食品機械的產品質量設計，就是在食品機械設計中對產品提出質量要求，確定產品質量水平（或質量等級），選擇主要的性能參數，規定多種性能參數經濟合理的誤差範圍，製定公差標準和其他技術條件等。無論是新產品的研製，還是老產品的改進，都要經過產品質量設計這個過程。食品機械設計過程的質量管理，關鍵就是要搞好產品質量設計。從概念上講，食品機械產品質量設計是一種用戶驅動和質量驅動的集成化設計思想。它所關注的對象是產品質量，它所強調的是把質量有效地集成到產品設計中去，而不是遊離於設計之外。

　　1 產品質量特性

　　食品機械產品質量特性，直接影響產品的適用性或適用程度。一台比較複雜的食品機械可由許多零部件組成，而每個零部件又包含了許多質量特性，各個質量特性的量值如果超出規定的極限時，將會對產品質量造成不同的影響後果。有一些質量特性，雖未達到設計規定的要求，隻輕度影響產品功能；而另一些質量特性則不然，如果未達到規定要求，就有可能造成對人身安全和食品安全的危害，或者不程度地對產品功能產生不利影響。如果在設計時掌握了這些質量特性，則可以采用適當的設計方法、控製方法和檢測手段來解決有關風險。因此，在食品機械生產製造過程中，要有一種關於安全、衛生、功能等方麵質量要求的重要性信息。此外，通過對食品機械產品質量特性的重要程度分級，並傳遞給工藝、製造、檢驗及采購部門，使這些部門在製定工藝方案、製造質量控製計劃、工序質量控製計劃、編製試驗檢驗方案及采購控製計劃中，重點采取預防控製措施，就可以保證食品機械產品質量的適用性，這是對產品質量的一種預防性控製手段或方法。

　　從食品機械製造業的發展來看，其產品質量經曆了由產品導向、製造導向、銷售導向到今天的市場導向階段。在產品導向階段，產品質量是指達到產品設計者所期望的功能，即產品質量好壞的評價標準是能否實現預期的功能要求；在製造導向階段，產品質量意味著符合產品的規格要求，即產品質量的評價標準除了能實現預期的功能要求以外，還要滿足所規定的性能要求；在銷售導向階段，產品質量除了使產品符合規格要求外，還包括了質量保證的一係列措施，如對產品實現“三包”等；在市場導向的今天，產品質量則定義為“產品的一組內在特性，滿足用戶和其他受益者要求的能力”，其產品質量特性就是指從用戶和其他受益者要求中得出的產品內在特性，是產品形成過程的組成部分。因此，今天所說的食品機械產品質量，就是指在產品功能、技術性能、安全衛生、可靠性、適應性、經濟性等全方位地滿足用戶及其他受益者需求的能力。可見，隨著工業技術的發展和生產力的提高，產品質量的定義也在不斷地拓展。

　　2 產品質量設計的任務和步驟

　　2.1基本任務

　　食品機械產品質量設計的基本任務主要有三項：一是保證食品機械的功能質量。所設計的食品機械達到技術上規定的功能目標，以滿足用戶需求。二是保證食品機械的質量成本。使食品機械的生產技術準備費用、製造費用和使用費用最低，使產品在價格上有較強的市場競爭能力。三是保證食品機械技術文件（包括圖紙）的質量。技術文件要能夠正確反映設計思想和用以指導生產的技術要求。避免因圖紙設計不周而造成產品質量低劣和其他各種損失。統計資料表明，食品機械產品成本的70%左右是由設計決定的，而設計工作費用所占成本的比例要比製造費用所占成本的比例少得多。如果采用科學的設計方法，則可使產品成本大幅度降低。

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　　2.2基本步驟

　　在進行食品機械產品質量設計時，一般要采用以下步驟：一是研究用戶對產品質量的要求，確定產品質量等級，製定產品質量水平方案。二是編製產品設計說明書，確定產品技術性能及其目標值，研究實現目標值的方法，同時概算出產品成本。三是製定產品技術條件和試驗方法，編製產品試驗規程、產品使用說明書、維修保養說明書和產品檢查規程。四是製定產品在試製階段的質量跟蹤方案，確定要進行調查的質量特性項目和擬收集的有關質量數據的準備工作，同時確定工藝設計準備項目。五是根據檢查規程，確定產品檢查項目以及所需檢測儀器和測量工具項目。六是組織專門小組進行設計評審，目的在於補充設計中考慮不周之處，尋找存在的問題，並運用質量管理方法加以解決，使質量設計文件趨於完善。

　　3 產品質量設計的內容

　　3.1對有關信息的收集分析

　　技術信息和質量信息是開發食品機械新產品的主要依據，它對開發新產品的成敗影響極大。因此，食品機械製造企業應建立技術信息和質量信息係統，對各種技術信息、質量信息應進行全麵的、統一的管理和使用。

　　3.2對質量目標的製定

　　食品機械產品質量目標，應在充分分析市場動態、用戶要求、技術水平的基礎上，結合食品機械製造企業的質量要求和實力來製定，並要堅持以下原則：一是保證在同類、同檔次產品中具有自己的特色。二是力爭成為同類產品的高檔產品，具有較高的質量水平。三是當不能實現高檔次產品時，則應做到在同檔次產品中的成本最低。

　　3.3對產品質量的評價

　　在食品機械產品開發的不同階段，有不同的評價內容和重點：一是規劃、方案、構思階段。主要是對產品質量目標進行評價，其目的是提前溝通設計、生產、供銷、質量等部門的意見，統盤考慮產品開發方案中各種重要問題。二是樣品試製、試驗階段。主要對食品機械產品的性能進行評價，驗證產品的設計是否正確，產品性能是否達到方案要求等。三是小批試製階段。主要對產品的使用壽命、有效性進行評價，不僅要對產品的各項指標進行全麵考核，而且還要對投產前的各項準備工作進行評價，以保證大量投產後的產品質量。四是批量生產階段。主要對銷售市場進行評價，考核產品的使用效果，收集用戶意見和市場需求情況，以作為進一步改進產品質量的依據。

　　4 產品質量設計的模型

　　依據有關研究成果，我們可以把食品機械產品質量分成兩類：一是外部質量。指用戶能感受到的質量，即最終產品所體現的特征、特性。二是內部質量。指企業內部為實現外部質量而進行的生產活動的質量，包括采購、設計、生產、裝配等質量。其中，外部質量體現了企業與用戶之間的關係，是用戶對企業最終產品的質量要求；而內部質量則體現了企業內部各部門之間的關係，是產品在企業內部流動中上一部門對下一部門提出的質量要求。外部質量中的每個元素與內部質量中的諸元素相對應，產品質量設計過程實際上就是通過設計相應的內部質量來保證外部質量的過程。圖1表明了食品機械設計的兩類質量在設計中的地位和相互關係。其中外部質量橫跨市場和設計帶，而內部質量位於設計和製造區內，力圖把先進的質量理念和方法與產品設計方法完美地結合起來，從根本上保證產品質量。

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圖1 食品機械產品質量設計的模型

　　由圖1不難看出，該模型特別強調了食品機械外部質量和內部質量的合成，強調了用戶需求是產品質量設計的驅動力。在食品機械設計全過程都能緊緊圍繞用戶需求，反映用戶對產品質量的期望，保證外部質量。同時，在食品機械設計過程中，必須能最大限度地使用企業現有資源或社會可獲得的資源，以取得最大的回報，保證內部質量。當用戶需求的外部質量與企業資源的內部質量發生衝突時，必須能進行合理地取舍，以達到全局最優。建立早期的質量預警係統，獨立開展評價與驗證活動，是食品機械產品質量設計的重要環節。

　　5 產品質量設計的方法

　　目前，可用於食品機械產品質量設計的方法較多，按其功用大致可分為三大類：

　　5.1麵向設計的質量方法

　　這類質量方法的主要功能是輔助人們進行食品機械質量規劃、質量設計或質量改進等。如質量功能配置(QFD)就是實現用戶驅動的產品質量設計的有力工具；故障模式及其影響分析(FMEA)可以幫助人們盡早地識別產品質量問題，避免設計錯誤或在設計時采取相應的預防措施來保證產品質量，提高設計質量。類似地，還有故障樹分析法(FTA)、特征—因素圖分析法、失效模式及影響分析法(FMEA)、失效模式與影響及致命度分析法(FMECA)、事件時序樹分析法(ETA)、危險性預先分析法(PHA)等。

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　　5.2麵向分析的質量方法

　　這類方法的功能是獲取食品機械的產品質量信息與知識，以發現產品質量問題，尋找改進機會。如通過試驗設計(DOE)、調查表、因果圖、排列圖、全麵質量控製工具等方法，可以實現如下功能：一是可以用於調查食品機械工藝參數對製造質量的影響程度、選取最佳的工藝參數、調查不同材料對產品性能的影響等；二是可以獲取市場情況、產品製造或使用過程的第一手資料；三是可以對產品質量問題的影響因素及其構成關係進行科學分析，從而診斷出產生質量問題的原因；四是可以幫助人們更加周全地分析質量影響因素；五是可以幫助人們分析主要問題，尋求解決問題的突破口；六是可以幫助人們在分析產品質量問題時，盡可能係統、周全，又能突出重點地尋求解決辦法。

　　5.3統計過程控製方法

　　統計過程控製方法作為食品機械生產現場質量控製的重要工具，主要應用統計技術對過程中的各個階段進行評估和監控，可用來監視食品機械生產或裝配過程中的質量波動，診斷和排除工序中係統性誤差的幹擾，以保證和提高產品的製造質量。目前該方法的應用範圍包括食品機械的加工過程、設計過程、管理過程和服務過程等。實施統計過程控製方法分為兩個階段：一是分析階段。該階段首先要進行的工作是生產準備，即把生產過程所需的原料、勞動力、設備、測量係統等按照標準要求進行準備。生產準備完成後就可進行組織生產，注意一定要確保影響生產的各要素無異常的情況下進行；然後用生產過程收集的數據計算控製界限，做成分析用控製圖，檢驗生產過程是否處於穩定狀態以及過程能力是否足夠。如果任何一個不能滿足，則必須尋找原因，進行改進，並重新準備生產及分析，直到達到了分析階段的上述兩個目的。二是監控階段。該階段的主要工作是使用控製圖進行監控。此時控製圖的控製界限已經根據分析階段的結果而確定，生產過程的數據及時繪製到控製圖上，控製圖中點的波動情況可以顯示出受控或失控，如果發現失控，必須尋找原因並及時采取糾偏措施予以糾正。

　　上述三類方法常常交互使用，相互補充，且一直處於不斷發展和完善之中。毫無疑問，上述這些方法都是食品機械產品質量設計的應用方法。另外，從食品機械產品質量設計的目標、要求來看，其應用方法除了上麵提到的三類方法外，還應包括優化方法、設計評價方法、決策方法等。

　　6 產品質量設計的效果

　　食品機械的產品質量優劣，在很大程度上取決於食品機械的設計質量，而設計過程是質量控製的源頭。我們可以從產品研製的時間序列來看，對質量影響最大的是食品機械的設計階段，其次是生產製造階段。設計過程決定了食品機械的固有質量、固有成本、性能和可靠性等。現代食品機械設計就是把質量設計作為研發過程的重要內容，通過預防和質量優化設計活動，提高食品機械的產品質量水平。 

　　食品機械質量設計的基本效果在於產品的設計質量，其產品質量首先是由設計決定的，然後再通過生產製造展示出來。在傳統做法上，衡量食品機械產品設計質量的一個主要方麵，就是看其設計結果與市場或與用戶需求的符合程度。而今，在現代設計技術的環境下，還要實現產品設計過程是否縮短開發生產周期、是否提高效率和降低成本等。因此，從食品機械產品製造過程的角度出發，衡量設計質量高低主要有以下三點：

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　　6.1設計出的食品機械要滿足用戶或市場對其後續相關過程的要求。如用戶要求在什麽條件下或用什麽樣的工藝手段完成產品的生產製造、裝配，以及對產品的可維修性的要求等。

　　6.2設計出的食品機械要符合產品整個生命周期中相關過程對產品設計提出的約束和限製等。如工藝性、可製造性、可裝配性和可搬運性等。

　　6.3設計出的食品機械對於後續相關過程來說是否容易實現質量保證。即這種設計經過後續相關過程之後，產品的整體質量是否容易保證。也就是說按照設計的產品功能、性能和結構等組織生產，是否容易達到用戶或市場提出的需求，即保證產品質量。

　　綜上所述，食品機械的產品質量設計是為用戶或市場而設計的，設計出產品的功能、性能、結構參數及外觀造型等，都要基於和符合用戶或市場的需求，產品的設計要麵向質量，為質量而設計。