食品质量管理学-2-食品质量设计

食品质量管理学食品质量管理学FoodQualityManagementFoodQualityManagement四川农业大学食品学院杨勇第四章食品质量设计第一节设计过程一、不同类型的食品新产品‹系列产品‹新概念产品‹方便型产品‹新配方产品‹新包装产品‹移植性产品‹创新产品二、设计步骤产品设计与过程设计一般流程1、产品构思阶段5、市场开发阶段4、新产品鉴定阶段3、新产品试制阶段2、新产品计划阶段‡产品设计质量职能：9就是把顾客的需要顾客的需要转化为材料、产品和过程的技术规范。9新产品在批量生产之前的工作质量直接影响产品质量，如“先天不足”.‡产品设计要求：9有详尽的计划，明确责任9为设计提供详细的技术资料9有符合产品或过程性质的设计进度计划，并对每一阶段的工作内容或过程进行评价9既要考虑顾客需求，还要不违法9对重要质量特性作适当而明确的规定如何解决食品安全问题？如何从源头上有效遏制食品安全风险？‡从农田到餐桌，食品“成长”过程太长，所以我们不光对食品生产制作的质量安全作把控，更要扩展到产品设计、原材料供应、生产制作、物流配送、市场反馈等整个供应环节，构建整体供应链管理体系。‡在整个食品安全管理上，第一个需要管控的就是保证产品设计的安全，也就是说必须要在产品设计这一关就开始掌控。‡食品的安全应该首先是事先设计出来的，而不仅仅是事后加工与管理出来的。第二节产品开发一、技术设计对质量的影响‹产品的市场‐‐消费者的需求‹产品质量的稳定性‐‐腐败变质‹产品的安全性‐‐有害微生物、有害物质残留‹产品的复杂性‐‐化学成分；风味‹产品包装问题‐‐包材的选择‹原料问题‐‐储放‹生产方法‐‐技术；工艺‹环保问题‐‐污水处理第二节产品开发二、产品开发的技术工具食品安全与质量功能展开ƒ质量功能展开ƒ(QFD:QualityFunctionDeployment)又名质量功能配置、质量功能部署。是食品产品设计中确保质量的重要技术工具，运用好QFD，对确保食品的质量和安全意义重大。质量功能展开（QualityFunctionDeploymentQFD)QFD是一个结构井然的方式，结合用户的要求，进行产品或服务设计。1972年在日本提出。QFD的介绍QFD的定义QFD的历史QFD方法介绍QFD的构建QFD的应用实例1.QFD定义‹QFD是一种强有力的综合策划技术，将消费者的需求引入产品设计规范，利用来自市场营销部门、设计工程部门、制造部门的相关人员组成团队进行产品设计。把用户、消费者需求变换成产品特性和工序特性，并由企业来完成这些要求的系统方法。我想要的是...我想要的是...我想要的是...质量有保障产品的反映产品特性工序特性顾客的NeedsQFD1.QFD定义我想要的是...我想要的是...顾客的需求我想要的是...是一种在产品开发设计阶段就对产品质量、成本、可靠性实施保证的方法体系。2.QFD的历史‹1972年由日本提出，首先应用于军工产品和电子产品，以后逐步在欧美及亚洲许多国家和地区得到广泛的应用并取得了显著的效果。‹从QFD的产生到现在，其应用已涉及汽车、家用电器、服装、建筑设备、农业机械、船舶、自动购货系统、软件开发、教育、医疗、食品加工等各个领域。‹目前，QFD已成为质量保证最热门的研究领域。它强调从产品策划和产品设计开始就同时考虑质量保证的要求及实施质量保证的措施，是质量设计的最有力工具，对提高产品质量、缩短开发周期、降低生产成本和增加顾客的满意度有极大的帮助。3 QFD方法介绍‡是一种采用矩阵图将顾客对产品和服务的需求全面反映到产品开发、设计、制造各个阶段的上游质量保证技术。所用的矩阵图的形状很象是房屋,所以被形象的称为“质量屋”。‡QFD的结构可以根据具体情况，进行剪裁和扩充。QFDQFD矩阵群将消费者的需求，从产品的感官性状、营养、安全性和产品的便利性等归类排列，然后按对消费者的重要性排列出明细表1.第一矩阵：消费者需求矩阵(左墙)QFD矩阵群将顾客的需求用食品科学与工程的术语转化成可以执行的(可度量的)技术要求指标或测定方法2.第二矩阵：产品控制特征矩阵(天花板)QFD矩阵群用于反映消费者需求与实现这一需求的工程措施之间的关系程度，需求的权重依照需求的重要性不同而有所不同，以便强调那些特别需要满足的消费者特定的需求。3.第三矩阵：技术解决方案矩阵(房间)QFD矩阵群表明各项工程措施间的相互关系，这些关系往往是错综复杂的，改变其中一个因素可能会影响其他需求的实现。4.第四矩阵：技术相关性矩阵(屋顶)如含糖量与甜度是高度正相关，如果为嗜好食甜的顾客设计低糖食品，就需要采用相应的技术措施，通过矩阵利用不同技术手段，满足其需求。QFD矩阵群对顾客需求进行的评价,用来判断市场竞争能力。包括：1：企业产品评价：顾客对企业当前产品或服务满意的程度；2：对手产品评价：顾客对企业对手的产品或服务满意的程度；3：改进后的产品评价：企业产品改进后希望达成的顾客满意的程度5.第五矩阵：需求权重与竞争性评价矩阵(右墙)QFD矩阵群它根据消费者提出的品质相对重要性，采用不同技术方案进行优化，得出满足重要品质要求的最优技术方案。6.第六矩阵：最优化矩阵（地板）ƒ步骤：1.组成团队；2.确定用户要求；3.确定技术特征；4.将用户要求与技术特征联系起来；5.对竞争产品进行评估；6.评估技术特征与开发目标；7.决定在生产过程（设计）中展开哪项技术特征。4QFD的构建建立质量屋QFD的应用实例ƒ如某乳品公司要设计一种面向中老年人的奶粉，根据市场调查：消费者需求1.冷水能冲调；2.饮用后不胀气；3.易保存；4.能补充钙质。转化为设计需求(功能和质量要求)1.奶粉溶解性；2.乳糖含量；3.含水量；4.钙及VD含量。QFD的应用实例可以看出该公司与主要竞争对手之间的差别对将要开发的奶粉品种所提出的规格指标奶粉的各项顾客需求和其相应的质量要求是彼此相关的，相关的密切程度可分为强、弱相关和可能相关及不相关对顾客需求的重要性进行分级，5分表示重要，1分表示不重要。评定结果：饮后不胀气和能补充钙质最重要，冷水能冲调次之，易保存居第3。还反映了公司之间的竞争情况，反映了它们在多大程度上满足了顾客的需求，同样用5级评分制进行评分。该公司准备通过开发老年奶粉，赢得顾客满意的目标值小结在将用户对产品功能要求转化为对企业欲开发产品的技术规格和质量要求方面，QFD所起到的作用是极其显著的。★利用这一工具，将使企业高层管理部门和产品设计部门在确定产品的质量标准时，能紧紧结合产品的功能要求，既不过分超出产品功能和实际需要，也不至于达不到产品功能的要求。★QFD把功能、质量、成本结合在一起，从而使产品能在满足功能要求的前提下，保证其质量为最好而成本又合理。★作业ƒ顾客在咖啡店希望喝到一杯美味的咖啡，其需求有咖啡要烫、味道丰富、香味纯正、价廉、量足、保温。请试着分析并作出QFD图表。第三节过程设计是以生产产品的生产车间为主，其余车间和辅助部门等均围绕生产车间进行设计。设计的好坏直接影响到全厂生产和技术的合理性，并对建厂的费用和生产后产品质量、产品成本、劳动强度等都有密切的关系。加工过程设计又是其他非工艺设计所需基础资料的依据。所以食品加工过程设计是非常重要的。1.产品方案，产品规格和班产量的确定。2.主要产品和综合利用产品的工艺流程的确定及操作说明。3.物料计算。4.生产车间设备的生产能力计算、选型及配套。5.生产车间平面布置。6.劳动力平衡及劳动组织。7.生产车间水，电，气，冷用量的估算。8.生产车间管路计算及设计。食品加工过程设计包含内容食品加工过程设计必须向非工艺设计有关方所提的要求1工艺流程、车间布置对食品工厂全厂总平面布置相对位置的要求。2工艺对土建、通风、采暖、采光、卫生设施等方面的要求。3生产车间水、电、汽、冷耗用量的计算及负荷要求。4对给水水质的要求，对排水性质、流量及废水处理的要求等。一、食品加工设计的技术特点可变性复杂性易腐性产品性质顾客要求食品性质设计中应注意二、过程设计的技术方法和工具ƒ失效模式和效果分析（FMEA, failure model effectiveness analysis )ƒ田口方法（TaquchiMethods)和稳健设计技术ƒ卫生设计失效模式和效果分析（FMEA)ƒFMEA（failure model effectiveness analysis ）是一种系统分析工具，应用于产品过程设计。利用它，在设计阶段找出潜在的失败，提供一个消除这些失效的有效途径。分两种形式设计FMEA过程FEMAFMEA的基本概念“我先……所以没有”我先看了气象预报所以没有淋成落汤鸡ƒ我先评估金融大楼高度所以没有影响飞机安全ƒ我先设计电脑防火墙所以没有被骇客入侵ƒ我先作好桥梁设计所以没有造成大桥倒塌有些我先是必需的！有些所以没有是可预期避免的ƒ核电厂、水库、卫星、飞机……有效运用FMEA可减少事后追悔！FMEA的基本概念‡及时性是成功实施FMEA的最重要因素之一。‡它是“事前的预防”而不是“事后的追悔”。‡事先花时间进行FMEA分析，能够容易且低成本地对产品设计或制程进行修改，从而减轻事后修改的危机。‡FMEA能够减少或消除因修改而带来更大损失的机会，它是一个相互作用的过程，永无止境的改善活动。FEMA内容‡利用表格方式协助工程师进行工程分析，使其在工程设计早期发现潜在缺陷及其影响程度，及早谋求解决之道，以避免失效之发生或降低其发生时产生之影响。‡失效模式分析（Failure Mode analysis)    FM9由下而上分析，即由零、组件至系统，确定在系统内不同结构层或功能层次的失效模式。‡失效效应分析（Failure effect analysis)    EA9对每一个失效模式，确定其失效对其上一层模组及最终系统的失效影响，了解其组件界面失效关联性，作为改进的依据。‡关键性分析(Critical analysis)                   CA9对每一个失效模式，依其严重等级和发生几率综合评估并予以分类，以便确定预防或改正措施的内容和优先顺序。失效的定义ƒ根据Collins (1981)的定义“失效为一件装备,装备的组件或一件结构发生任何形状、尺度或材料性质的变化，造成这些物品处于无法充分地执行其特定的功能的状态。”规格：对于系统或装备的性能或功能范围，必须在验证时可以测量。物品直接表现失效的形式如下‡实体破坏：硬式失效‡操作功能终止‡功能退化软式失效‡功能不稳定‡2~4项物品机能因老化（Aging)、退化（Degradation)或不稳定（Unstable)而不能满足原设定的要求标准，所以失效现象及研判准则必须量化。‡FMEA的前身为50年代的故障模式、影响和危害性分析(FailureMode,EffectsandCriticalityAnalysis，简称FMECA)，用在飞机主控系统的失效分析上。‡波音与马丁公司在1957年正式编订FMEA的作业程序，列在其工程手册中。‡60年代初期，美太空总署将FMECA成功的应用于太空计划。美军同时也开始应用FMECA技术，并于1974年出版有关的作业程序。‡1985由国际电工委员会（IEC）出版FMECA国际标准（IEC812。FMEA的演变历史‡ISO90048.5节FMEA作为设计审核的要项，另FTA、EN1441风险分析亦是。‡CE标志（欧洲共同市场安全认证标志），以FMEA作为安全分析方法。‡ISO14000，以FMEA技术作为重大环境影响面分析与改进方法。‡QS9000（美国的三大汽车厂通用汽车、福特汽车及克莱斯勒制定的质量体系要求）以FMEA作为设计与制程失效分析方法。国际上采用FMEA的状况阶段•1、设计阶段•2、开发阶段••3、制造阶段•4、客户服务/抱怨阶段功用1、发掘所有可能的失效模式2、依固有的技术进行设计变更3、必要时，采用可靠性高的零组件1、明确把握失效原因，并实施适当改善2、零件安全的宽放确认的确定3、寿命、性能、强度等1、活用工程设计，进而改善制程上的弱点2、利用FM