随着市场的不断变化,企业间竞争的日益激烈以及消费者对产品需求的不断提升,生产制造企业面临产品开发和再设计改进的巨大挑战;目前产品设计师也将用户体验和顾客满意度作为产品改进的目标和衡量设计方案优劣的重要指标。另外,产品在生产、测试和运行过程中会累积故障数据,这些故障数据往往隐含产品的设计缺陷。因此,对于顾客反馈不佳和故障频发的产品,需要进行改进再设计以提升其顾客满意度和可靠性,而改进再设计的前提就是获取产品的再设计需求。现有再设计方法主要从顾客需求及满意度为出发点,产品的故障信息目前主要应用于维护维修,却较少应用在产品设计和改进再设计中;FMEA分析可以从故障和可靠性角度识别产品或系统的薄弱环节,却未综合考虑市场及顾客需求的影响,可能导致薄弱环节识别不足或冗余。针对上述问题,本文综合考虑产品顾客需求信息和产品故障信息来指导产品的改进再设计,分别对产品的顾客需求和故障风险进行分析,并提出了两阶段的产品再设计需求研究,第一阶段是识别需要再设计的薄弱产品模块,这些薄弱模块表现为顾客满意度较低且可靠性较差;第二阶段是确定产品模块的再设计目标,对识别出的薄弱模块进行可靠性分配,提供目标可靠性分配方案,从而为薄弱模块的改进再设计提供指导。本文主要包含以下研究内容:(1)提出了基于竞争分析的产品模块的顾客需求重要度确定方法和基于FMEA分析的产品模块的故障风险重要度确定方法。对产品进行顾客需求分析,考虑顾客反馈的满意度现状数据和竞争企业间的表现数据改进了顾客需求重要度的确定方法,从而建立产品模块对整体顾客需求满意度的关联函数。对产品进行故障模式及影响分析,基于模糊不确定的故障数据确定了各产品模块的故障风险重要度。(2)建立了产品再设计模块识别的多目标优化模型。以顾客需求重要度和故障风险重要度为输入,得到顾客需求满意度和产品故障风险降低程度最大化两个优化目标,在企业再设计成本和再设计周期约束下建立多目标产品再设计模块识别模型,用于识别需要再设计的薄弱模块。(3)提供了薄弱产品模块的可靠性分配方案。根据故障观测数据、失效分布等对薄弱产品模块进行可靠性建模和目标可靠性优化,在最小化可靠性成本目标下建立薄弱模块的可靠性分配模型,从而确定薄弱模块及其零部件的可靠度值。最后,将上述再设计模块识别及可靠性分配优化的方法框架用于汽车起重机的再设计需求分析,确定了汽车起重机的薄弱模块及其再设计的可靠性分配目标,证实了所提方法的合理性和可行性。本文调研和收集了汽车起重机的顾客需求满意度现状以及故障数据等,获取了起重机产品的再设计需求,为企业提供了产品再设计指导;这对于企业满足顾客需求,提高产品质量及可靠性,减少故障发生及降低危害等具有重要意义。