PDF《船舶工业机器人创新设计需求分析模型》

5 ] 论述 了质量屋构建的研究进展, 指出了质量屋现阶段 构建的模糊、 不分明和不完全等特性. 张居凤等[

6 ] 基于 Q F D / S P A 的武器装备需求分析方法, 将模 糊和定性的专家意见进行了集中, 量化得出装备 性能指标的重要度. 传统方法采用需求分析作为船舶工业机器人 研发和应用论证的起点, 通过这个过程, 船厂生产 设备的改进需求被转化为一系列的性能指标后, 成为机器 人创新设计的重要依据. Q F D 方法于20世纪7 0年代首先在日本三菱重工被提出, 并 成功在船厂应用过, 但资料显示仅应用在船舶本 体产品的开发上, 未见应用在船厂生产设备的改 造上[ 7] . 但是, 近半个世纪以来, 造船模式经历了 不断转型, 现代造船模式转型经历了成组技术、 敏 捷制造、 绿色制造的不断发展, 传统 Q F D 方法在 船厂的应用面临着新挑战. 需求分析的论证过程 中, 首先要通过对国内外同类型的机器人设备在 技术水平、 发展趋势和使用特点等方面对比分析, 提出通用的技术指标. 其次, 更重要的是, 要结合 用户船厂的工艺实际和用户实际需求, 明确对工 业机器人的性能需求, 从而更加切合船厂生产实 际来改造或开发机器人. 由于船厂是大型设备生产的 系统性复杂整体, 某环节机器人设备引进及其对功能的追求, 其 各技术指标之间相互矛盾对船厂整体生产装备工 艺流产生影响, 某一指标改善可能带来对另一指 标或多个指标的影响. 这给船厂质检、 生产、 管理 等各层人员, 特别是一线作业人员的灵活应用带 来一定困难, 因此, 需要以模型分析的方式, 对各 个用户集元素进行划分、 加权、 评判, 确立主从、 隶 属关系, 以提炼准确的技术矛盾, 使船厂对机器人 的性能需求更加清晰, 改造和开发方向更加明确. 本文在船厂机器人设备的需求分析方面, 分 析用户需求驱动机理, 创建用户集需求模型, 并对 创造主体进行挖掘, 进一步做增强需求分析, 细化 用户需求, 建立增强需求分析模型, 并通过用户权 重分析提炼技术矛盾, 以便船厂更准确分析机器 人创新设计的性能需求重点.

1 主体需求模型分析 1.

1 传统 Q F D在船厂的应用 Q F D 是用户需求驱动的产品设计与研发方 法, 是将用户的声音转换为产品的工程特性、 部件 特性、 规划特性和产品特性的系统工具, 可将用户 需求逐级分解为有关的技术特性, 并通过对各级 技术要求等项目的重要度加权评价, 找出对产品 质量起关 键作用的因素. Q F D 的核心是质量屋(houseo fq u a l i t y , HOQ) , 如图1所示, 它是一种 形象直观的二元展开

图表, 采用加权评分法用于 HOQ 评估[ 8] . 图1 质量屋的构成 F i g .

1 C o m p o s i t i o no fHOQ Q F D 自提出以来, 于2 0世纪9 0年代前后形 成了3种被广泛接受的 Q F D 模式[

9 ] : 赤尾洋二的 综合 Q F D 模式、 J o h nR 的ASI四阶段模式、 B o b K 的GOA L / Q P C 矩阵模式. 3种模式中, 以ASI四阶段模式最清晰, 其模式如图2所示. 通过这4 个阶段, 用户要求被逐步展开为设计要求、 零件特 征、 工艺操作和生产要求. 图2 Q F D 的ASI四阶段模式 F i g .

2 T h eA S I f o u r - s t a g em o d eo fQ F D 当前, 船厂在应用 Q F D 进行机器人设备改造中, 立项论证前, 仅做了广义用户意见的征集, 做了宽范围的调查, 并未深入到性能需求的重点, 以现场为代表的设备工人、 船检、 船东、 厂内检验 人员的需求体现不够充分, 很多现场一线的最有 价值的用户需求意 见容易被忽视. 从QFD理论 上分析, 未见对机器人的用户主体进行详细挖掘 分类, 其权值主要赋予模糊用户主体上, 未对用户 主体进行分解剖析, 信息的采集准确度依赖于机 器人的用户主体的综合评判, 未与机器人的用户 主体中的各子体直接进行技术关联, 因此技术权 重评判存在模糊性, 评判过程中包含模糊和歧义. 1.