guān)系4.1設(shè)計(jì)輸出

1.設(shè)計(jì)失效模式及后果分析（DFMEA）15.其他注意事項(xiàng)只有修改設(shè)計(jì)才能降低嚴(yán)重度等級(jí)。通過設(shè)計(jì)更改或設(shè)計(jì)過程更改預(yù)防失效模式的要因是降低發(fā)生率的唯一方法。對(duì)于是否有措施的需要，不建議使用RPN極限排序。DFMEA為動(dòng)態(tài)文件，當(dāng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)發(fā)生更改和更新時(shí)，應(yīng)對(duì)DFMEA進(jìn)行評(píng)審與更新。16.頭腦風(fēng)暴法簡(jiǎn)介頭腦風(fēng)暴法是FMEA分析的主要方法，主要用來確定失效模式。頭腦風(fēng)暴法是一種非結(jié)構(gòu)化的方法，它是運(yùn)用創(chuàng)造性思維和發(fā)散性思維以及專家經(jīng)驗(yàn)，通過會(huì)議等形式識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)的一種方法。

4.1設(shè)計(jì)輸出

1.設(shè)計(jì)失效模式及后果分析（DFMEA）頭腦風(fēng)暴法，由美國(guó)BBDO廣告公司的奧斯本首創(chuàng)，該方法主要由價(jià)值工程工作小組成員在正常融洽和不受任何限制的氣氛中以會(huì)議形式進(jìn)行討論、座談，積思廣意，打破常規(guī)，積極思考，暢所欲言，充分發(fā)表個(gè)人的看法和意見。在使用這種方法識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，要允許與會(huì)的專家和分析人員暢所欲言，共同分析和發(fā)現(xiàn)項(xiàng)目存在的各種風(fēng)險(xiǎn)。組織者要善于提問和引導(dǎo)并能及時(shí)地整理項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別的結(jié)果，促使與會(huì)者能夠不斷地發(fā)現(xiàn)和識(shí)別出項(xiàng)目的各種風(fēng)險(xiǎn)和項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)影響因素。在使用這種方法時(shí)需要專家們回答的問題包括：如果實(shí)施這個(gè)項(xiàng)目會(huì)遇到哪些項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)，這些項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)后果的嚴(yán)重程度如何，風(fēng)險(xiǎn)的主要成因是什么，項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)事件的征兆有哪些，項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)有哪些基本的特性，等等。

4.1設(shè)計(jì)輸出

1.設(shè)計(jì)失效模式及后果分析（DFMEA）17.DFMEA檢查表APQP手冊(cè)提供了DFMEA的檢查表，以協(xié)助組織的多功能小組對(duì)DFMEA進(jìn)行檢查和確認(rèn)。表4-9為DFMEA檢查表。

表4-9DFMEA檢查表

4.1設(shè)計(jì)輸出2.可制造性和裝配設(shè)計(jì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，必須對(duì)可制造性和裝配性進(jìn)行考慮。如果產(chǎn)品沒有很好的可制造性和裝配性，造成生產(chǎn)加工的難于實(shí)現(xiàn)，裝配困難，或生產(chǎn)效率降低，廢品率增加。產(chǎn)品的可制造性和裝配設(shè)計(jì)要求在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)，要考慮后期產(chǎn)品生產(chǎn)過程的制造、工裝模具、工藝、節(jié)拍、工位器具、內(nèi)外物流等過程的可實(shí)現(xiàn)性，以及各部件之間裝配的易操作和防錯(cuò)。以免在后期生產(chǎn)時(shí)出現(xiàn)問題，發(fā)生設(shè)計(jì)變更?？芍圃煨院脱b配設(shè)計(jì)是一種同步工程的過程，用來優(yōu)化設(shè)計(jì)功能、可制造性和易于裝配之間的關(guān)系。多功能小組進(jìn)行可制造性和裝配設(shè)計(jì)的程度取決于顧客需要和期望的范圍。小組進(jìn)行可制造性和裝配設(shè)計(jì)除應(yīng)考慮以下所列項(xiàng)目，還可以根據(jù)多功能小組的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)、產(chǎn)品/過程、政府法規(guī)和服務(wù)的要求等增加。

4.1設(shè)計(jì)輸出2.可制造性和裝配設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)、概念、功能和對(duì)制造變差的敏感性；制造和/或裝配過程；尺寸公差；性能要求；部件數(shù)；過程調(diào)整；材料搬運(yùn)?？芍圃煨院脱b配設(shè)計(jì)的原則可考慮：盡量減少零件的種類和數(shù)量，盡量使用標(biāo)準(zhǔn)件；產(chǎn)品中相似特征盡量設(shè)計(jì)成統(tǒng)一的尺寸；

避免內(nèi)加工；避免使用非標(biāo)準(zhǔn)緊固件；

在可能的情況下盡量采用成組的設(shè)計(jì)技術(shù)

盡量減少零件的搬運(yùn)次數(shù)。

表4-10為可裝配性與制造設(shè)計(jì)分析參考表格。

4.1設(shè)計(jì)輸出

表4-10

可制造性和裝配設(shè)計(jì)分析

4.1設(shè)計(jì)輸出2.可制造性和裝配設(shè)計(jì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，必須對(duì)可制造性和裝配性進(jìn)行考慮。如果產(chǎn)品沒有很好的可制造性和裝配性，造成生產(chǎn)加工的難于實(shí)現(xiàn)，裝配困難，或生產(chǎn)效率降低，廢品率增加。產(chǎn)品的可制造性和裝配設(shè)計(jì)要求在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)，要考慮后期產(chǎn)品生產(chǎn)過程的制造、工裝模具、工藝、節(jié)拍、工位器具、內(nèi)外物流等過程的可實(shí)現(xiàn)性，以及各部件之間裝配的易操作和防錯(cuò)。以免在后期生產(chǎn)時(shí)出現(xiàn)問題，發(fā)生設(shè)計(jì)變更?？芍圃煨院脱b配設(shè)計(jì)是一種同步工程的過程，用來優(yōu)化設(shè)計(jì)功能、可制造性和易于裝配之間的關(guān)系。多功能小組進(jìn)行可制造性和裝配設(shè)計(jì)的程度取決于顧客需要和期望的范圍。小組進(jìn)行可制造性和裝配設(shè)計(jì)除應(yīng)考慮以下所列項(xiàng)目，還可以根據(jù)多功能小組的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)、產(chǎn)品/過程、政府法規(guī)和服務(wù)的要求等增加。

4.1設(shè)計(jì)輸出3.設(shè)計(jì)驗(yàn)證設(shè)計(jì)驗(yàn)證是驗(yàn)證產(chǎn)品設(shè)計(jì)是否滿足顧客的要求和目標(biāo)，設(shè)計(jì)輸出是否滿足設(shè)計(jì)輸入的要求。主要是通過試驗(yàn)來完成，包括產(chǎn)品的尺寸、外觀的測(cè)量，功能、性能、耐久性、可靠性試驗(yàn)等。多功能小組應(yīng)制定設(shè)計(jì)驗(yàn)證計(jì)劃，并按計(jì)劃進(jìn)行驗(yàn)證。設(shè)計(jì)驗(yàn)證計(jì)劃和報(bào)告（DVP&R），是制訂的一種貫穿于產(chǎn)品/過程開發(fā)，從開始到每一階段的綜合試驗(yàn)計(jì)劃活動(dòng)，并文件化的方法。有效的DVP&R為工程技術(shù)人員提供了準(zhǔn)確文件化的工作幫助。DVP&R的作用表現(xiàn)在：

為保證部件或系統(tǒng)符合所有的工程要求，要求責(zé)任部門或人員制定全面而完整的試驗(yàn)計(jì)劃，以便安排出合理的試驗(yàn)順序；保證產(chǎn)品可靠性滿足顧客要求的目標(biāo)；

4.1設(shè)計(jì)輸出3.設(shè)計(jì)驗(yàn)證

對(duì)顧客在進(jìn)度上要求加快試驗(yàn)計(jì)劃的情況予以重視；為有關(guān)責(zé)任部門提供一種工作用的工具：

匯總功能、耐久性和可靠性試驗(yàn)要求，編入一份文件內(nèi)以便查詢；

為設(shè)計(jì)評(píng)審提供了試驗(yàn)準(zhǔn)備情況和進(jìn)展報(bào)告的能力企業(yè)如果是克萊斯勒和福特的供應(yīng)商，將被要求使DVP&R。表4-11為設(shè)計(jì)驗(yàn)證計(jì)劃和報(bào)告（DVP&R）的參考表格。

表4-11設(shè)計(jì)驗(yàn)證計(jì)劃和報(bào)告（DVP&R）

4.1設(shè)計(jì)輸出4.設(shè)計(jì)評(píng)審設(shè)計(jì)評(píng)審是在設(shè)計(jì)的適當(dāng)階段，定期地由多功能小組成員評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)要求，及設(shè)計(jì)能力和強(qiáng)果是否滿足設(shè)計(jì)要求，并找出問題，確定解決方案。定期召開設(shè)計(jì)評(píng)審會(huì)議，參會(huì)人員以設(shè)計(jì)技術(shù)部門為主，并且必須包括其他有影響的相關(guān)部門。設(shè)計(jì)評(píng)審不僅是防止問題和誤解的有效方法，還是一種監(jiān)視項(xiàng)目進(jìn)展及向管理者報(bào)告的機(jī)制。顧客有要求時(shí)須得到顧客的批準(zhǔn)。設(shè)計(jì)評(píng)審不只是工程檢驗(yàn)，它包含一系列的驗(yàn)證評(píng)價(jià)活動(dòng)。包括但不限于：設(shè)計(jì)/功能的要求；正式的可靠性和置信度目標(biāo)；部件/子系統(tǒng)/系統(tǒng)的工作循環(huán)；

4.1設(shè)計(jì)輸出4.設(shè)計(jì)評(píng)審計(jì)算機(jī)模擬和標(biāo)桿測(cè)試結(jié)果；設(shè)計(jì)失效模式及后果分析（DFMEA）；可制造性和裝配設(shè)計(jì)的評(píng)審；試驗(yàn)設(shè)計(jì)（DOE）和裝配產(chǎn)生的變差結(jié)果；失效模式試驗(yàn)；設(shè)計(jì)驗(yàn)證的進(jìn)展；設(shè)計(jì)評(píng)審的主要功能是跟蹤設(shè)計(jì)驗(yàn)證的進(jìn)展。組織應(yīng)使用設(shè)計(jì)驗(yàn)證計(jì)劃和報(bào)告（DVP&R）來跟蹤設(shè)計(jì)驗(yàn)證的進(jìn)展。設(shè)計(jì)評(píng)審應(yīng)形成評(píng)審記錄文件。表4-12為設(shè)計(jì)評(píng)審記錄的文件示例。

4.1設(shè)計(jì)輸出

表4-12設(shè)計(jì)評(píng)審記錄

4.1設(shè)計(jì)輸出5.樣件制造-控制計(jì)劃設(shè)IATF16949標(biāo)準(zhǔn)8.5.1.1條款要求：“組織應(yīng)針對(duì)所提供的產(chǎn)品在系統(tǒng)、子系統(tǒng)、部件和/或材料層次上開發(fā)控制計(jì)劃，包括散裝材料及零件的生產(chǎn)過程，使用相同的生產(chǎn)過程的材料或零件的族控制計(jì)劃是可以接受的?！盜ATF16949的附錄A也對(duì)控制計(jì)劃的詳細(xì)要求作了說明?？梢娍刂朴?jì)劃是是企業(yè)質(zhì)量管理體系不可缺少的一部分，是質(zhì)量策劃（APQP）的非常重要輸出，是質(zhì)量計(jì)劃的一種表現(xiàn)形式。條款的要求也指明，若是材料或零件的生產(chǎn)使用相同的生產(chǎn)過程、相同原材料，可以編制族控制計(jì)劃。控制計(jì)劃方法是一種結(jié)構(gòu)化的方法，適用于零件和過程的整個(gè)體系，用于協(xié)助供應(yīng)商根據(jù)顧客的要求制造出優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品?？刂朴?jì)劃表格提供了使過程和產(chǎn)品變差最小化的系統(tǒng)的文件化的書面描述。

4.1設(shè)計(jì)輸出5.樣件制造-控制計(jì)劃控制計(jì)劃描述了包括進(jìn)料、加工和出貨在內(nèi)的過程的每個(gè)階段所需的控制措施，并保證所有的過程輸出滿足要求所需的階段性措施。在正式生產(chǎn)運(yùn)行中，控制計(jì)劃提供了用來控制特性的過程監(jiān)視和控制方法。由于過程是不斷更新和持續(xù)改進(jìn)的，控制計(jì)劃應(yīng)修訂以與過程的改進(jìn)狀況相對(duì)應(yīng)?？刂朴?jì)劃在產(chǎn)品的整個(gè)壽命周期中被保持和使用。早期的開發(fā)階段，控制計(jì)劃的主要目的是對(duì)過程控制的初始計(jì)劃起到成文和交流的作用，指導(dǎo)在生產(chǎn)過程中如何控制過程并保證產(chǎn)品質(zhì)量。量產(chǎn)階段，控制計(jì)劃作為動(dòng)態(tài)文件使用，反映當(dāng)前過程使用的控制方法和測(cè)量系統(tǒng)。控制計(jì)劃隨著測(cè)量系統(tǒng)和控制方法的評(píng)價(jià)和改進(jìn)而被修訂?？刂朴?jì)劃的制定者為多功能小組，其輸入信息包括：

4.1設(shè)計(jì)輸出5.樣件制造-控制計(jì)劃

過程流程圖系統(tǒng)/設(shè)計(jì)/過程FMEA特殊特性清單從以往類似產(chǎn)品得到的經(jīng)驗(yàn)小組對(duì)過程的了解設(shè)計(jì)評(píng)審優(yōu)化方法（如：QFD、DOE等）制定并實(shí)施控制計(jì)劃有如下益處：1.質(zhì)量方面：預(yù)防為主，減少浪費(fèi)，提高在設(shè)計(jì)、制造和裝配中的產(chǎn)品質(zhì)量?？刂朴?jì)劃識(shí)別過程特性，識(shí)別導(dǎo)致產(chǎn)品變差（輸入變量）的控制方法和變差源（輸出變量）的控制方法，為產(chǎn)品和過程提供了一套完整的評(píng)價(jià)依據(jù)和

4.1設(shè)計(jì)輸出5.樣件制造-控制計(jì)劃信息?？刂朴?jì)劃將制造過程的要素整合，并在產(chǎn)品制造或裝配的整個(gè)過程遵守這個(gè)計(jì)劃，并且萬一過程出現(xiàn)問題，可啟動(dòng)反應(yīng)計(jì)劃，恢復(fù)正常過程。2.顧客滿意度方面：控制計(jì)劃聚集于將資源用于對(duì)顧客來說重要的特性有關(guān)的過程和產(chǎn)品上。通過制定控制計(jì)劃，系統(tǒng)的將資源進(jìn)行安排，將資源正確分配在這些重要項(xiàng)目上，有助于在不影響質(zhì)理的前提下降低成本，成為制造優(yōu)良產(chǎn)品的條件。。3.交流方面：控制計(jì)劃作為動(dòng)態(tài)文件，明確的傳遞產(chǎn)品和過程的特性，控制方法和測(cè)量系統(tǒng)的變化?？刂朴?jì)劃中記錄了制造過程使用的材料、設(shè)備、工具、方法等信息，

4.1設(shè)計(jì)輸出5.樣件制造-控制計(jì)劃這些信息將作為制作工藝卡的依據(jù)，并且將控制計(jì)劃提供給管理者以評(píng)審，有時(shí)還要提供給顧客。4.知識(shí)經(jīng)驗(yàn)積累?？刂朴?jì)劃是產(chǎn)品質(zhì)量先期策劃最主要的文件，反映質(zhì)量策劃的結(jié)果。企業(yè)員工使用控制計(jì)劃可以很容易的全面了解產(chǎn)品和過程信息?？刂朴?jì)劃可作為后續(xù)新品的開發(fā)，持續(xù)改進(jìn)的文件化依據(jù)。表4-13為控制計(jì)劃表格樣式。表4-14為控制計(jì)劃表格各欄目的填寫指南。表4-15所示的控制計(jì)劃?rùn)z查表可幫助多功能小組制定樣件控制計(jì)劃或檢查控制計(jì)劃是否存在問題。

4.1設(shè)計(jì)輸出

表4-13控制計(jì)劃樣表

4.1設(shè)計(jì)輸出

表4-14控制計(jì)劃填寫指南

4.1設(shè)計(jì)輸出

表4-14控制計(jì)劃填寫指南

4.1設(shè)計(jì)輸出

表4-14控制計(jì)劃填寫指南

4.1設(shè)計(jì)輸出

表4-14控制計(jì)劃填寫指南

4.1設(shè)計(jì)輸出

表4-15控制計(jì)劃表控制計(jì)劃特殊特性和數(shù)據(jù)點(diǎn)坐標(biāo)法（選用）是控制計(jì)劃的附件和擴(kuò)展文件。控制計(jì)劃特殊特性表格包括產(chǎn)品和過程的全

4.1設(shè)計(jì)輸出5.樣件制造-控制計(jì)劃部特殊特性，每一特性都分配一順序號(hào)，以保證完成控制計(jì)劃時(shí)不會(huì)遺漏?？刂朴?jì)劃特殊特性的圖示說明欄，可以更加清楚的表述特殊特性。有必要時(shí)可以使用數(shù)據(jù)點(diǎn)坐標(biāo)來描述特殊特性的測(cè)量點(diǎn)和坐標(biāo)。表4-16為控制計(jì)劃特殊特性樣表，表4-17為數(shù)據(jù)點(diǎn)坐標(biāo)的樣表。

表4-16控制計(jì)劃特殊特性

4.1設(shè)計(jì)輸出

表4-17數(shù)據(jù)點(diǎn)坐標(biāo)

4.1設(shè)計(jì)輸出5.樣件制造-控制計(jì)劃IATF16949標(biāo)準(zhǔn)8.5.1.1條款還指出：“在試生產(chǎn)和生產(chǎn)階段都有控制計(jì)劃?！笨梢岳斫鉃樵嚿a(chǎn)和生產(chǎn)階段必須有控制計(jì)劃，樣件階段可以不編制控制計(jì)劃。如果顧客有要求，組織必須根據(jù)顧客要求編制樣件階段的控制計(jì)劃。樣件控制計(jì)劃是對(duì)樣件制造過程中的尺寸測(cè)量和材料、功能試驗(yàn)的描述。樣件控制計(jì)劃應(yīng)用于樣件制作，樣件大多是手扳件，也適用于工裝樣件。樣件控制計(jì)劃主要是驗(yàn)證產(chǎn)品設(shè)計(jì)，對(duì)產(chǎn)品的材料、尺寸、性能檢測(cè)的描述。檢測(cè)頻率和容量為連續(xù)和100%，樣件試制數(shù)量一般為3-20件。表4-18為樣件階段的控制計(jì)劃示例。

4.1設(shè)計(jì)輸出

表4-18樣件控制計(jì)劃

4.1設(shè)計(jì)輸出5.樣件制造-控制計(jì)劃樣件制造，可為多功能小組和顧客提供評(píng)價(jià)產(chǎn)品或服務(wù)滿足顧客程度的極好方式。組織的多功能小組對(duì)樣件進(jìn)行評(píng)審以滿足如下要求：保證產(chǎn)品或服務(wù)符合所要求的規(guī)范和報(bào)告數(shù)據(jù)。保證已對(duì)產(chǎn)品和過程特殊特性給予了特別的注意。使用數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)以制定初始過程參數(shù)和包裝要求。將關(guān)注問題、變差和/或成本影響傳達(dá)給顧客。樣件的評(píng)審可使用表4-12所示的設(shè)計(jì)評(píng)審記錄文件樣式。樣件的尺寸、性能等特性的檢測(cè)應(yīng)形成記錄。

6.工程圖樣（包括數(shù)學(xué)數(shù)據(jù)）在工程技術(shù)領(lǐng)域，根據(jù)投影原理及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定表示

4.1設(shè)計(jì)輸出

6.工程圖樣（包括數(shù)學(xué)數(shù)據(jù)）

工程對(duì)象的形狀、大小以及技術(shù)要求的圖稱為工程圖樣。文中的數(shù)學(xué)數(shù)據(jù)指的是以數(shù)學(xué)計(jì)算獲得的計(jì)算機(jī)圖形，通常是3D形式，即三維數(shù)據(jù)模型。汽車行業(yè)的工程圖樣通常使用計(jì)算機(jī)軟件CATIA或AutoCAD繪制，三維數(shù)據(jù)模型的設(shè)計(jì)通常使用CATIA，在軟件版本的選擇上，注意與顧客版本的兼容性，以便于雙方的溝通與交流。在設(shè)計(jì)工程圖時(shí)，圖框的設(shè)計(jì)，如顧客有要求，要滿足顧客要求，顧客無要求時(shí)，可組織自行設(shè)計(jì)。顧客的設(shè)計(jì)不能排除組織對(duì)工程圖樣評(píng)審的責(zé)任，工程圖樣應(yīng)有多功能小組進(jìn)行評(píng)審。評(píng)審的內(nèi)容一般包括：特殊特性，對(duì)于顧客工程圖，明確顧客工程圖樣中的標(biāo)識(shí)的特殊特性（包括政府法規(guī)和安全性）。組織設(shè)計(jì)工

4.1設(shè)計(jì)輸出

6.工程圖樣（包括數(shù)學(xué)數(shù)據(jù)）工程圖，評(píng)審以決定哪些特性影響配合、功能、耐久性、法規(guī)和安全的要求。確定每個(gè)零件是否有足夠的尺寸標(biāo)注，以確定其大小和位置。確定是否清楚的標(biāo)識(shí)控制或基準(zhǔn)平面/定位面，以便能為現(xiàn)行的控制設(shè)計(jì)適宜的量具和設(shè)備。對(duì)標(biāo)注的尺寸進(jìn)行評(píng)價(jià)，以保證可行性，可制造性及與測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的一致性。顧客的設(shè)計(jì)工程圖樣的評(píng)審可使用表3-9《外來文件評(píng)審記錄》；組織的設(shè)計(jì)工程圖樣的評(píng)審可在工程圖樣的相關(guān)欄目簽字，以保持已評(píng)審的記錄；也可使用表4-12《設(shè)計(jì)評(píng)審記錄》的文件樣式。

4.1設(shè)計(jì)輸出

7.工程規(guī)范APQP工程規(guī)范是產(chǎn)品的功能、性能、耐久性和外觀的可接受準(zhǔn)則。這些接受準(zhǔn)則和樣本的容量、頻率一般在工程規(guī)范中確定，也可以在控制計(jì)劃中明確。工程規(guī)范由設(shè)計(jì)部門負(fù)責(zé)輸出。多功能小組對(duì)工程規(guī)范評(píng)審，有助于其對(duì)產(chǎn)品功能、性能、耐久性和外觀要求的識(shí)別，確定哪些特性會(huì)影響或決定滿足產(chǎn)品功能、性能、耐久性和外觀。表4-19為工程規(guī)范示例。

4.1設(shè)計(jì)輸出

表4-19

工程規(guī)范

4.1設(shè)計(jì)輸出8.材料規(guī)范材料規(guī)范用于確定原材料的特性、性能及對(duì)環(huán)境、搬運(yùn)和貯存的要求。材料規(guī)范應(yīng)明確材料的特殊特性；材料的供方應(yīng)為合格供應(yīng)商，顧客有要求時(shí)，滿足顧客要求。多功能小組對(duì)材料規(guī)范進(jìn)行評(píng)審，材料的特性要求要傳遞給材料供應(yīng)商，并包含在控制計(jì)劃中。在制定材料規(guī)范之前，先確定企業(yè)所制造產(chǎn)品的構(gòu)成和所有要使用的物料，制定材料清單即BOM（BillOfMaterial）。根據(jù)BOM表所列材料，制定每種材料的材料規(guī)范。BOM表可參考表3-13所示的《初始材料清單》示例，表4-20為《材料規(guī)范》示例。

4.1設(shè)計(jì)輸出

表4-20材料規(guī)范

4.1設(shè)計(jì)輸出

工程規(guī)范、材料規(guī)范可使用試驗(yàn)大綱的方式確認(rèn)和評(píng)審。表4-21為試驗(yàn)大綱示例。

表4-21試驗(yàn)大綱

4.1設(shè)計(jì)輸出9.圖樣和規(guī)范的更改當(dāng)發(fā)生設(shè)計(jì)變更，對(duì)圖樣和規(guī)范進(jìn)行更改時(shí)，小組必須保證立即將這些變更通知到所有受影響的部門，包裝顧客和供應(yīng)商，并及時(shí)發(fā)送變更文件，以確保各相關(guān)部門能及時(shí)獲得有效的變更信息，使變更得到控制及有效管理。設(shè)計(jì)變更要考慮顧客處新狀態(tài)切入點(diǎn)前的備貨，在庫(kù)、在途產(chǎn)品和處理，和相關(guān)文件的更改。圖樣和規(guī)范的更改可使用表4-22所示的工程更改單樣式。

4.1設(shè)計(jì)輸出

4.2APQP輸出

這一階段，不管供應(yīng)商有無產(chǎn)品設(shè)計(jì)責(zé)任，都需要完成新產(chǎn)品所必須的新設(shè)備、工裝、設(shè)施和量檢具、試驗(yàn)設(shè)備的規(guī)劃，制定特殊特性清單，多功能小組完成可行性的評(píng)審與承諾。

1.新設(shè)備、工裝和設(shè)施的要求DFMEA、產(chǎn)品保證計(jì)劃、設(shè)計(jì)評(píng)審可能會(huì)提出增添新設(shè)備、工裝和設(shè)施的要求，包括符合能力的要求。多功能小組應(yīng)分析新項(xiàng)目需要增添的新設(shè)備、工裝和設(shè)施，制定進(jìn)度計(jì)劃，并監(jiān)控實(shí)施狀況，確保在試生產(chǎn)計(jì)劃前完成。多功能小組應(yīng)將設(shè)備、工裝和設(shè)施的開發(fā)計(jì)劃列入項(xiàng)目主計(jì)劃，根據(jù)復(fù)雜情況可單獨(dú)制定開發(fā)計(jì)劃。表4-23為設(shè)備清