基于QFD的鋰電池管理系統開發質量管理應用

何波

摘要：本文通過質量功能展開（QFD）在鋰電池管理系統開發項目上的運用，闡述了A公司如何擺脫傳統電子產品開發理念，引進專業管理工具對鋰電池管理系統開發項目進行質量管理改善。

[關鍵詞]電池管理系統QFD質量屋

1引言

QFD方法是一種高效，針對性強的科學性分析辦法，它的突出特點是，能把客戶抽象的需求和想法轉變成詳細、具體的說明，能夠讓開發人員以此為標準來設計具體的產品。A公司主營業務為純電動汽車、中大型儲能基站等動力鋰電池管理系統（簡稱“BMS”）的產品開發、生產、銷售和服務，關鍵技術目前已經達到業內技術領先的同等水平。

2A公司QFD的分析過程

2.1收集客戶需求

A公司在產品設計之初就收集主機廠對BMS鋰電池管理系統的開發要求，在已進行的項目合作或技術交流保持良好溝通，根據客戶的技術要求和提供的技術資料制定方案書。從客戶實際項目的生產、調試、測試反饋信息獲得對A公司產品的評價;還通過客戶調查問卷的形式獲取BMS開發指標信息，公司根據以往項目經驗和客戶需求制定客戶需求調查表，通過種種途徑，A公司將各種客戶端信息匯總成產品開發需求指標。

2.2需求排序

主機廠每個項目對電池系統的功能、策略需求不一樣，以及對同一功能側重點也不一樣。比如，電池系統的加熱功能，在廣東地區來說很少用到的可選配置，但是到了北方就是必須要有的配置，因為鋰電池在低溫下容量會發生衰減，直接影響車輛的續航里程。同時，一r般在氣溫零攝氏度以下，電池充電效率低，而且強制低溫充電會影響電池的使用壽命，所以，在北方冬天的情況下就必須具備電池系統加熱功能，所以同一產品在不同的客戶面前重要程度是不一樣的。那么我們怎么就需要將大量需求信息，按照相對是否重要的程度進行重要性排序。通過排序，A公司可以羅列出顧客認為最看重和最不看重的需求，有了這些重要的需求信息后，開發者和市場調研人員都可以避免根據自己的喜好而進行產品定位和開發。相對重要程度排序，其實質是定量分析的過程，借用科學層次的分析方法來評估相對重要的權重，最后再根據所得到的權重值進行重要程度排序。用確切的數字來反應顧客對BMS功能需求的需求程度。我們定義如下：最迫切的需求是1，重要程度按2，3，4，....依次減弱。關于BMS產品各項功能需求的重要性通過如下步驟體現：

（1）明確BMS產品功能重要性要點。將評估目標“信息獲取”分為總電壓獲取、總電流獲取、單體電壓獲取、溫度獲取、絕緣電阻檢測和SOC估算六個分目標;

（2）同時不同功能指標進行重要程度計算。經過對顧客的產品功能要求收集，引用西蒂的方法（如表1）把不同功能在總功能要求的前提下，進行一一比較：“總電壓采集"與“總電流采集”相比，指標“總電壓采樣”相對重要程度“基本重要"，取a21=5;而“總電流采集”與“總電壓采集”相比，“總電流采集“相對重要程度取值a12=1/5，以此類推，得出六個分目標的判斷矩陣（見表2）

矩陣表建立完成后，接下來進行一致性檢驗，CR=CI/RI=0.031099<0.1，一致性檢驗通過后，再進行權重值計算W1=0.3290，W2=0.0792，W3=0.1220，W4=0.0359，W5=-0.0197，W6=0.2372。分析各分目標的權重可知，BMS產品的設計中最首要的是保證總電壓的獲取，然后按順序依次是SOC估計、單體電壓獲取、總電流獲取、溫度獲取，最后考慮的是絕緣檢測。

2.3產品性能的衡量

A公司對顧客需求按照重要程序進行順序安排后，就要具體開始評估BMS產品，探索他們是怎么樣去滿足顧客對產品的需求的。把產品需要評價的功能指標放入“質量屋”頂端，用具體的產品性能描述，如總電壓采樣、總電流采樣、單體電壓采樣、溫度采樣等?？偣δ軐崿F價值的過程就是那公司現有產品定性的分析對比市場，上友商BMS競品比較衡量價值。如表3。

2.4相關產品性能矩陣

相關產品性能矩陣代表顧客的主觀需求和具體工程設計的產品功能的內在聯系，在表3中我們使用一些特別制定的符號來代表他們的關系。按照四個層次進行區分：四種不同層次用四種不同的符號進行標記區分表示，分別用“●、O、★、★”表示。以下我們將逐個解釋QFD表里面人們對產品的要求和產品本身各個模塊之間的聯系。例如，“總電壓采樣”的需求信息，它與“高低壓隔離”關聯性很大，用“●”表示;與元器件的“車規級”關聯性很大，用“●”表示;與“軟件濾波”的產品功能指標的內在聯系比較淺，拿“你”代表;“總電流采樣”與“符合安規等級”的工程參數關聯性較大，用“o”表示;與“高低壓隔離”的產品功能指標內在聯系很小，用“論”表示。

2.5同行業之間競爭基準評定

讓客戶將目前需要被測試的BMS產品的性能參數與競爭對手的BMS進行比較，總結出競爭能力的大小順序，用“一般好”，“很好”和“很差”來表示。通過將這種競爭排名與客戶偏好的“相對重要性”進行比較，A公司可以得出有價值的資源分配基礎。假設有競品公司BMS產品的某項功能經過分析已經處于被客戶求程度的最高點，這時候A公司需要研究這個功能是怎么滿足顧客需求的。

3結論

隨著公司產品研發數量的增多，現有產品研發水平和產品研發質量管理已不能適應企業的快速發展需求，為了加快產品研發進度，控制成本，提高產品質量，提升公司的整體產品研發能力和產品研發質量管理的有效性，基于QFD在A公司產品開發種的應用進行研究，從抽象的客戶需求到具體的開發指標，對公司的產品開發質量管理進行了改善，明確了開發重點

參考文獻

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