產品關鍵質量特性的改進

■文/沈一麟

產品關鍵質量特性的改進

■文/沈一麟

企業在關注產品質量的系統性、整體性同時，更應當重視它的關鍵要素，即質量核心（Quality core），這一概念可表述為：一組關鍵質量特性滿足要求的程度。關鍵質量特性相對于重要以及次要質量特性，是直接影響產品安全性或整機功能喪失的質量特性，是關系顧客滿意程度最為重要的指針。在產品的使用過程中，關鍵質量特性充當著產品實現功能效用的基礎性決定性載體，該特性的喪失，將直接導致產品使用價值和功能的破壞。如加熱器的加熱過載保護功能、門窗軌道的滑動防脫功能、電器觸摸按鈕的開閉功能、線圈的閉合絕緣功能、鏈條的嚙合防脫落功能等。

關鍵質量特性相對于次要特性，在產品高頻次、高損耗、高強度的執行條件下更易提前出現故障而失效，而兩者持久度的不對稱性、不協調性導致產品在發生各自對應故障的時間間隔上相差甚遠。質量核心關注的正是關鍵質量特性在產品使用和功能實現過程中滿足要求的程度，它對產品的可靠性、維修性等提出了更高的要求。因此，要提高質量核心，應當在提升產品的可靠性、維修保障方面下功夫。

可靠性，即產品在規定條件下和規定時間內，完成規定功能的能力，它直接體現為產品故障發生率。下面以20個電水壺做壽命試驗為例來說明，該產品試驗發生的故障數及成因分析隨時間的變化統計（見表1）。假設測試產品數逐漸增加，時間間隔逐漸縮短并趨于0，可得到一條光滑曲線（見圖1），該曲線即為累積故障分布函數F（t），它是時間t的函數。

將累積的各類故障進行合計分類，并按其發生的百分比率由高到低排列（見圖2）。

從圖2分析得出，該試驗周期中以上四類不同發生比重的故障成因是影響電水壺功能可靠性的關鍵因素，它們將是產品設計、生產、改進環節的重要參考。同時，維修性作為產品的固有特性，它和可靠性密切相關，都是產品重要的質量特性。因此，只有從故障模式、成因入手，對設計工藝過程進行分析和改進以提升產品的可靠性和維修性，使產品的各類主要故障率盡可能降低或者盡可能延長其使用時間，即降低函數F（t）中累計故障個數或者延長故障出現時段，才能有效保障產品的關鍵質量特性，促進質量核心可持續地達到顧客滿意。

表1 試驗故障統計表

為此，有必要對產品的關鍵質量特性進行全面系統地改進。質量是設計出來的，生產出來的，也是管理出來的，對于質量核心更不例外，下面就三個階段分別進行闡述。

一、設計階段

質量核心作為顧客最為關注和依靠的對象，在產品的設計階段就成為了重中之重的焦點。主次結合、分類協同、全面提升的設計理念賦予它全新的標準和要求。在保持設計合理、配備完善的主次要質量特性的同時，與其可靠性、維修性等相協調匹配的關鍵質量特性的設計更是關系到產品功效的可持續發揮。

就可靠性設計而言，首先，規定定量的指標是開展設計工作的動力和方向，最常用的指標是平均故障間隔時間（MTBF）、使用壽命。同時建立起可靠性模型，用于定量分配、評估和評價產品的可靠性，包括可靠性方框圖和可靠性數學模型。其次，產品總的可靠性終究來源于各層次的整合，通過分配使整體和部分、主要和次要的可靠性定量要求協調一致，這是一個由整體到局部，從主要到次要的分解過程，可靠性分配有評分分配法、比例分配法等。再次，根據相似產品的可靠性數據、系統構成和結構特點、工作環境等因素預估組成產品系統的部件及系統的可靠性，即可靠性預計。然后，進行故障模式、影響及危害性分析（FMECA），確定每種故障模式對產品工作的影響，找出單點故障，并按模式的嚴酷度及其發生概率確定其危害性，以便為預防改進措施提供依據。最后，通過可靠性試驗，發現產品設計、元件、原材料和工藝方面的缺陷，以便采取有效的糾正方案，使產品可靠性持續增長。它一般分為工程試驗和統計試驗。

同樣，產品的維修性也是設計出來的。設計人員將維修性意識和工程經驗設計進產品，賦予其維修簡便、迅速和經濟的固有特性，對于延長產品使用壽命、優化可持續利用意義重大。維修性設計以定性為主，包括簡化設計、可達性設計、標準化互換性與模塊化設計、防差錯及識別標識設計、維修安全性設計、故障檢測設計等。

二、生產階段

通過控制關鍵過程達到控制關鍵質量特征的目的，確保產品的質量核心在繼設計之后的生產過程中得到延續和保留。

首先，分析影響過程質量的關鍵因素，根據其影響方式、途徑和程度，確定關鍵因素的最佳水平，實現過程標準化。確定影響產品關鍵質量特性的關鍵過程，建立管理點，編制全面的控制計劃和控制文件。

其次，根據過程的工藝特點和質量核心的影響因素，選擇適宜的方法對關鍵過程進行監控；利用質量信息對關鍵過程進行預警和評價；利用過程性能指數和能力指數對過程滿足技術要求的程度和過程質量進行評定。

最后，消除生產過程中存在的異常因素，控制并保持關鍵質量過程的穩定性，在此基礎上逐步減少過程固有的變異，實現關鍵過程質量的不斷突破。

三、管理階段

產品質量的不斷提升是內在企業自強的要求，也是外在顧客滿意的需要，質量核心更不例外。只有通過質量改進，質量核心才能不斷突破和飛躍，產品的市場核心競爭力才能確保企業長久立于不敗之地。

質量改進是一種科學系統的管理方法和過程，它遵循PDCA循環的原則，通過組建運行小組團隊，運用適宜的質量改進工具和技術，充分挖掘產品質量在設計研發、生產過程中的潛力，從而持續提升產品質量，不斷提高顧客滿意度。

質量改進和質量核心的可持續相輔相成。質量改進持續提升了質量核心，質量核心的可持續要求促進了質量改進。質量核心的持續改進，要求在保持規定水平的基礎之上，通過質量改進不斷增強質量核心滿足可持續要求的能力。

總之，質量核心是滿足顧客需求，實現產品功能和價值的靈魂。在確保產品質量核心的基礎上，通過設計、生產、管理三個階段持續提升產品的關鍵質量特性，促進質量核心與整體質量的高效匹配、持久協同，充分釋放產品使用價值和經濟價值的增長潛力，進而達到顧客滿意、社會滿意、生態滿意的質量可持續發展水平。

（作者單位：浙江省紹興市柯橋區質量技術監督局）