第五章设计过程质量管理ppt课件

1、1第五章 设计过程质量管理面向质量的产品设计.2第一节 面向质量的产品设计一、产品设计的DfX方法DfX( DfP、DfD 、DfM、DfR、DfE、DfC)，面向产品生命周期的产品设计方法，即为产品生命周期内某一环节或某一要素而设计。二、面向质量的产品设计设计产品时，通常必需首先回答许多问题：顾客所需的特性有哪些？这些特性哪些是关键特性？如何平衡这些特性之间的关系？产品可选资料有哪些？产品的可制造性如何保证？产品的可靠性如何保证？需求多少本钱才干使产品在市场上获得胜利？这些问题的处理方法-面向质量的产品设计.3三、面向质量的产品设计运用的质量工程技术 质量工程技术为产品研制设计、技术改良提供

2、了合理而高效的技术方法。常用的方法主要有： 质量功能展开。它利用关系矩阵科学地将顾客的要求转达化为所开发产品的规格要求。 田口三次设计。即田口线外质量工程，分为系统设计、参数设计、容差设计三个阶段。此方法可有效地减少产质量量特性的动摇，加强产品在运用过程中的抗干扰才干。 可信性工程。综合运用各种方法提高产品的可信性包括可用性、可靠性、可维修性。价值工程。价值工程技术可防止设计人员只着眼于追求高的性能目的，而对本钱关怀较少。价值工程有利于设计人员树立良好的本钱效益观念，节约社会资源。.4第二节 质量功能展开 一、质量功能展开QFD的来源与开展 对于来说，质量的定义曾经发生根本性的转变，即从“满足

3、设计需求转变为“满足顾客需求。企业确定顾客需求之后，必需将这些需求转化为产品功能设计。 质量功能展开QFD，Quality Function Deployment就是将顾客需求转化为功能设计的一种方法。有时这种转化过程也被称为展现顾客需求。.5二、质量功能展开的根本阶段1、调查和分析顾客需求 顾客需求是质量功能配置的最根本的输入。顾客需求的获取是质量功能配置过程中最为关键也是最为困难的一步。要经过各种市场调查方法和各种渠道搜集顾客需求，然后进展聚集、分类和整理，并用加权来表示顾客需求的相对重要度。 2、顾客需求的瀑布式分解过程采用矩阵也称为质量屋的方式，将顾客需求逐渐展开，分层地转换为产品工程

4、特性、零件特征、工艺特征和质量控制方法。在展开过程中，上一步的输出就是下一步的输入，构成瀑布式分解过程。QFD从顾客需求开场，经过四个阶段即四步分解，用四个矩阵，得出产品的工艺和质量控制参数。这四个阶段是：1产品规划经过产品规划矩阵也称质量屋，将顾客需求转换为技术需求最终产品特征，并根据顾客竞争性评价从顾客的角度对市场上同类产品进展的评价，经过市场调查得到和技术竞争性评价从技术的角度对市场上同类产品的评价，经过实验或其它途径得到结果确定各个技术需求的目的值。2设计展开利用前一阶段定义的技术需求，从多个设计方案中选择一个最正确的方案，并经过零件配置矩阵将其转换为关键的零件特征。3过程规划经过工艺

5、规划矩阵，确定为保证明现关键的产品特征和零件特征所必需保证的关键工艺参数。4消费控制经过工艺/质量控制矩阵将关键的零件特征和工艺参数转换为详细的质量控制方法。.6三、质量屋 严厉地说，QFD是一种思想，一种产品开发和质量保证的方法论。它要求产品开发要直接面向顾客需求，在产品设计阶段思索工艺和制造问题。经过市场调查搜集到的顾客信息是QFD过程的根本输入，如何将这些需求转换成产品和零部件的关键特征以及配置到制造过程的各工序中去，美国学者J.R.HAUSER与D.CLAUSING于1988年提出的质量屋HOQ，HOUSE OF QUALITY那么是在产品开发中详细实现这种方法论的工具，它提供了一种将

6、顾客需求转换成产品和零部件特征并配置到制造过程的根本构造。.71、质量屋的构成 质量屋的组成包括7个部分，以一级的质量屋为例，他们分别是：左墙：用户需求。右墙：主要是竞争对手分析，选择主要的竞争对手，对每个竞争对手在每个用户需求方面的表现进展评价，与我们本人进展对比；天花板：将用于满足客户需求的产品技术要求；房间：关系矩阵表，即用户需求与技术要求的关联程度，以简单的数值级别来标识其影响程度，如1、3、9； 地板：质量规格。各个技术要求的量化目的，它根据与竞争对手分析的结果而来；地下室：技术性评价表，也是与竞争对手分析，不过是分析竞争对手在每个技术要求方面的表现，用于与我们本人进展对比；屋顶，是

7、产品技术要求之间的关系，有以下几种能够：正相关强、弱、负相关强、弱、无关。.810相关矩阵5关系矩阵1顾客需求3技术要求4称心度方向2对顾客的重要程度9市场竞争性评价6技术重要度7质量规划8技术性评价 2、建造质量屋的技术道路1调查顾客需求2测评各项需求对顾客的重要度3把顾客需求转化为技术要求4确定顾客需求的称心度方向5填写关系矩阵表6计算技术重要度7设计质量规格8技术型评价9市场竞争性评价10确定相关矩阵.9清洁的餐厅温馨的座椅美味的食物有呼应的效力顾客需求清洁的餐厅美味的食物有呼应的效力顾客需求温馨的座椅 类种砖瓷 尘防的处缝接砖瓷 训培员务服 化准标单菜 求要术技 料材椅座.10四、可靠

8、性及相关根本概念1.可靠性 Reliability 定义产品在规定条件下和规定时间内，完成规定功能的才干。 产品可靠性定义的要素是三个“规定:“规定条件、“规定时间、“规定功能 2.缺点及其分类 产品或产品的一部分不能或将不能完成预定功能的事件或形状，称之为缺点。缺点的表现方式，叫做缺点方式。引起缺点的物理化学变化等内在缘由，叫做缺点机理。产品按从发生失效后能否可以经过维修恢复到规定功能形状，可分为可修复产品和不可修复产品。对可修复产品称为缺点，对不可修复产品称为失效。产品的缺点分类有多种：按发生的规律分偶尔缺点和耗损缺点 按引起的后果分为致命性缺点和非致命性缺点按统计特性分独立缺点和从属缺点

9、.113. 维修性产品在规定的条件下和规定的时间内，按规定的程序和方法进展维修时，坚持或恢复执行规定形状的才干称为维修性。规定条件指维修的机构和场所及相应的人员、技艺与设备、设备、工具、备件、技术资料等。规定的程序和方法指的是按技术文件规定采用的维修任务类型、步骤、方法等。能否完成维修任务当然还与规定时间有关。维修性是产质量量的一种特性，即由产品设计赋予的使其维修简便、迅速和经济的固有特性。 产品的可靠性与维修性亲密相关，都是产品的重要设计特性，因此产品可靠性与维修性任务应从产品论证时开场，提出可靠性与维修性的要求，并在开发中开展可靠性与维修性设计、分析、实验、评定等活动，把可靠性与维修性要求

10、落实到产品的设计中。.124.保证性系统(配备)的设计特性和方案的保证资源满足平常和战时运用要求的才干称为保证性。保证性是配备系统的固有属性，它包括两方面含义，即与配备保证有关的设计特性和保证资源的充足和适用程度。设计特性是指与保证有关的设计特性，如与可靠性和维修性等有关的，以及保证资源要求配备所具有的设计特性。这些设计特性可以经过设计直接影响配备的硬件和软件。如使设计的配备便于操作、检测、维修、装卸、运输、耗费品(油、水、气、弹)补给等设计特性。从保证性角度看，良好的保证设计特性是使配备具有可保证的特性或者说所设计的配备是可保证的。保证资源是保证配备完成平常和战时运用的人力和物力。从保证性的

11、角度看，充足的并与配备匹配完善的保证资源阐明配备是能得到保证的。配备具有可保证的特性和能保证的特性才是具有完好保证性的配备。.135.可用性和可信性可用性是在要求的外部资源得到保证的前提下，产品在规定的条件下和规定的时辰或时间区间内处于可执行规定功能形状的才干。它是产品可靠性、维修性和维修保证的综合反映，这里的可用性定义是固有可用性的定义，外部资源(不包括维修资源)不影响产品的可用性。反之，运用可用性那么受外部资源的影响。可用性的概率度量称为可用度。可用性通俗地说是“要用时就可用。实践上，可靠性和维修性都是为了使顾客手中的产品随时可用。可靠性是从延伸其正常任务时间来提高产品可用性，而维修性那么

12、是从缩短因维修的停机时间来提高可用性。可用性是顾客对产质量量的又一重要的需求。可信性是一个集合性术语，用来表示可用性及其影响要素：可靠性、维修性、维修保证。可信性仅用于非定量条款中的普通描画，可信性的定性和定量详细要求是经过可用性、可靠性、维修性、维修保证的定性和定量要求表达的。.14五、可靠度性度量1、可靠度及可靠度函数 产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的概率称为可靠度。可靠度是关于时间t的函数，记为Rt)。 假设规定产品从开场任务到初次缺点前的任务时间为T，即寿命。寿命T是一个随机变量，而可靠度函数可以看作是随机事件“Tt的概率，可靠度函数表示为：.15根据定义，可靠度可以经

13、过下式测算：式中： N t = 0时，在规定条件下进展任务的产品数； Nf(t) 在0到t时辰的任务时间内，产品的累计缺点数。 Nst-任务到时辰t处于能完成规定功能的产品数，残存产品数。例：设t=0时，投入任务的10000只灯泡，以天作为度量时间的单位， 当t=365天时，发现有300只灯泡坏了，求一年时的任务可靠度。 解：知N=10000，Nf(t)=300，故： R(365)=(10000-300)/10000=0.97.162、不可靠度累积缺点概率产品在规定的条件下和规定的时间内，丧失规定功能的概率称为不可靠度。不可靠度函数可以表示为： 产品的不可靠度还可以经过下式测算： .17可靠度

14、与不可靠度的关系为： tR(t)01不可靠度函数表示图tQ(t)0可靠度函数表示图.183、缺点密度函数f(t) 定义缺点密度函数f(t)为不可靠度函数的导数，它可以看成是t时辰后一个单位时间产品缺点的概率，即那么有：.19t0t1f(t)Q(t)R(t)R(t)、Q(t)、f(t)之间的关系表示图参看教材P63例4-1.204、缺点率任务到某时辰尚未缺点的产品，在该时辰后单位时间内发生缺点的概率，称之为产品的缺点率。用数学符号表示为：式中 缺点率； t 时辰后， 时间内缺点的产品数； 对于低缺点率的元部件常以 为缺点率的单位，称之为菲特Fit。 t 时辰后， 时间内缺点的产品数； .21可靠

15、度、不可靠度、缺点密度函数与缺点率之间的关系.22浴盆曲线 大多数产品的缺点率随时间的变化曲线形似浴盆，称之为浴盆曲线。由于产品缺点机理的不同，产品的缺点率随时间的变化大致可以分为三个阶段：.23当产品的缺点服从指数分布时，缺点率为常数，此时可靠度为： R(t)= e-(t) 在上例中，假设一年后又有1只灯泡坏了，求缺点率是多少?解：知t=1，r(t)=1，NS(t)=9700 那么：(t)=1/97001=0.000103天.245、平均失效(缺点)前时间(MTTF) 设N个不可修复的产品在同样条件下进展实验，测得其全部失效时间为t1，t2，tN其平均失效前时间(MTTF)为：对于不可修复产

16、品，失效时间就是产品的平均寿命。当N趋向于无穷时，MTTF为产品缺点时间这一随机变量的数学期望，即例设有5个不可修复产品进展寿命实验，它们发生失效的时间分别是1000h，1500h，2000h，2200h，2300h，问该产品的MTTF观测值?解：MTTF=(1000+1500+2000+2200+2300)5=95005=1800h.256、平均缺点间隔时间(MTBF)一个可修复产品在运用过程中发生了N次缺点，每次缺点修复后又重新投入运用，测得其每次任务继续时间为t1，t2，tN，其平均缺点间隔时间MTBF为：当产品的寿命服从指数分布时，产品的缺点率为常数，有例：设有一电子产品任务1万小时，

17、共发生缺点5次，问该产品的MTBF的观测值? 解：MTBF=100005=2000h.267、维修度 在规定的条件下运用的产品发生缺点后，在规定时间0，t内完成修复的概率，记作Mt。修复率：修复时间已到达某一时辰但尚未修复的产品在该时辰后的单位时间内完成修复的概率，记作t。平均修复时间：可修复的产品的平均修缮时间，其估计值为修复时间总和和修复次数之比，记作MTTR。平均修复时间可以经过平均值去估算，即： Ti为第i次修复时间。假设修复率是常数，那么Mt服从指数分布，即.278、可用度A 产品可用度是指产品的平均缺点间隔时间与总时间的比值。 假设缺点率、修复率均为常数，那么.28六、系统可靠性计算产品的可靠性是设计出来的，消费出来的，也是管理出来的。产品开发者的可靠性设计程度对产品固有的可靠性影响是艰苦的，因此可靠性设计与分析在产品开发过程中具有很重要的位置。 在可靠性设计方案的研讨过程中，常假定元件或分系统有某种可靠性，建立产品系统级、分系统级或设备级的可靠性模型，然后计算所设计的系统的可靠性。产品典型的可靠性模型有串联模型、并联模型和混联模型。.291、串联络统的可靠性 假设系统S是由n个单元S1、S2、Sn组成，n个单元