集成质量系统
集成质量系统(IQS——Integrated Quality System)是1987年由美国Kapoor教授等人首先提出的。
集成质量系统(IQS)是计算机辅助质量系统(CAQ)发展的新阶段。集成质量系统的发展主要体现在如下四个方面:
(1)集成水平的提高计算机辅助质量系统实现系统信息集成,而集成质量系统在信息集成的基础上进一步实现功能集成和过程集成。
(2)过程的延伸计算机辅助质量系统主要涉及产品制造过程中的质量管理、质量保证和质量控制。集成质量系统则不仅涉及产品制造过程,而且延伸到产品设计开发阶段和售后服务,即实现产品生命周期全过程的质量控制和质量保证,适应并行工程的模式。
(3)范围的扩展计算机辅助质量系统以企业内局域网为支持,实现企业内部质量信息的集成。随着敏捷虚拟企业的出现,对集成质量系统提出了直接获取国际性质量信息的需求,集成质量系统在Internet的支持下实现企业间质量信息的集成和质量监控。
(4)智能水平的提高人工智能技术在集成质量系统诸多方面的应用,包括质量问题决策、质量分析诊断、质量计划生成、过程监控等,使集成质量系统的智能水平提高并更为有效。
质量功能配置(QFD)
质量功能配置(QFD——Quality Function Deployment)是从质量保证的角度出发,通过一定的市场调查方法获取顾客需求,并采用矩阵图解法将顾客需求分解到产品开发的各个阶段和各职能部门中,通过协调各部门的工作以保证最终产品质量,使得设计和制造的产品能真正地满足顾客的需求。因此,QFD是一种顾客驱动的产品开发方法,是一种在产品设计阶段进行质量保证的方法,也是使产品开发各职能部门协调工作的方法。其目的是使产品能以最快的速度、最低的成本和最优的质量占领市场。质量功能配置包括如下基本阶段:
(1)调查和分析顾客需求顾客需求是质量功能配置的出发点。顾客需求的获取是质量功能配置过程中最为关键,也是最为困难的一步。必须通过各种市场调查方法和各种渠道准确而全面地搜集顾客需求,并进行汇集、分类和整理,确定顾客需求的相对重要度。
(2)顾客需求的瀑布式分解采用矩阵(也称为质量屋)的形式,将顾客需求逐步展开,分层地转换为产品工程特性、零件特征、工艺特征和质量控制方法。通常,QFD分解通过以下四个矩阵实现:
1)产品规划矩阵通过产品规划矩阵,将顾客需求转换为产品技术特征。并根据顾客竞争性评估(从顾客的角度对市场上同类产品进行的评估)和技术竞争性评估(从技术的角度对市场上同类产品的评估)结果确定产品各个技术需求的目标值;
2)零件配置矩阵以产品技术特征为输入,从多个产品设计方案中选择最佳的方案,并通过零件配置矩阵将产品技术特征转换为关键的零件特征;
3)工艺规划矩阵通过工艺规划矩阵,确定为保证实现关键的产品特征和零件特征所必须保证的关键工艺参数;
4)工艺/质量控制规划矩阵通过工艺/质量控制矩阵将关键工艺参数转换为具体的质量控制方法。
QFD的作用主要是:促使产品开发人员在产品设计阶段考虑制造问题,产品设计和工艺设计交叉并行进行,因此可使工程设计更改减少40%~60%,产品开发周期缩短30%~60%,QFD强调在产品早期概念设计阶段的有效规划,因此可使产品开发和试制成本降低20%~40%;
产品整个开发过程以顾客需求为驱动,因此顾客对产品的满意度将大大提高; 通过QFD的实施,提高全体职工满足顾客需求的意识,对企业的发展有着不可估量的作用。
这里要特别指出,QFD提供了系统的、层次化的顾客需求分析手段,把顾客的声音(VOC——Voice of
Customer)转变为顾客所需要的质量特征,是支持并行工程的重要技术和方法,为企业实施并行工程提供了有力的支持。近年来,为了支持并行工程,更有效地运用了QFD方法,在863/CIMS主题的支持下开发了面向并行工程的智能QFD系统。该系统采用客户/服务器模式,支持多功能设计开发小组协同工作,实现了顾客需求框架自动生成,顾客需求综合处理、质量屋分解决策支持、多功能小组成员意见协同处理、自动数据管理、自动过程管理等功能,能保证并行工程系统地考虑产品生命周期中的各项因素。
面向质量的设计
近20年来,工业界和学术界越来越重视产品质量问题,因为产品质量对赢得竞争起着决定性的作用。质量保证技术发展很快,所谓“面向质量的设计(DFQ——Design
for Qulity)”是指在产品的开发和设计过程中,要根据一定的准则和方法将各种需求转化为产品的质量特性,即性能、可信性、安全性、适合性、经济性和时间性的设计。
DCS
DCS是分散控制系统(Distributed Control System)的简称,国内一般习惯称为集散控制系统。它是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统,综合了计算机(Computer)、通讯(Communication)、显示(CRT)和控制(Control)等4C技术,其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活、组态方便。DCS具有以下特点:
(1)高可靠性由于DCS将系统控制功能分散在各台计算机上实现,系统结构采用容错设计,因此某一台计算机出现的故障不会导致系统其它功能的丧失。此外,由于系统中各台计算机所承担的任务比较单一,可以针对需要实现的功能采用具有特定结构和软件的专用计算机,从而使系统中每台计算机的可靠性也得到提高。
(2)开放性DCS采用开放式、标准化、模块化和系列化设计,系统中各台计算机采用局域网方式通信,实现信息传输,当需要改变或扩充系统功能时,可将新增计算机方便地连入系统通信网络或从网络中卸下,几乎不影响系统其他计算机的工作。
(3)灵活性通过组态软件根据不同的流程应用对象进行软硬件组态,即确定测量与控制信号及相互间连接关系、从控制算法库选择适用的控制规律以及从图形库调用基本图形组成所需的各种监控和报警画面,从而方便地构成所需的控制系统。
(4)易于维护功能单一的小型或微型专用计算机,具有维护简单、方便的特点,当某一局部或某个计算机出现故障时,可以在不影响整个系统运行的情况下在线更换,迅速排除故障。
(5)协调性各工作站之间通过通信网络传送各种数据,整个系统信息共享,协调工作,以完成控制系统的总体功能和优化处理。
(6)控制功能齐全控制算法丰富,集连续控制、顺序控制和批处理控制于一体,可实现串级、前馈、解耦、自适应和预测控制等先进控制,并可方便地加入所需的特殊控制算法。
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