海工產(chǎn)品作為大型裝備,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,定制化程度高,設(shè)計和制造周期長。我國的海工企業(yè)面臨著:設(shè)計產(chǎn)權(quán)自主化;提高創(chuàng)新能力,提高生產(chǎn)效率;由淺海裝備向深海裝備轉(zhuǎn)型等諸多挑戰(zhàn)。本文將針對目前國內(nèi)海工設(shè)計和制造企業(yè)的流程和主要問題,提出設(shè)計創(chuàng)新流程的改進(jìn),并對其中主要的設(shè)計創(chuàng)新輔助方法在海工產(chǎn)品上進(jìn)行應(yīng)用。主要內(nèi)容如下:(1)分析我國海工裝備企業(yè)的設(shè)計及制造流程,繪制流程圖并對現(xiàn)狀問題進(jìn)行原因分析,找出關(guān)鍵瓶頸并提出改進(jìn)的設(shè)計創(chuàng)新流程,并針對階段流程活動引入不同的設(shè)計方法;(2)針對海工裝備定制化的特點(diǎn),使用模糊Kano調(diào)查分析的方法獲取用戶需求特性并對其進(jìn)行分類,利用直覺模糊數(shù)IFOWG算子決策法計算客戶需求的重要度并排序,并結(jié)合QFD分析與α-截集去模糊化方法,將客戶需求特性轉(zhuǎn)化為客戶對產(chǎn)品設(shè)計參數(shù)特性的要求,通過兩級QFD分解為整個設(shè)計階段提供直觀準(zhǔn)確的客戶需求信息;(3)在海工裝備進(jìn)入試制前,利用FMEA方法與灰色關(guān)聯(lián)度結(jié)合分析可能的失效模式和原因,并基于二級QFD計算結(jié)果改進(jìn)灰色關(guān)聯(lián)度的指標(biāo)權(quán)重,得到FMEA表后進(jìn)行樣品試制,對出現(xiàn)的失效問題通過因果鏈分析,建立功能模型和基于TRIZ的問題解決理論進(jìn)行設(shè)計改進(jìn)。并將FMEA方法和TRIZ方法的失效原因和失效影響結(jié)合作為產(chǎn)品的失效庫,作為后續(xù)設(shè)計的基礎(chǔ)資料。(4)對提出的改進(jìn)設(shè)計流程及方法,通過海工典型產(chǎn)品:鋪管船,絞車排繩器進(jìn)行說明驗(yàn)證,并最后以海上平臺的升降系統(tǒng)為例對本文提出的流程和方法進(jìn)行應(yīng)用驗(yàn)證。
【學(xué)位單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：P75
【部分圖文】：

在概念設(shè)計初步確定產(chǎn)品主要參數(shù)時，設(shè)計人員根據(jù)客戶滿意度分析圖，主要研究會提高顧客滿意度的需求，并將他們區(qū)別對待，從需求滿意度圖中可以看出：M 類必備型需求：滿意度<0.5,不滿意度>-0.5，對客戶來說是產(chǎn)品的基礎(chǔ)需求，設(shè)計時必須滿足。該客戶對張緊力的需求最重要，在產(chǎn)品的設(shè)計過程中，應(yīng)該盡可能提高產(chǎn)品的張緊力，尤其是額定張緊力，客戶的不滿意度指數(shù)很高；L 類期望型需求：滿意度>0.5,不滿意度>-0.5，落在 L 類需求區(qū)域的需求，滿足的越好，客戶越滿意，從圖中可以看出，該顧客期望成本低，大管徑，盡量作業(yè)水深大一些，且根據(jù)圖中坐標(biāo)位置，優(yōu)先滿足滿意度高，不滿意度低的指標(biāo)參數(shù)，客戶對成本降低和大管徑鋪設(shè)最期望得到滿足；E 類興奮型需求：滿意度>0.5,不滿意度<-0.5，此區(qū)域的特性是最能提高客戶滿意度的改進(jìn)方向，此類區(qū)域的需求特性都是改進(jìn)后能大大提高客戶滿意度的即收放管速度，抵御惡劣海況及鋪管效率的提升，可以看出這幾個特性的不滿意度相差不大，而滿意度則有很大數(shù)值差距，設(shè)計時按照滿意度從高到低優(yōu)先滿足即提高鋪管效率和抵御惡劣海況最能大幅提高客戶滿意度；

圖 3-4 IFOWG 算子計算需求重要度與加權(quán)平均計算結(jié)果對比Fig.3-4 Results Comparison of IFOWG operator's demand and weighted average’sKano 模型分析得到的客戶需求重要度是后續(xù) QFD 分析的設(shè)計中參數(shù)重要度的關(guān)鍵指標(biāo)。3.2.2 基于模糊 QFD 的海工裝備需求特性傳遞1. 海工裝備需求特性矩陣分析海工產(chǎn)品的需求-設(shè)計參數(shù)關(guān)系大多使用傳統(tǒng)的直接調(diào)研，憑個人經(jīng)驗(yàn)確定的方法，缺乏成熟有效的工具方法，與市場上其他使用 QFD 的產(chǎn)品相比，海工裝備產(chǎn)品有以下幾個特點(diǎn)： 小批量定制化，產(chǎn)品設(shè)計生產(chǎn)針對性強(qiáng)； 海工裝備體積大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜； 產(chǎn)品參與設(shè)計人員多，制造周期長；根據(jù)以上海工裝備的特點(diǎn)，提出基于海工產(chǎn)品設(shè)計流程的 QFD 分解如圖 35。 一級初步設(shè)計階段 QFD：客戶需求 CR-船舶特性參數(shù) EC 傳遞；

圖 3-5 海工產(chǎn)品設(shè)計流程及 QFD 分解Fig.3-5 Design process and QFD decomposition of marine products 二級詳細(xì)設(shè)計階段 QFD：船舶特性指標(biāo) EC-零部件特性參數(shù) PC 傳遞：詳細(xì)設(shè)計二級 QFD 通過整體參數(shù)到子系統(tǒng)參數(shù)的矩陣分析，完成裝備整體指標(biāo)要求到詳細(xì)設(shè)計參數(shù)的特性傳遞。由于海工裝備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，零部件多，在完成船舶整體參數(shù)確定后，下發(fā)到各子系統(tǒng)設(shè)計部門進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計，包括機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計，電氣電路設(shè)計，控制系統(tǒng)設(shè)計等。對于部分海工裝備，機(jī)械設(shè)計部分需要根據(jù)電氣電路設(shè)計的參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)計算，則子系統(tǒng)之間的設(shè)計參數(shù)傳遞也可在二級 QFD 中完成。這里二級 QFD 通過船舶整體特性參數(shù)與子部件參數(shù)的關(guān)系，傳遞計算出 PC(Parts Characteristics)的重要度，并根據(jù)重要度確定 FMEA 失效嚴(yán)重度系數(shù) h 作為 FMEA 分析的嚴(yán)重度調(diào)整系數(shù)。2. 基于 QFD 的海工船舶特性參數(shù)重要度計算利用一級 QFD 將客戶需求特性與初步設(shè)計需要確定的參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行相互關(guān)系分析，完成一級參數(shù)傳遞，其中一級船舶特性參數(shù)與客戶需求特性之間的關(guān)系
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2848712