干货丨新版APQP（第三版）全解读（中）

本章 概述了APQP第一阶段的基本投入，重点是将客户需求和期望与质量计划的策划和定义联系起来。

• 客户的声音 (VOC)

  • 市场调研 ： 包括原始设备制造商的车辆制造时间和原始设备制造商的产量预期，以使产品符合市场需求。

  • 历史保修和质量信息 ： 深入了解过去的性能和质量问题，有助于改进未来的产品。

  • 团队经验 ： 利用团队的集体经验，预见潜在的挑战并整合行之有效的解决方案。

• 商业计划/营销战略 ： 在市场定位、目标受众和产品开发方面为产品开发提供指导。

• 产品/过程基准数据 ： 与行业标准和竞争对手的产品进行比较，确保产品达到或超过市场预期。

• 产品/过程假设 ： 在策划阶段对产品能力和生产工艺所做的假设，需要在开发过程中进行验证。

• 产品可靠性研究 ： 进行早期评估，以预测和提高产品在典型使用情况下的耐用性和性能。

• 客户输入 ：

  • 质量和可靠性目标 ： 产品在质量和可靠性方面必须达到的具体标准

  • 成本目标 ： 产品开发的预算限制和成本目标。

  • 其他预期 KPI 目标 ： 产品必须达到的各种关键性能指标，可能包括能效、安全等级等方面。

• 初始质量、JD Powers 、《消费者报告》： 通过这些来源的数据，可以深入了解客户反馈和产品排名，这对设定质量基准至关重要。

   
• 通过有效地收集和利用这些输入，企业可以确保产品不仅能满足客户的期望，还有可能超越客户的期望，同时在规定的时间和预算内完成开发。
   
   

1.1 客户的声音 ： 对于了解客户需求和期望、指导 APQP 流程至关重要。 它详细介绍了收集这些重要反馈的方法，这些反馈会直接影响产品的开发。 以下是所提供部分的关键组成部分的细目：

1.1.1市场调研： 通过各种渠道收集直接反映客户需求和期望的数据和见解。

• 客户访谈 ： 与客户直接对话，深入了解他们的需求和期望。

• 客户问卷和调查： 利用结构化工具从更大的客户群中收集数据，提供有关客户偏好和要求的量化见解。

• 市场测试和定位报告： 评估产品在市场中的适应性以及相对于竞争对手的定位。

• 新产品质量和可靠性研究： 评估以确保新产品符合客户期望的质量和可靠性标准。

• 竞争产品质量研究： 分析竞争对手的产品，为产品质量设定基准和目标。

• 最佳实践和经验教训： 整合行业最佳实践，从过去的经验中吸取教训，加强产品开发。

• 第三方数据（如 JD Powers）： 利用外部数据源，提供可影响产品改进的消费者评级和评论。

• 最佳实践和经验教训 ： 应用成功的战略，避免过去的错误。
• 以前型号的保修报告： 分析以往机型的保修索赔，找出重复出现的问题或趋势。
• 能力指标： 表明产品能否始终如一地达到质量标准的指标。
• 问题解决报告 ： 记录如何解决过去的问题以及这些解决方案的有效性。
• 客户工厂退货和拒收 ： 分析退货和废品，以确定缺陷或客户不满意的地方。
• 关键 DFMEA/PFMEA 故障模式 ： 重点关注设计和过程失效模式和影响分析中发现的关键失效，以降低新产品的风险。

• 组织工厂内部质量报告 ： 这些报告通常包括有关产品质量、流程合规性、审核结果和生产厂内采取的纠正措施的数据。 共享这些报告有助于确保组织的各个层面都了解质量绩效和当前做法的有效性。 它还能促进采用统一的方法来实现持续改进。
• 现场返回产品分析 ： 分析退回的产品，以确定故障或客户不满意的原因。 这可能涉及检查实物产品、客户反馈和性能数据。 交流现场退货的结果有助于发现在初始制造环境中并不明显的产品弱点或流程缺陷。 这些信息对于减少未来故障和提高产品可靠性至关重要。

• 社交媒体资源 ： 监控和分析来自社交媒体平台的反馈，可以实时了解客户的看法、体验和满意度。 在当今的数字时代，客户经常在网上分享他们的意见和体验，因此这种类型的反馈越来越重要。 通过在整个组织内传达这些见解，企业可以更快地解决新出现的问题、调整战略并提高客户参与度。

• 来自更高系统级别或以往质量功能展开 (QFD) 项目的输入 ： 利用从以往项目或更高层次系统分析中获得的见解和数据，确保当前项目受益于以往的成功经验，并避免以往的缺陷。

• 媒体评论与分析： 分析杂志和报纸的报道可以提供有关行业趋势、竞争对手活动和公众对产品看法的外部视角。

• 客户来信和建议 ： 客户的直接反馈可以为了解用户体验、期望和需要改进的方面提供宝贵的意见。
• 最佳实践 ： 实施行业最佳实践可确保团队采用行之有效的方法和流程，从而提高效率和产品质量。
• 标杆管理 ： 将流程和绩效指标与竞争对手或行业领先者的流程和绩效指标进行比较，以确定需要改进的地方。
• 经验教训 ： 记录和应用从以往项目中吸取的经验教训，以防止重蹈覆辙，并利用成功的战略。
• 经销商评论 ： 通过经销商的反馈，可以深入了解客户满意度、最终用户面临的常见问题以及潜在的市场需求。
• 车队运营商的评论 ： 管理多辆汽车的操作员提供的反馈意见，可以详细说明操作环境中的实际挑战和性能问题 。
• 现场服务报告 ： 服务技术人员的报告可突出显示反复出现的问题，从而指出产品设计可能需要调整的地方。
• 使用代理客户进行内部评估 ： 由组织内的个人充当客户进行模拟测试，有助于在真正的用户接触到可用性问题之前发现这些问题。
• 道路 测试/试驾、乘坐和驾驶 ： 实际测试，将产品用于受控或实际场景，以评估性能和收集经验数据。
• 领导意见或指示 ： 来自组织领导者的战略指导和见解，使产品开发与更广泛的业务目标保持一致。
• 内部客户报告的问题 ： 内部反馈往往能凸显出外部利益相关者可能看不到、但对产品完整性至关重要的问题。
• 政府要求和法规 ： 遵守法律法规标准对于确保产品符合所有强制性安全和操作要求至关重要。
•   合同评审 ： 确保遵守所有合同条款，特别是与产品规格和交货计划有关的条款。
• 设计审查 ： 对产品设计进行正式评估，确保其符合所要求的规格和客户期望。

1.2 业务计划和营销策略： 强调了战略规划在产品质量策划过程中不可或缺的作用。 下面将解释这些要素如何影响产品开发：

• 商业计划组成部分：

  • 时机： 决定产品的上市时间，影响开发进度和营销活动。

  • 成本： 设定产品的预算限制和成本目标，影响从设计选择到资源分配的方方面面。

  • 投资： 决定了项目将投入多少资金，包括用于研究、开发和营销的资金。

  • 产品定位： 从价值主张、目标受众、与竞争对手的差异化等方面确定产品的市场定位。

  • 研发资源： 概述研发资源的分配情况，这影响到产品的创新和技术能力。

• 营销战略的组成部分 ：

  • 目标客户 ： 确定产品的目标客户，为设计、功能和用户界面决策提供依据。

  • 销售要点： 突出产品的独特销售主张，并在营销活动中加以强调 。
  • 主要竞争对手： 了解谁是主要竞争对手，他们提供什么，以及如何有效地将产品与这些替代品区分开来。
  • 报告 ： 在组织的 APQP 会议上，特别是有客户参与的会议上，持续报告高风险供应商的状况和风险缓解计划的有效性。

• 对产品质量计划的影响

  • 确定方向 ： 业务计划设定指导整个产品开发过程的战略方向和制约因素，确保所有活动与总体业务目标保持一致。
  • 质量规格 ： 定义产品必须达到的质量标准，以满足业务目标和客户期望。
  • 资源分配 ： 确保有效分配必要的资源，在业务计划设定的限制范围内实现产品质量目标。
  • 市场契合度和可行性 ： 营销战略确保产品符合市场需求，并具有可行的商业前景，影响产品规格和质量目标。

• 在 APQP 中实施业务和营销战略

  • 跨职能协作 ： 确保产品开发、营销、财务和运营团队从一开始就密切合作，使产品与业务和营销战略保持一致。
  • 定期审查和调整 ： 根据发展过程中的反馈和市场条件的变化，不断审查和调整业务计划和营销战略。

  • 战略里程碑 ： 在产品开发时间表中定义与业务和营销目标相对应的明确里程碑，确保及时实现这些目标。

• 确定适当的基准 ： 选择反映行业标准、最佳实践或领先竞争对手绩效的相关基准。 这些基准应与关注的特定产品或过程相关。
• 了解当前状态与基准之间存在差距的原因 ：
  • 进行全面分析，找出存在绩效差距的原因。 这可能涉及调查技术、过程、资源分配或技能方面的差异。
  • 要制定有效的改进战略，就必须了解造成这些差异的根本原因。
• 制定缩小差距、达到基准或超越基准的计划：
  • 制定详细的行动计划，解决已发现的差距。 该计划应包括指导改进工作的具体步骤、资源分配、时间表和绩效指标。

  • 目标是缩小差距，达到基准，与基准相匹配，或者最好超过基准。

• 技术创新： 关于采用可提高产品性能、效率或功能的新技术的假设，比如假设 在电动汽车中使用一种新型电池技术，以提高续航能力并缩短充电时间。

• 先进材料 ： 使用具有更好性能特点（如强度、耐用性、减重或成本效益）的材料，比如 在汽车部件中使用碳纤维复合材料可减轻重量并提高燃油效率。

• 可靠性评估 ： 评估产品在正常和极端条件下的预期可靠性和耐用性，比如 根据初步测试和模拟结果，假设新发动机设计将达到特定的可靠性目标。

• 新技术 ： 整合最新技术趋势，保持产品竞争力，满足市场需求， 假设在家用电器中集成 IoT（物联网）功能，实现智能家居兼容性。

• 利用假设作为输入

  • 概念开发 ： 利用这些假设来形成最初的产品概念和设计规格。
  • 风险管理 ： 识别与这些假设相关的潜在风险，并制定缓解策略。
  • 资源规划 ： 有效分配资源，以便在开发过程中探索和验证这些假设。
  • 基准和测试 ： 进行全面的基准测试，以确认这些假设的有效性，并做出必要的调整。

• 关产品功能、设计和流程概念的假设在指导开发过程中起着至关重要的作用。 通过彻底评估和验证这些假设，企业可以确保其产品符合高质量、高可靠性和高创新性的标准。

1.5 产品可靠性研究

• 产品可靠性研究的关键方面

  • 维修或更换频率 ： 跟踪产品零件在特定时间范围内需要维修或更换的频率。 提供对不同零件磨损情况的洞察，并帮助确定哪些零件可能需要重新设计或改进。
  • 长期可靠性/耐久性测试 :在长时间内进行广泛测试，评估产品在正常和极端条件下的耐久性和可靠性。 模拟真实世界的使用情况，以预测产品在其预期寿命内的表现。

• 可靠性研究的重要性

  • 预测性维护 ： 有助于规划维护计划并预测组件可能出现故障的时间，从而减少意外停机时间。
  • 客户满意度 ： 确保产品符合客户的可靠性期望，从而提高满意度并减少保修索赔。
  • 成本效率 ： 在产品生命周期的早期识别潜在问题，从而采取纠正措施，降低与维修和更换相关的长期成本。
  • 产品改进 ： 提供宝贵数据，可用于改进设计和制造过程，增强整体产品质量。
• 实施示例 ： 开发新车型

   

   

  • 维修或更换频率
    • 数据收集 ： 监测几年来发动机、变速器、制动系统和电气系统等部件的维修或更换频率。
    • 分析 ： 确定哪些部件最容易故障并分析根本原因。 例如，频繁更换刹车可能表明需要更高质量的材料或改进设计。
  • 长期可靠性/耐久性测试 ：
    • 测试协议 ： 对汽车进行严格测试，包括高里程驾驶，暴露于极端天气条件下，以及在各种地形上进行应力测试。

    • 数据分析 ： 评估结果，以确定汽车在长时间使用和恶劣条件下的表现如何。 例如，如果变速器在高温条件下失效，可能表明需要更好的冷却系统或能够承受更高温度的材料。

1.6 客户输入

• 客户输入的重要性：

  • 理解需求和期望： 产品的下一个用户可以提供关于他们特定需求、偏好和期望的见解。 这些信息对于设计满足市场实际需求的产品至关重要。

  • 利用现有的评审和研究 ： 客户可能已经对类似产品进行了自己的评论和研究。 利用现有数据可以节省时间和资源，并为产品开发提供坚实的基础。

  • 开发客户满意度措施 ： 利用客户输入，组织可以制定一致的指标来衡量客户满意度。 这些指标有助于持续评估和改进产品，以满足客户的期望。

• 收集客户输入的方法 （以 开发新的笔记本电脑型号为例 ）

  • 收集客户输入的方法 ： 与客户进行直接访谈，收集关于他们的经验、需求和期望的详细反馈。

    • 示例 ： 与不同群体的潜在用户进行访谈（例如学生、专业人士、玩家），了解他们的具体需求（例如电池续航时间、性能、便携性）。

  • 调查和问卷调查 ： 使用结构化调查和问卷收集来自更大客户群的定量和定性数据。

    • 示例 ： 分发调查问卷，收集有关客户对屏幕尺寸、键盘布局和首选操作系统等功能偏好的数据。

  • 焦点小组 ： 组织焦点小组会议，促进选定客户群之间的讨论，深入了解他们的偏好和意见。

    • 示例 ： 组织焦点小组讨论现有笔记本电脑型号的优缺点，以及他们希望在新型号中看到的改进。

  • 社交媒体和在线评论 : 监控社交媒体平台和在线评论网站，了解客户对类似产品的反馈和情绪。

    • 示例 ： 分析京东、天猫等平台上的评论，以及社交媒体上的评论，识别笔记本电脑中常见的投诉和期望的功能。

  • 现场报告和案例研究 :分析田野报告和案例研究，记录客户对以往或类似产品的体验和问题。

    • 示例 :审查服务中心的现场报告，以识别当前型号的常见问题和改进空间。

1.7  设计目标

• 确定客户需求： 使用从客户输入（例如调查、访谈、市场研究）收集的数据，确定关键需求和期望。 包括产品的功能、美学和可用性方面。

• 转化为技术规格 ： 将客户需求转化为可以衡量和测试的技术设计目标。 例如，如果客户想要耐用的产品，设计目标可以是满足特定的冲击抗性和使用寿命标准。

• 纳入监管标准 ： 确保设计目标中包含所有相关的监管要求。 这可能涉及满足环境标准、安全法规和行业特定指南。

• 示例 ： 设计一款新型智能手机

  • 确定客户需求 ：

    • 耐用性 ： 客户希望智能手机经得起摔打和日常磨损。
    • 电池寿命 ： 客户希望在长时间使用情况下，电池至少能持续一整天。
    • 相机质量 ： 在各种光线条件下实现高质量的相机性能是首要任务。
  • 转化 成技术规范 ：
    • 耐用性 ： 设计目标可能包括在跌落测试中达到特定等级（如 MIL-STD-810G）。
    • 电池寿命 ： 设计一个电池和电源管理系统，确保连续使用至少 18 小时。
    • 摄像头质量 ： 确保摄像头系统在分辨率、色彩准确度和弱光性能方面达到预定的基准。
  • 纳入监管标准 ：
    • 确保 智能手机符合所有相关电气安全标准（如 CE 标志、FCC 规定）。
    • 遵守有关材料和废物的环保法规（如 RoHS 和 WEEE 指令）。

1.7.8 可靠性和质量目标 ： 产品性能标准，确保产品符合可靠性和质量预期。 例如 为一批刹车片设定最大缺陷率为 1%的目标。

1.7.9 初始物料清单： 生产产品所需的所有组件和材料清单。 例如 组装智能手机所需的所有部件，包括屏幕、电池和处理器。

1.7.16 风险评估缓解计划： 确定产品开发过程中的潜在风险，并概述降低风险的策略。 例如： 制定备用供应商计划，以应对关键部件可能出现的短缺。

• 可靠性目标： 可靠性目标是根据客户的要求和期望、计划目标以及可靠性基准制定的。 对于新车型来说，可靠性目标可以是汽车在运行至少 100,000 公里时发动机不出现任何故障。

• 质量目标： 质量目标以百万分之一的零件数、千分之一的条件数、客户中断率、问题水平或废品率等指标为基础。 质量目标可能是生产的汽车中油漆缺陷不超过 0.5%。

1.9 初始材料清单

• 初始材料清单 ： 初始材料清单（BOM）是一份清单，其中包括根据最初的产品/过程假设制造产品所需的所有材料和零件。 它还包括一份潜在供应商清单。
• 详细示例 ： 电动汽车动力电池的初步物料清单 (BOM)

• 初始过程流程图 ： 初始过程流程图是一种概述产品生产预期步骤的图表。 它有助于直观地显示从最初的原材料输入到最终产品输出的操作顺序。 该图是根据初始物料清单（BOM）和产品/过程假设绘制的，有助于识别生产过程中潜在的瓶颈、低效和需要特别注意的地方。

• 初始产品和过程特殊特性识别： 这包括确定对满足客户要求、安全和监管标准至关重要的特定产品特性或过程步骤。 这些特性通常需要特别关注，以确保质量和性能的一致性。

• 产能 规划 ： 产能规划是指确定企业所需的生产能力，以满足不断变化的产品需求的过程。 这包括评估当前的生产能力，识别潜在的瓶颈，规划未来的产量，并确保所有资源（包括机械、劳动力和供应商）都已做好充分准备，以满足这些需求。

• 领导支持 ： 领导层对APQP的支持对于确保项目成功至关重要。 这包括领导层积极参与质量规划会议，通过在关键阶段（节点评审）的签字确认对项目做出承诺，以及持续参与解决任何问题或提供必要的资源。
• 示例 ： 传输系统
  • 兴趣与承诺 ： 领导层定期参加 APQP 会议，确保他们的战略指导与项目目标保持一致，以此表明他们的承诺。 例如，首席执行官和高级经理参加每周例会，讨论新输电系统的进展情况。 他们强调了遵守项目期限和保持高质量标准的重要性，表明了他们对项目成功的承诺。
  • 节点评审的签字 ： 在项目的每个关键阶段，如初始设计阶段之后或投入生产之前，领导层都会签字确认所有要求都已满足。 例如，首席技术官审查并批准新传输系统的设计规范和测试协议。 这种批准可确保设计符合客户要求的所有性能和安全标准。
  • 频繁更新 ： 领导层定期收到有关项目进展的最新信息。 每周都会提供状态报告，重点介绍所取得的成就、潜在风险和即将到来的里程碑。 例如，在传输系统的测试阶段，项目经理会报告耐久性测试的完成情况以及遇到的任何问题。 这些最新情况使领导层能够及时了解情况并做出决策。

  • 解决问题 ： 当问题出现时，领导层会积极参与解决。 例如，如果供应商在满足关键部件的质量标准要求方面遇到困难，领导层可能会安排与供应商会面，讨论问题并寻找解决方案。 这可能涉及提供额外资源或寻找替代供应商，以确保项目的连续性。

  • 规划资源和人员配置 ： 领导层确保在整个项目过程中提供充足的资源和人员。 例如，他们可能会批准增聘工程师，以支持输电系统的设计和测试阶段。 他们还可能批准加班或增加班次，以满足生产截止日期的要求。

• 变更管理： APQP中的变更管理是指从计划阶段到 PPAP（生产件批准程序）批准阶段，处理设计、过程和系统变更的系统方法。 其目标是确保高效、有效地实施变更，将对项目和持续改进的干扰降至最低。 所有变更都必须记录在案，包括变更的原因、请求人、批准人和日期。
• 示例 ： 电动汽车电池系统
  • 场景 ： 在电动汽车电池系统的测试阶段，工程团队发现热管理系统存在潜在问题。 为解决这一问题，建议改变冷却系统的设计，以加强散热，提高电池性能和安全性。
  1. 识别变更： 在热测试中发现的，在高负载条件下，当前的冷却系统不足以维持最佳的电池温度。

  2. 变更申请

     1. 变更申请人 ： 科比昆，高级电池工程师

     2. 日期 ： 2024年6月1日

     3. 变更原因 ： 当前的冷却系统无法有效管理电池温度，导致在高负载条件下可能出现过热问题。

     4. 建议更改 ： 重新设计冷却系统，增加冷却通道和更高效的冷却剂泵。

  3. 评审和批准 ： 变更申请由变更控制委员会（CCB）审查，该委员会包括来自工程、质量保证和项目管理部门的代表。 审查的重点是技术可行性、对生产进度的潜在影响、成本影响和安全考虑。

     批准人： 钢哥，工程主管

     日期 ： 2024年6月5日

  4. 实施变更 ： 经批准的变更会传达给设计团队，由他们更新 CAD 模型和工程图纸。 通知采购团队采购更新冷却系统所需的新组件。

  5. 更新文件 ： 更新所有相关的 APQP 文件，包括设计规范、流程图和 FMEA（失效模式和影响分析），以反映变更。 修改日志记录修改的细节。

  6. 验证和测试 ： 新的冷却系统经过原型设计和严格测试，以确保其达到所要求的性能和安全标准。 这包括热循环测试、高负载下的性能测试和长期可靠性测试。

  7. 反馈与持续改进 ： 从变革中汲取的经验教训将记录在案，并在整个组织内共享。 这些信息将用于完善最佳实践和改进未来的项目。

• APQP 项目指标是由项目团队经理管理和完成的汇总文件。 它们包含了质量计划的所有关键要素，量化了与计划阶段相关的每个要素的准备情况。 这些指标旨在为领导层审查提供计划状态概览，通常使用交通灯系统（红、黄、绿）来指示计划各方面的状态。
• 示例

• 风险评估和缓解计划（RAMP）旨在减少或消除风险对计划的影响。 它包括 "风险评估和缓解策略"（REMS），用于评估某项活动或组件的益处是否大于风险。 REMS 包括确定优先次序、沟通计划以及确保安全使用和实施的要素，以指导用户。 策略可包括规避风险、减少或控制风险、转移风险、接受风险和监控风险。 项目团队经理负责监督这项活动。
• 示例 ： 一家汽车公司正在开发一种新型电动汽车 (EV) 电池组。 公司制定了一项风险评估缓解计划，以应对开发和部署过程中的潜在风险
• 风险评估缓解计划 ：
   
  • 风险识别 ：
    • 已识别风险 ： 电池单元热失控
    • 详情 ： 电池过热导致起火或爆炸。
  • 风险评估 ：
    • 风险严重性： 高（严重损坏、安全隐患）
    • 风险可能性： 中度（根据历史数据有可能发生）
  • 缓解策略 ：
    • 预防 ： 设计带有热管理系统的电池组。 例如采用液体冷却系统，以保持最佳温度。
    • 减少/控制 ： 加强电池质量和测试程序。 例如： 使用优质材料，在生产过程中进行严格的热测试。
    • 转移 ： 通过供应商合同和保险转移风险。 例如 ： 要求电池供应商为热失控事故提供责任保险。
    • 接受 ： 在减轻风险后接受小风险。 例如： 接受轻微温度波动的风险，但要实施监控系统，以检测热失控的早期迹象。

    • 监测： 持续监控电池温度和性能。 例如： 在电池组中安装传感器，以监控温度，并在温度超过安全限值时向用户发出警报。

• 目的 ： 根据客户需求制定明确的设计目标，分配设计责任，并确保可制造性。 它包括彻底的设计验证和原型测试，以验证性能。 该阶段确保产品设计可行、符合质量标准并能高效生产，从而降低生产风险和成本。

• 输出 ：

  • 2.1  设计失效模式和影响分析（DFMEA）
  • 2.2 可制造性、装配性和服务性设计
  • 2.3 设计验证
  • 2.4 设计评审
  • 2.5 原型样件制造-控制计划
  • 2.6 工程图（包括数模数据）
  • 2.7 工程规范
  • 2.8 材料规范

  • 2.9 图纸和规范变更

  • 2.10 新设备、工装和设施要求

  • 2.11 产品和过程特殊特性
  • 2.12 量具/测试设备要求
  • 2.13 团队可行性承诺和领导支持

2.1 设计失效模式和影响分析（DFMEA）

• 定义： DFMEA 是一种系统方法，用于识别产品设计中的潜在失效模式，评估与这些失效相关的风险，并确定降低风险行动的优先次序。  
• 目的 ： DFMEA 的目的是识别产品设计中的潜在失效模式，了解其影响，并优先采取措施降低风险。 这可确保设计满足客户要求，并将生产和使用过程中的潜在问题降至最低。

• 定义 ： 可制造性、装配和服务设计（DFMAS）是一种同步工程过程，旨在优化设计功能、可制造性、装配简便性和可维护性之间的关系。 该过程可确保产品设计符合制造能力和客户需求，从而促进高效生产和维护。
• 目的 ： DFMAS 的目标是最大限度地降低生产成本、提高产品质量和可维护性。 通过在设计过程中尽早考虑制造、装配和服务方面的问题，可以发现并解决潜在的问题，从而降低成本高昂的重新设计的可能性，并确保产品可以高效地制造和维护。
• 应用实例 ：
  • 设计理念 ： 电池采用模块化设计，便于组装和拆卸。
  • 制造工艺 ： 自动化装配线，配备机械臂，可精确处理电池单元。
  • 尺寸公差 ： 每个电池单元的规格，以确保它们与模块外壳完全吻合。
  • 性能要求 ： 电池每次充电至少可行驶 500 公里。
  • 元件数量 ： 使用集成电路，减少独立电子元件的数量。
  • 工艺调整 ： 装配线包括质量检查和调整站。
  • 材料处理 ： 使用传送带和自动导引车 (AGV) 运输电池单元。
  • 可维护性 ： 电池模块包括一个快速释放装置，便于现场更换。

  • 部件可追溯性 ： 每个电池单元都有一个条形码，可在整个生命周期内进行跟踪。

• 定义： 设计验证是确认产品设计符合所有规定要求并按预期执行的过程。 这包括一系列测试和分析，以确保设计稳健可靠，并能在预期条件下实现其目的。

• 目的 ： 设计验证的目的是在开始批量生产之前，发现并解决设计中的任何问题或差异。 这有助于防止代价高昂的召回、返工或现场故障，确保产品安全并满足客户期望。

• 应用实例 ：

  • 环境测试 ：

    • 测试 ： 将电池放入热室，在 -20°C 至 60°C 之间循环。
    • 目的 ： 确保电池在极端温度下保持性能。
    • 结果 ： 电池运行正常，性能没有下降。
  • 电气性能测试
    • 测试 ： 测量电池在不同放电率下的容量。
    • 目的 ： 确认电池是否能提供指定的能量。
    • 结果 ： 电池达到或超过容量规格。
  • 安全测试
    • 测试 ： 给蓄电池充电，使其超过最大电压，进行过充电测试。
    • 目的 ： 验证电池的安全机制是否能防止过度充电的危险。
    • 结果 ： 电池安全关闭，未发生任何安全事故。
  • 耐久性测试
    • 测试 ： 对电池进行 1000 次充放电循环。
    • 目的 ： 评估电池容量随时间的衰减情况。
    • 结果 ： 经过 1000 次循环后，电池至少保持其原始容量的 80%。
  • 兼容性测试
    • 测试 ： 将电池装入车辆，进行充电和放电测试。
    • 目的 ： 确保与车辆动力系统和充电系统的兼容性。

    • 结果 ： 电池充电和放电正常，没有问题。

• 定义 ： 设计评审是由组织的设计工程团队牵头召开的定期会议，包括所有相关利益方。 这些评审是对设计的全面评估，以确保其满足所有要求，并在开发过程的早期发现和解决任何潜在问题。
• 目的 ： 设计评审对于防止出现问题和误解、确保所有设计方面都符合规定要求以及获得客户批准至关重要。 设计评审提供了一种结构化的方法来监控进度、向领导汇报并确保设计的稳健性和可制造性。
• 要点 ：

  • 设计/功能要求 ： 确保设计符合所有功能和性能规范。

  • 可靠性目标 ： 确认设计在预期运行条件下的可靠性。

  • 零件/系统工作周期 ： 评估单个零件和整个系统的性能。

  • 模拟和测试 ： 审查虚拟仿真和物理台架测试的结果。

  • DFMEA ： 评估潜在失效模式及其影响。

  • 可制造性和装配 ： 确保设计针对制造和组装过程进行优化。

  • 实验设计 (DOE) ： 分析实验数据以验证设计假设。

  • 特殊特性 ： 测试关键功能，了解失效极限。

  • 设计验证进度 ： 跟踪设计验证活动的进度。

• 应用实例 ： 对于汽车动力电池，设计评审可能包括

  • 设计/功能要求 ： 验证电池是否符合所需能量密度、重量和尺寸规格。

  • 可靠性目标 ： 确保电池能够承受预期次数的充放电循环，而不会出现明显退化。

  • 组件/系统负载循环 ： 评估电池单元和电池管理系统在各种负载条件下的性能。

  • 模拟和测试 ： 查看热管理模拟和实际测试数据，确保电池在所有条件下都能安全运行。

  • DFMEA ： 分析热失控或电解质泄漏等潜在故障模式及其缓解策略。

  • 可制造性和装配 ： 确保设计可以高效地制造和组装，同时考虑安装和维护的便利性等因素。

  • 实验设计 (DOE) ： 审查电池配置和冷却方法测试的实验结果。

  • 特殊特性 ： 对电池外壳等关键部件进行失效测试，以了解耐久极限。

  • 设计验证进度 ： 总结所有验证测试的状态和任何待采取的行动。

• 定义： 原型控制计划详细描述了在原型制造阶段将进行的尺寸测量、材料和功能测试。 这些计划可确保样机按照规格制造，并提供一种结构化的方法，在进入全面生产之前对设计进行验证。
• 目的 ： 原型控制计划对于验证产品或服务是否符合所要求的规格以及是否与 "客户之声 "相一致至关重要。 它们提供了一种系统化的方法，可在开发过程的早期发现并解决潜在问题，从而降低后期生产阶段代价高昂的变更风险。
• 要点 ：

  • 符合规范 ： 确保原型符合所有规定要求，并准确报告数据。

  • 关注特殊特性 ： 关注特殊产品和工艺特征，确保满足关键方面的要求。

  • 工艺参数和包装 ： 利用数据和经验确定初步的工艺参数和包装要求。

  • 沟通 ： 将任何问题、偏差和潜在的成本影响告知客户。

2.6 工程图（包括数模数据）

• 定义 ： 工程图纸包括详细的插图和数学数据，其中规定了单个零件和组件的尺寸、公差和材料规格。 这些图纸对于确保所有零件的制造和组装正确无误，满足必要的配合、功能、耐用性和法规要求至关重要。
• 目的： 工程图为制造和质量保证提供了精确的蓝图。 它们确保所有部件都符合设计规范和监管标准，使设计和制造团队之间能够有效沟通，并促进生产一致的高质量产品。
• 要点 ：

  • 配合和功能 ： 确保各部件能组装在一起并发挥预期功能。

  • 监管和安全要求 ： 包括符合政府和安全规定的必要细节。

  • 尺寸布局 ： 提供每个部件的详细尺寸和布局。

  • 控制面和基准面 ： 确定控制或基准面/定位器，以便进行精确测量和设备设计。

  • 可行性和兼容性 ： 核实尺寸和规格是否可行，是否与行业标准和客户系统兼容。

• 定义 ： 工程规格是对零件或组件的功能、耐用性和外观要求的详细描述。 其中包括样本大小、频率和过程中测试的验收标准，以确保产品在整个生产过程中符合必要的标准。

• 目的 ： 工程规范确保所有零件和组件都符合性能、耐用性和美观方面的要求标准。 这有助于保持产品的一致性、质量和可靠性，符合客户期望和监管要求。

• 要点 ：

  • 功能要求 ： 定义产品必须完成的功能，如性能标准和操作限制。

  • 耐用性要求 ： 规定产品在正常使用条件下的使用寿命。

  • 外观要求 ： 包括表面处理、颜色和其他美学属性。

  • 过程中测试 ： 详细说明样本大小、测试频率和验收标准，以便在生产过程中监控质量。

  • 控制计划整合 ： 确保将规格纳入控制计划，以指导生产和质量保证流程。

• 应用实例 ： 用于汽车动力电池

  • 功能要求 ：

    • 能量容量 ： 电池必须能储存和提供 75 千瓦时的能量。

    • 电压输出 ： 在正常工作条件下，电压范围必须保持在 350-400V 之间。

  • 耐久性要求 ：

    • 循环寿命 ： 电池应能承受至少 1,500 次充放电循环，同时保持 80% 的原始容量。

    • 耐温性 ： 可在 -20°C 至 60°C 的温度范围内有效运行。

  • 外观要求 ：

    • 外壳表面处理 ： 表面光滑，无明显凹痕或划痕。

    • 标签 ： 清晰耐用的标签，标明电压、容量和安全警告。

  • 过程中测试 ：

    • 样本量 ： 测试每个生产批次中 5%的电池。

    • 频率 ： 在每个生产班次结束时进行测试。

    • 验收标准 ： 电池必须通过所有功能测试和目视检查，不得有任何缺陷。

  • 控制计划整合 ：

    • 控制计划 ： 在控制计划中包括所有指定的测试和检查，以确保质量监控的一致性。

• 定义 ： 材料规格详细描述了产品制造中所用材料的物理性质、性能、环境、处理和储存要求。 它们确保材料符合预期用途的必要标准和特性。

• 目的 ： 材料规格对于确保生产过程中使用的所有材料都能满足产品要求至关重要。 它们通过规定材料必须具备的确切属性，帮助保持最终产品的一致性、可靠性和质量。

• 要点 ：

  • 物理性质 ： 包括拉伸强度、硬度、密度和其他材料特性。

  • 性能要求 ： 规定材料在各种条件下的性能，如承重能力、热阻等。

  • 环境要求 ： 确定材料对潮湿、温度波动、紫外线照射等环境因素的耐受性。

  • 处理和储存要求 ： 概述应如何处理和储存材料，以保持其完整性和性能。

  • 纳入控制计划 ： 确保将这些规格纳入控制计划，以指导生产和质量保证流程。

  • 文件记录 ： 材料规格应记录在设计记录中，以供参考和遵守。

• 应用实例 ： 用于汽车动力电池

  • 物理特性

    • 拉伸强度 ： 材料应具有至少 500 兆帕的抗拉强度。

    • 密度 ： 应介于 2.5 和 3.0 克/立方厘米之间。

  • 性能要求 ：

    • 导热性 ： 材料的导热率应达到 10 W/mK，以确保电池内部的高效热管理。

    • 导电性 ： 电池触点所用材料的导电率至少应为 58 MS/m。

  • 环境要求 ：

    • 防潮性 ： 材料吸水率不应超过其重量的 0.1%。

    • 抗紫外线 ： 必须能经受长时间紫外线照射而不降解。

  • 处理和储存要求 ：

    • 储存温度 ： 材料应存放在 15°C 至 25°C 之间。

    • 操作注意事项 ： 处理材料时必须戴手套，以防污染，并且必须保存在干燥、清洁的环境中。

  • 纳入 控制计划 ：

    • 控制计划 ： 在控制计划中包括拉伸强度、密度、导热性和导电性测试，以确保材料质量。

• 定义 ： 图纸和规格变更是指对工程图纸和规格的任何修改进行更新和记录的正式流程。 这可确保所有变更在整个组织、供应商和客户之间得到清晰的沟通和实施。

• 目的 ： 准确及时地传达图纸和规格变更对于保持生产过程中的一致性、质量和协调性至关重要。 它有助于防止错误，减少混乱，并确保所有利益相关者在工作中掌握最新、最准确的信息。

• 要点 ：

  • 正式文件 ： 所有变更都必须正式记录在案，以确保有明确的更改记录。

  • 沟通 ： 必须及时向组织内所有受影响的部门（包括供应商和客户）传达变更信息。

  • 实施 ： 确保在所有相关流程和系统中正确一致地实施变革。

• 应用实例 ： 动力电池模块等汽车组件

  • 初始设计 ：

    • 初始工程图规定了电池外壳的尺寸和材料特性。

    • 规格包括所需的套管壁厚、材料类型（如铝合金）以及每个尺寸的具体公差。

  • 需要更改：

    • 在测试过程中，发现需要加厚外壳，以提高耐用性并满足新的监管要求。

    • 工程团队更新图纸，将壁厚从 1.5 毫米增加到 2.0 毫米。

  • 正式文件：

    • 变更记录在工程变更申请 (ECR) 表中，其中包括修改说明、变更原因以及受影响的部件和流程。

  • 沟通 ：

    • 更新后的图纸和规格将分发给所有受影响的部门，包括制造、质量控制和采购部门。

    • 向供应商通报变化情况，以确保他们生产和交付的材料符合新规格。

  • 实施 ：

    • 制造团队更新工艺，以适应新的套管厚度。

    • 质量控制部门调整其检验标准，以验证新的尺寸。

    • 采购部确保将新的材料规格通知供应商。

2.10 新设备、工装和设施要求

• 定义： 这项产出包括确定和规定满足产品设计和生产需要所需的新设备、工具和设施要求。 这些要求是根据设计失效模式和影响分析 (DFMEA)、产品保证计划和设计评审确定的。
• 目的： 确保新设备、工具和设施的规格、能力和按时交付对于满足生产能力和质量要求至关重要。 适当的规划有助于避免生产延误，确保产品质量，并有效满足客户需求。
• 要点：

  • 确定需求 ： DFMEA、产品保证计划和设计评审有助于确定对新设备和设施的需求。

  • 纳入规划 ： 这些要求应添加到时间图表中，以确保在项目时间表内得到满足。

  • 能力和交付 ： 应制定一个流程，确保新设备和工具能够按时交付。

  • 监测进度 ： 应监测进度，确保在计划的试生产之前完成。

  • 检查表参考 ： 详细指南请参阅附录 A-3 中的新设备、工具和测试设备检查表。

2.11 产品和过程特殊特性

• 定义： 特殊产品和过程特性是在计划和定义项目阶段（第 1 章）确定的关键属性，对产品的性能、安全性和合规性有重大影响。 这些特性需要仔细管理，以确保符合客户要求和行业标准 。

• 目的： 识别和管理特殊特性对于确保最终产品在各种条件下的可靠和安全性能至关重要。 适当的分类和记录有助于保持一致性、满足法规要求和确保客户满意度。

• 要点：

  • 共识与评估 ： 在第 1 章确定的初步清单基础上，评估技术信息并在团队内部达成共识。

  • 客户特定要求 ： 参考并遵守客户对特殊特性的具体要求。

  • 分类和文件 ： 根据客户要求对特殊特性进行适当分类，并确保通过控制计划进行记录。

  • 相关矩阵 ： 如果使用组织指定的分类，确保有相关矩阵将客户指定与客户协议联系起来。

  • 控制计划工作表 ： 使用控制计划特殊特性工作表记录和更新特殊特性。

2.12 量具/测试设备要求

• 定义： 量具和测试设备要求是指确定和规范测量、测试和确保产品在整个生产过程中符合设计和质量标准所需的工具和设备。

• 目的： 适当的量具和测试设备对于验证产品质量、确保一致性以及满足客户和监管要求至关重要。 它们在发现缺陷、确保过程控制和保持产品整体完整性方面发挥着至关重要的作用。

• 要点 ：

  • 识别 ： 确定各生产阶段所需的特定量具和测试设备，确保满足所有设计和质量要求。

  • 时间表 ： 将这些要求添加到时间表中，以便与项目时间表保持一致，确保及时获取和实施。

  • 监测进度 ： 定期监测进度，确保按照项目时间表采购、校准和使用必要的设备。

2.13 团队可行性承诺和领导支持

• 定义： 团队可行性承诺和领导支持包括对拟议设计的可行性进行评估，以确保其能够按计划以可接受的成本制造、组装、测试、包装和交付足够数量的产品。 审查包括对可制造性、装配、服务要求和外观的考虑。 这一过程将记录在案，并提交给领导层以寻求支持。

• 目的： 这一步骤可确保设计在组织能力和资源的限制范围内切实可行。 它有助于及早发现潜在问题，确保领导层的支持，并使团队的工作与项目的目标和时间表保持一致。

• 要点：

  • 可行性评估 ： 评估设计的可制造性、可装配性、可维护性和成本效益。

  • 记录 ： 使用核对表（如附录 A-2 中的设计信息核对表）记录调查结果和未决问题。

  • 领导评审 ： 将可行性评估和未解决的问题提交领导层审查和支持。

  • 达成共识 ： 确保团队达成共识，认为设计是可行的，所有关键方面都得到了解决。

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