食品機械的產(chǎn)品質量設計,就是在食品機械設計中對產(chǎn)品提出質量要求,確定產(chǎn)品質量水平(或質量等級),選擇主要的性能參數(shù),規(guī)定多種性能參數(shù)經(jīng)濟合理的誤差范圍,制定公差標準和其他技術條件等。無論是新產(chǎn)品的研制,還是老產(chǎn)品的改進,都要經(jīng)過產(chǎn)品質量設計這個過程。食品機械設計過程的質量管理,關鍵就是要搞好質量設計,從概念上講,食品機械產(chǎn)品質量設計是一種用戶驅動和質量驅動的集成化設計思想。她所關注的對象是產(chǎn)品質量,它所強調的是把質量有效地集成到產(chǎn)品設計中去,而不是游離于設計之外。
產(chǎn)品質量特性直接影響產(chǎn)品的適用性和適用程度
產(chǎn)品質量特性食品機械產(chǎn)品質量特性,自己影響產(chǎn)品的適用性或適用程度
一臺比較復雜的食品機械可由許多零部件組成,而每個零部件又包含了許多質量特性,各個質量特性的量值如果超出規(guī)定的極*,將會對產(chǎn)品質量造成不同的影響后果,有一些質量特性,雖未達到設計規(guī)定的要求,只輕度影響產(chǎn)品功能;而另一些質量特性則不然,如果未達到規(guī)定要求,就有可能造成對人身安全和食品安全的危害,或者不程度地對產(chǎn)品功能產(chǎn)生不利影響。如果在設計時掌握了這些質量特性,則可以采用適當?shù)脑O計方法、控制方法和檢測手段來解決有關風險。因此,在食品機械生產(chǎn)制造過程中,要有一種關于安全、衛(wèi)生、功能等方面質量要求的重要性信息。此外,通過對食品機械產(chǎn)品質量特性的重要程度分級,并傳遞給工藝、制造、檢驗及采購部門,使這些部門在制定工藝方案、制造質量控制計劃、工序質量控制計劃、編制試驗檢驗方案及采購控制計劃中,重點采取預防控制措施,就可以保證食品機械產(chǎn)品質量的適用性,這是對產(chǎn)品質量的一種預防性控制手段或方法。
從食品機械制造業(yè)的發(fā)展來看,其產(chǎn)品質量經(jīng)歷了由產(chǎn)品導向、制造導向、銷售導向到今天的市場導向階段。在產(chǎn)品導向階段,產(chǎn)品質量是指達到產(chǎn)品設計者所期望的功能,即產(chǎn)品質量好壞的評價標準是能否實現(xiàn)預期的功能要求;在制造導向階段,產(chǎn)品質量意味著符合產(chǎn)品的規(guī)格要求,即產(chǎn)品質量的評價標準除了能實現(xiàn)預期的功能要求以外,還要滿足所規(guī)定的性能要求;在銷售導向階段,產(chǎn)品質量除了使產(chǎn)品符合規(guī)格要求外,還包括了質量保證的一系列措施,如對產(chǎn)品實現(xiàn)“三包”等;在市場導向的今天,產(chǎn)品質量則定義為“產(chǎn)品的一組內在特性,滿足用戶和其他受益者要求的能力”,其產(chǎn)品質量特性就是指從用戶和其他受益者要求中得出的產(chǎn)品內在特性,是產(chǎn)品形成過程的組成部分。因此,今天所說的食品機械產(chǎn)品質量,就是指在產(chǎn)品功能、技術性能、安全衛(wèi)生、可靠性、適應性、經(jīng)濟性等地滿足用戶及其他受益者需求的能力??梢?,隨著工業(yè)技術的發(fā)展和生產(chǎn)力的提高,產(chǎn)品質量的定義也在不斷地拓展。
2產(chǎn)品質量設計的任務和步驟
2.1基本任務
食品機械產(chǎn)品質量設計的基本任務主要有三項:一是保證食品機械的功能質量。所設計的食品機械達到技術上規(guī)定的功能目標,以滿足用戶需求。二是保證食品機械的質量成本。使食品機械的生產(chǎn)技術準備費用、制造費用和使用費用zui低,使產(chǎn)品在價格上有較強的市場競爭能力。三是保證食品機械技術文件(包括圖紙)的質量。技術文件要能夠正確反映設計思想和用以指導生產(chǎn)的技術要求。避免因圖紙設計不周而造成產(chǎn)品質量低劣和其他各種損失。統(tǒng)計資料表明,食品機械產(chǎn)品成本的70%左右是由設計決定的,而設計工作費用所占成本的比例要比制造費用所占成本的比例少得多。如果采用科學的設計方法,則可使產(chǎn)品成本大幅度降低。
2.2基本步驟
在進行食品機械產(chǎn)品質量設計時,一般要采用以下步驟:一是研究用戶對產(chǎn)品質量的要求,確定產(chǎn)品質量等級,制定產(chǎn)品質量水平方案。二是編制產(chǎn)品設計說明書,確定產(chǎn)品技術性能及其目標值,研究實現(xiàn)目標值的方法,同時概算出產(chǎn)品成本。三是制定產(chǎn)品技術條件和試驗方法,編制產(chǎn)品試驗規(guī)程、產(chǎn)品使用說明書、維修保養(yǎng)說明書和產(chǎn)品檢查規(guī)程。四是制定產(chǎn)品在試制階段的質量跟蹤方案,確定要進行調查的質量特性項目和擬收集的有關質量數(shù)據(jù)的準備工作,同時確定工藝設計準備項目。五是根據(jù)檢查規(guī)程,確定產(chǎn)品檢查項目以及所需檢測儀器和測量工具項目。六是組織專門小組進行設計評審,目的在于補充設計中考慮不周之處,尋找存在的問題,并運用質量管理方法加以解決,使質量設計文件趨于完善。
3產(chǎn)品質量設計的內容
3.1對有關信息的收集分析
技術信息和質量信息是開發(fā)食品機械新產(chǎn)品的主要依據(jù),它對開發(fā)新產(chǎn)品的成敗影響極大。因此,食品機械制造企業(yè)應建立技術信息和質量信息系統(tǒng),對各種技術信息、質量信息應進行全面的、統(tǒng)一的管理和使用。
3.2對質量目標的制定
食品機械產(chǎn)品質量目標,應在充分分析市場動態(tài)、用戶要求、技術水平的基礎上,結合食品機械制造企業(yè)的質量要求和實力來制定,并要堅持以下原則:一是保證在同類、同檔次產(chǎn)品中具有自己的特色。二是力爭成為同類產(chǎn)品的產(chǎn)品,具有較高的質量水平。三是當不能實現(xiàn)次產(chǎn)品時,則應做到在同檔次產(chǎn)品中的成本zui低。
3.3對產(chǎn)品質量的評價
在食品機械產(chǎn)品開發(fā)的不同階段,有不同的評價內容和重點:一是規(guī)劃、方案、構思階段。主要是對產(chǎn)品質量目標進行評價,其目的是提前溝通設計、生產(chǎn)、供銷、質量等部門的意見,統(tǒng)盤考慮產(chǎn)品開發(fā)方案中各種重要問題。二是樣品試制、試驗階段。主要對食品機械產(chǎn)品的性能進行評價,驗證產(chǎn)品的設計是否正確,產(chǎn)品性能是否達到方案要求等。三是小批試制階段。主要對產(chǎn)品的使用壽命、有效性進行評價,不僅要對產(chǎn)品的各項指標進行全面考核,而且還要對投產(chǎn)前的各項準備工作進行評價,以保證大量投產(chǎn)后的產(chǎn)品質量。四是批量生產(chǎn)階段。主要對銷售市場進行評價,考核產(chǎn)品的使用效果,收集用戶意見和市場需求情況,以作為進一步改進產(chǎn)品質量的依據(jù)。
4產(chǎn)品質量設計的模型
依據(jù)有關研究成果,我們可以把食品機械產(chǎn)品質量分成兩類:一是外部質量。指用戶能感受到的質量,即zui終產(chǎn)品所體現(xiàn)的特征、特性。二是內部質量。指企業(yè)內部為實現(xiàn)外部質量而進行的生產(chǎn)活動的質量,包括采購、設計、生產(chǎn)、裝配等質量。其中,外部質量體現(xiàn)了企業(yè)與用戶之間的關系,是用戶對企業(yè)zui終產(chǎn)品的質量要求;而內部質量則體現(xiàn)了企業(yè)內部各部門之間的關系,是產(chǎn)品在企業(yè)內部流動中上一部門對下一部門提出的質量要求。外部質量中的每個元素與內部質量中的諸元素相對應,產(chǎn)品質量設計過程實際上就是通過設計相應的內部質量來保證外部質量的過程。圖1表明了食品機械設計的兩類質量在設計中的地位和相互關系。其中外部質量橫跨市場和設計帶,而內部質量位于設計和制造區(qū)內,力圖把*的質量理念和方法與產(chǎn)品設計方法地結合起來,從根本上保證產(chǎn)品質量。
5產(chǎn)品質量設計的方法
目前,可用于食品機械產(chǎn)品質量設計的方法較多,按其功用大致可分為三大類:
5.1面向設計的質量方法
這類質量方法的主要功能是輔助人們進行食品機械質量規(guī)劃、質量設計或質量改進等。如質量功能配置(QFD)就是實現(xiàn)用戶驅動的產(chǎn)品質量設計的有力工具;故障模式及其影響分析(FMEA)可以幫助人們盡早地識別產(chǎn)品質量問題,避免設計錯誤或在設計時采取相應的預防措施來保證產(chǎn)品質量,提高設計質量。類似地,還有故障樹分析法(FTA)、特征—因素圖分析法、失效模式及影響分析法(FMEA)、失效模式與影響及致命度分析法(FMECA)、事件時序樹分析法(ETA)、危險性預先分析法(PHA)等。
5.2面向分析的質量方法
這類方法的功能是獲取食品機械的產(chǎn)品質量信息與知識,以發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品質量問題,尋找改進機會。如通過試驗設計(DOE)、調查表、因果圖、排列圖、全面質量控制工具等方法,可以實現(xiàn)如下功能:一是可以用于調查食品機械工藝參數(shù)對制造質量的影響程度、選取*的工藝參數(shù)、調查不同材料對產(chǎn)品性能的影響等;二是可以獲取市場情況、產(chǎn)品制造或使用過程的*手資料;三是可以對產(chǎn)品質量問題的影響因素及其構成關系進行科學分析,從而診斷出產(chǎn)生質量問題的原因;四是可以幫助人們更加周全地分析質量影響因素;五是可以幫助人們分析主要問題,尋求解決問題的突破口;六是可以幫助人們在分析產(chǎn)品質量問題時,盡可能系統(tǒng)、周全,又能突出重點地尋求解決辦法。
5.3統(tǒng)計過程控制方法
統(tǒng)計過程控制方法作為食品機械生產(chǎn)現(xiàn)場質量控制的重要工具,主要應用統(tǒng)計技術對過程中的各個階段進行評估和監(jiān)控,可用來監(jiān)視食品機械生產(chǎn)或裝配過程中的質量波動,診斷和排除工序中系統(tǒng)性誤差的干擾,以保證和提高產(chǎn)品的制造質量。目前該方法的應用范圍包括食品機械的加工過程、設計過程、管理過程和服務過程等。實施統(tǒng)計過程控制方法分為兩個階段:一是分析階段。該階段首先要進行的工作是生產(chǎn)準備,即把生產(chǎn)過程所需的原料、勞動力、設備、測量系統(tǒng)等按照標準要求進行準備。生產(chǎn)準備完成后就可進行組織生產(chǎn),注意一定要確保影響生產(chǎn)的各要素無異常的情況下進行;然后用生產(chǎn)過程收集的數(shù)據(jù)計算控制界限,做成分析用控制圖,檢驗生產(chǎn)過程是否處于穩(wěn)定狀態(tài)以及過程能力是否足夠。如果任何一個不能滿足,則必須尋找原因,進行改進,并重新準備生產(chǎn)及分析,直到達到了分析階段的上述兩個目的。二是監(jiān)控階段。該階段的主要工作是使用控制圖進行監(jiān)控。此時控制圖的控制界限已經(jīng)根據(jù)分析階段的結果而確定,生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)及時繪制到控制圖上,控制圖中點的波動情況可以顯示出受控或失控,如果發(fā)現(xiàn)失控,必須尋找原因并及時采取糾偏措施予以糾正。
上述三類方法常常交互使用,相互補充,且一直處于不斷發(fā)展和完善之中。毫無疑問,上述這些方法都是食品機械產(chǎn)品質量設計的應用方法。另外,從食品機械產(chǎn)品質量設計的目標、要求來看,其應用方法除了上面提到的三類方法外,還應包括優(yōu)化方法、設計評價方法、決策方法等。食品機械的產(chǎn)品質量優(yōu)劣,在很大程度上取決于食品機械的設計質量,而設計過程是質量控制的源頭。我們可以從產(chǎn)品研制的時間序列來看,對質量影響zui大的是食品機械的設計階段,其次是生產(chǎn)制造階段。設計過程決定了食品機械的固有質量、固有成本、性能和可靠性等。現(xiàn)代食品機械設計就是把質量設計作為研發(fā)過程的重要內容,通過預防和質量優(yōu)化設計活動,提高食品機械的產(chǎn)品質量水平。
6產(chǎn)品質量設計的效果
食品機械質量設計的基本效果在于產(chǎn)品的設計質量,其產(chǎn)品質量首先是由設計決定的,然后再通過生產(chǎn)制造展示出來。在傳統(tǒng)做法上,衡量食品機械產(chǎn)品設計質量的一個主要方面,就是看其設計結果與市場或與用戶需求的符合程度。而今,在現(xiàn)代設計技術的環(huán)境下,還要實現(xiàn)產(chǎn)品設計過程是否縮短開發(fā)生產(chǎn)周期、是否提率和降低成本等。因此,從食品機械產(chǎn)品制造過程的角度出發(fā),衡量設計質量高低主要有以下三點
6.1設計出的食品機械要滿足用戶或市場對其后續(xù)相關過程的要求。如用戶要求在什么條件下或用什么樣的工藝手段完成產(chǎn)品的生產(chǎn)制造、裝配,以及對產(chǎn)品的可維修性的要求等。
6.2設計出的食品機械要符合產(chǎn)品整個生命周期中相關過程對產(chǎn)品設計提出的約束和限制等。如工藝性、可制造性、可裝配性和可搬運性等。
6.3設計出的食品機械對于后續(xù)相關過程來說是否容易實現(xiàn)質量保證。即這種設計經(jīng)過后續(xù)相關過程之后,產(chǎn)品的整體質量是否容易保證。也就是說按照設計的產(chǎn)品功能、性能和結構等組織生產(chǎn),是否容易達到用戶或市場提出的需求,即保證產(chǎn)品質量。
綜上所述,食品機械的產(chǎn)品質量設計是為用戶或市場而設計的,設計出產(chǎn)品的功能、性能、結構參數(shù)及外觀造型等,都要基于和符合用戶或市場的需求,產(chǎn)品的設計要面向質量,為質量而設計。