（本田生产技术（中国）有限公司510000）
摘要：为了减少产品在工艺设计过程中因影响因素众多且因素之间互相影响难以很好地控制等问题而导致的工艺缺陷，基于过程方法分析了影响工艺缺陷各个设计活动阶段的影响因素，且建立了产品工艺设计缺陷因素结构关系模型。在此基础上，利用DEMATEL法对工艺缺陷活动的影响因素之间定量化分析，得出各因素的影响大小和因素之间的因果关系，以此来针对性的控制工艺设计过程中的相关影响因素。研究成果对企业预防和控制硬件产品工艺缺陷起到重要指导意义。
关键词：工艺缺陷；影响因素；关系模型；过程方法
硬件产品设计缺陷形成于产品设计周期全过程，设计过程的任一阶段处理不当都可能对产品的质量产生不同程度的影响，从而导致设计缺陷的产生。设计开发过程的工艺设计阶段是连接设计与制造的关键阶段，工艺设计不合理可能导致产品出现工艺设计缺陷，从而产生制造缺陷。本文对硬件产品工艺设计缺陷与缺陷因素之间的关系进行系统分析，进而提出产品工艺设计缺陷的控制策略。
1工艺设计缺陷
1.1设计缺陷
目前，学术界对产品设计缺陷还没有一个明确定义。不同国家的法律法规和不同的企业技术标准对产品设计缺陷界定也不相同。美国颁布的《第三次侵权法重述》将产品缺陷定义为：对使用者或消费者或其财产有不合理危险的状态。《产品质量法》将缺陷定义为：产品存在危及人身、他人财产安全的不合理的危险；产品有保障人体健康和人身、财产安全的国家标准、行业标准的，是指不符合该标准。在质量管理领域，IS09000：2005质量管理体系国际标准将缺陷（defect）定义为：未满足与预期或规定用途有关的要求。肖承地等在对硬件产品设计缺陷研究的过程中，将设计缺陷定义为：产品在设计过程形成的质量特性未满足预期或规定用途有关的要求。产品设计缺陷表现为对产品的构思、方案、计划、图样、产品测试等过程中各种因素处理不当而造成的设计结果存在不合理的危险[6]。这种定义符合质量工程的要求，本文也是基于这种角度和思路来对工艺设计缺陷进行研究。
1.2工艺设计缺陷
目前，多数工艺设计缺陷定义都是针对具体产品的设计工艺参数不合理，或具体材料在特定条件下的的磨损或变形缺陷[52，53]，而很少有研究从工艺设计质
量形成过程和管理的角度对工艺设计缺陷进行定义。仅有的一些研究也是在对设计缺陷分类的过程中，简单概述工艺缺陷。肖承地从质量工程角度并结合设计过程思想来对工艺设计性能缺陷进行了定义[6]。将工艺设计缺陷定义为：因工艺方案设计或工艺路线安排不合理，致使制造出来的产品存在缺陷。其工艺设计性能缺陷定义只是考虑到工艺设计缺陷对产品最终质量影响，没有考虑工艺设计原则中的产品生产者安全，生产周期，产品成本，环境污染等引起的设计缺陷。而企业实际的工艺设计过程也往往会忽略这些工艺设计原则从而造成存在缺陷的工艺设计文件输出。
企业在进行工艺设计时规定相关产品工艺设计原则目的就是实现“优质、高效和低成本”目标。即设计出来的工艺要能实现优异的产品质量同时，保证较高的生产效率以及较低的经济成本，最终让企业制造出来的产品在市场上有竞争力。产品工艺设计原则具体有如下几点：
（1）立足本企业的生产能力和本企业的生产条件，同时了解国内和国外以及同行业的生产同类产品的生产工艺技术上发展的先进水平，积极的对比并合理的选择采用国内和国外的先进生产加工工艺技术和加工设备，来不断提高企业生产工艺水平，从而保证生产产品的质量。
（2）设计产品的工艺方案应考虑在保证该产品质量的同时，充分考虑该产品的生产周期，产品的生产成本，注重产品生产的环境保护。选择出最合理的生
产工艺方案来进行生产，以保证生产产品的耗材，生产产品的能源和生产产品的成本最低，提高经济效益。
（3）除了单件产品的生产和小批量产品的生产及简单产品的生产外，其余的产品的生产都应该具有工艺方案，通过工艺方案来指导产品的生产制造实施。
（4）在设计产品的生产和制造工艺时，要考虑以人为本的社会环境和以环保为基础环境，在保证工人安全生产的条件下，要尽可能的采用先进的、合理的
生产工艺来减少工人的体力劳动，使工人有一个良好的生产环境，同时考虑环境资源的污染。
2基于过程方法的工艺缺陷因素分析
2.1工艺设计流程及内容
工艺设计团队在进行工艺过程的设计时一般先需要如下原始资料：产品装配图和零件图，企业的制造相关信息。产品装配图有助于工艺设计师了解零件在产品上的位置，所起到的作用以及工作的条件情况；零件图则表明了该零件的尺寸和精度要求；了解企业的制造相关信息有利于工艺设计师根据生产厂的生产条件，生产厂现有的设备规格，型号及性能，物资供应状况等信息设计出更加符合本企业的产品工艺设计。这些原始资料是制定工艺设计的基础。目前一般企业工艺流程，如图1所示。
根据工艺设计流程和工艺设计相关内容，可以把工艺设计活动分为四个阶段活动。第一阶段：工艺性分析阶段，工艺设计人员从产品详细设计人员处获得新产品的CAD图，对CAD图进行工艺性分析，审查图纸上的视图、尺寸和技术要求是否完整、统一、正确；找出重要的技术要求结合企业的加工能力分析是否能
达到要求，分析零件的结构工艺性，是否存在不合理的结构或者可以改进的地方，与产品设计人员协商。只有对零件的结构工艺性进行充分分析，才能清楚零件的结构特点，加工表面与非加工表面、重要表面与非重要表面、技术要求的高低等直接影响零件加工性的因素，才能制定出最合理的工艺设计方案；第二阶段：确定毛坯及其制造方式，通过图纸的审查之后，设计人员开始确定毛坯及其制造方式，毛坯的确定是工艺设计过程中的重要内容，选择不同的毛坯就会有不同的加工工艺，采用的设备，工装也不同从，从而对生成率和成本有影响。因此必须正确的选择毛坯类型和制造方法，确定毛坯精度及余量，之后绘制毛坯图；第三阶段：拟定产品的工艺路线，工艺路线是指用各种方法将毛坯加工成零件的整个加工路线。在毛坯确定后，根据零件的技术要求、表面形状、已知的各种机床加工工艺范围、刀具的用途，就可以初步拟定零件表面的加工方法，工序的先后顺序，工序的集中还是分散。工艺路线的拟定不但影响加工质量和生产效率，而且影响工人的劳动强度，影响设备投资，车间面积，生产成本等，因此拟定工艺路线是工艺设计过程中的关键阶段；第四阶段：进行工序详细设计，工艺路线拟定之后确定各工序的具体内容。包括确定各工序加工余量、计算各工序尺寸及公差，选择各工序使用的机床与工艺设备，确定各工序的切削用量及时间定额。工序设计应该是在保证质量的前提下，提高生产效率，这个阶段最终形成加工工序卡片。当过程流程图，加工工序卡片都通过审核之后形成将文件，整理文件保存，整个产品开发设计过程中的工艺设计到此结束。之后将文件下发，指导一线工人进行生产。
3结语
硬件产品在工艺设计过程中因影响因素众多，且因素之间互相影响难以很好地控制而导致的工艺缺陷等问题。采用过程方法，分析了影响硬件产品工艺缺陷的设计各个阶段影响因素，直观展现了影响因素、工艺设计阶段与工艺缺陷之间的作用关系。
参考文献：
[1]肖承地，刘卫东，郑慧萌，胡伟立.串、并行设计对硬件产品设计缺陷的影响分析[J].机械设计，2016，33（01）：1-8.
[2]刘卫东，余为锋，郑慧萌，肖承地.硬件产品工艺设计缺陷因素分析[J].机械设计与制造，2015（01）：264-268.