质量管理与认证6设计质量控制原理及应用ppt课件

1、1 质量功能展开 QFD 原理及运用一、原理问题的导入：为保证设计质量，能否在产品尚未消费之前，就对后续过程中质量控制的重点和存在的问题作出明示？定义：将顾客的需求逐层转化为产品特性与过程技术要求，并推进产品设计和制造质量改良的一种方法。第六章 设计质量控制原理及运用.要求质量质量特性产品规划质量特性零件特性零部件展开零件特性制造作业过程方案制造作业消费要求消费方案3.质量屋：质量功能展开过程：产品规划、零件展开、过程方案和消费方案组成。.二、质量功能展开步骤 质量展开表的制造确定展开工程：对象、担任人、市场要求成立工程小组制定产品规划建立规划阶段质量屋设计评审零件展开、过程方案、消费方案阶段

2、质量屋制定质量规范编制造业指点书质量屋的不断更新和完善.2 可信性设计原理及运用可信性是用于表述可用性及其影响要素可靠性、维修性、维修保证性的集合术语。.一、可靠性分析与设计1.定义：产品在规定条件下和规定时间整个生命周期内，完成规定功能的才干。可靠性的概率度量称为可靠度。规定条件：产品运用时的环境条件、任务条件，储存条件规定时间：次数、周期、延续运用、长时间、瞬时规定功能：根据运用要求由技术规范规定。2.可靠性衡量目的不可修复产品可靠度、失效率、平均寿命可修复产品维修度、可用度、平均修复时间.1可靠度及可靠度函数 可靠性是以时间为尺度度量的产品特性，它是时间t的函数，称为可靠度函数用Rt表示

3、 。产品从开场任务到初次缺点前的任务时间T称为寿命。以下三个事件是等价的：产品在时间t内完成规定的功能产品在时间t内无缺点产品的寿命T大于时间t产品的可靠度函数可以看作是事件Tt的概率：Rt= PT tT产品缺点前任务时间t规定的时间PT t产品任务到t时辰不发生缺点的概率.例1 某船在45天的航海义务中，其雷达无缺点的概率为90%，就是指在45天的时间内其可靠度为R45= PT 45=90%由可靠度的定义知：Rt= PT tN0t=0时，在规定的条件下任务的产品数r(t) 在0t时辰的任务时间内，发生缺点的产品数.例2 某电子管1000只，开场任务到500小时内有100只出现缺点，任务到10

4、00小时合计有500只出现缺点，求该批电子管任务到500小时和1000小时的可靠度。解 N0=1000 r(500)=100 r(1000) =500.例3 t=0时，投入任务的10000只灯泡，以天为度量时间的单位，当t=365天时，发现有30只坏，求到1年的可靠度。解 N0=10000 r(365)=30.2平均寿命 不可修复产品：寿命是指产品在失效前的任务时间或存储时间；平均寿命是指产品失效前的平均任务时间或存储时间缺点前平均时间MTTF 可修复产品：寿命是指相邻的两次缺点失效之间的任务时间，平均寿命是指产品的无缺点任务时间MTBF。 设N0个不可修复的产品在一样条件下进展实验，测得其全

5、部缺点时间为t1、t2、tN0，那么其全部缺点前时间MTTF为： f(t)-失效密度函数 在缺点率一定的情况下，缺点率与MTBF或MTTF互为倒数，即.3累计缺点分布函数不可靠度 定义：产品在规定条件下和规定时间内，丧失规定功能发生缺点的概率。Ft= PT t某产品给定的任务时间为1000小时，T为产品缺点前的时间，那么 F1000= P T 1000Ft= PT t r(t) 在0 t时辰的任务时间内，发生缺点的产品数Rt+ Ft=1.4 失效率缺点率t：产品或系统任务到时辰t尚未失效，而在时辰t后的单位时间内发生失效的概率。单位主要有：%/h 10-6/h 10-8/h (Fit Fail

6、ure unit)对于低缺点率的元器件常以10-8/h 为缺点率，它的意义为每100个产品任务100万小时，只需1个缺点，或者是每1000个产品任务10万小时只需1个缺点。失效率是一条随时间变化的曲线浴盆曲线产品投入后经过：早期失效期偶尔失效期损耗失效期.3. 系统可靠性分析与设计1缺点方式影响及危害分析Failure Mode ,Effect and Criticality Analysis FMEA / FMECA：是可靠性分析的一种重要定性分析。它是按照一定的格式有步骤地分析每一个部件、单元或每一种功能能够产生的缺点失效方式，每一种失效方式对系统的影响及失效后的严重程度，是一种失效因果关

7、系分析。缺点方式：缺点的表现方式：断裂、接触不良、泄露、腐蚀等。用途： 发现消费中薄弱环节，有助于设计人员有针对性地采取改良措施。 协助确定可靠性关键件和重要件。它们是改良设计、可靠性增长、消费质量控制的主要对象。 为产品的检验程序、缺点试点的设置、维修分析、保证分析提供根据。.FMEA任务程序：列出产品系统中各部件的称号编号假设并列出能够发生的一切失效方式阐明各失效方式对整个系统的影响指出失效的危害程度提出防止失效的方法和补救措施.2 缺点树Fault Tree Tree FTA分析:经过对能够呵斥产品缺点的硬件、软件、人为要素进展分析，画出缺点树，从而确定产品缺点缘由的各种组合方式及其发生

8、概率的分析技术。包括定性和定量分析。.3 系统可靠性设计转向串联络统的可靠性设计： 汽车可以分成5大子系统：发动机、变速箱、制动、转向与轮胎。 串联络统的可靠度函数：发动机制动变速箱轮胎.由130万个零部件组成的导弹，其零件的不良率为百万分之一，其正常运转的概率可靠度为：分析：系统的可靠性在很大程度上取决于组成单元的可靠度、系统的可靠性构造方式、组成单元的数量。. 并联络统的可靠度分析：在一个有n个单元的并联络统中，假设一个单元正常任务，系统就正常任务，或者，只需当一切单元都失效时，系统才失效。两个元件并联络统的可靠度：.二、维修性：在定量的维修性设计中，需求建立维修性模型，进展维修性分配和维

9、修性设计。1.定义：维修性是指产品在规定条件下和规定时间内，按规定的程序和方法进展维修时坚持或恢复其规定形状的才干。维修性是产品的一种设计特性，是在产品研制初期及整个研制过程中，设计者把维修简便、迅速、经济的特性设计到产品中，以保证产品在消费、安装和运用时，能以最低的寿命周期费用和最短的停机时间，坚持或恢复产品到规定的形状。2.维修的主要类型：预防性维修、修复性维修、维护.3.维修性定量目的维修度：产品在规定的条件和规定时间内，按规定的程序和方法进展维修时，坚持和恢复其规定形状的概率。平均修复时间MTTR ：排除缺点所需实践时间的平均值平均缺点间隔时间MTBF：设一个可修复产品在运用过程中发生

10、了N0次缺点，每次修复后又重新运用。测得每次继续任务时间依次为t0 、t1、t2、tN0，那么其MTBF为：平均预防性维修时间：某个维修级别一次预防性维修所需时间的平均值。 .4.维修性设计模型：准那么：简化准那么、人机工程准那么、规范化准那么、模块化准那么、标识化准那么、快速和简便准那么维修性分配：等值分配法、按可用度分配法、类似产品分配法、加权因子分配法维修性估计：单元对比法、时间累计法、抽样评分法、抽样估计法.三、保证性保证性：产品的设计特性和方案的保证资源能满足运用要求的才干。维修保证性：从维修资源方面保证维修任务正常进展的才干。维修保证性综合参数：把产品的时间分为任务时间及不能任务时

11、间，不能任务是由于出了缺点需求维修呵斥的。不能任务时间包括维修时间及延误时间。平均延误时间：由于保证资源补给或管理缘由未能及时对产品进展维修所延误的时间MDT。维修保证方案：贯穿于产品设计、制造和运用全过程，经过在产品研制过程中的维修保证性分析，制定维修保证方案。.四、可用性定义：在要求的外部资源得到保证的前提下，产品在规定的条件和规定的时间，处于可任务形状或可运用形状的程度。可用性的概率度量A称为可用度。产品的可用性取决于可靠性、维修性及MDT，当MDT=0时，为固有可用度运用可用度：.五、寿命周期费用寿命周期：产品从研制开场到退役或整个报废为止的周期。寿命周期费用包括：研制费C1消费或购置

12、费C2运用与保证费C3退役处置费C4产品可信性的影响要素可靠性、维修性、维修保证性对寿命周期费用有较大影响在产品设计的整个阶段，应对可信性影响要素进展权衡分析，按最小寿命周期费用来优化产品设计。.六、风险风险：是指在规定的费用、进度和技术约束条件下，产品研制能够发生具有潜在后果的不期望情况。风险是由于短少对事件的预测或控制产生的，而且对任何产品研制过程都是固有的，在产品寿命周期任何时间都会发生。风险是可以度量、评价和管理的。风险管理是对资源的反复优化过程，以降低风险，胜利实现产品功能。.3 产质量量三次设计原理及运用一、概述实验设计：将数理统计的原理用来安排实验方案和进展实验结果分析的方法。实

13、验设计的目的：利用实验设计法对实验进展合理安排，对实验结果进展科学分析，以较小的实验规模实验次数、较短的实验周期和较低的实验本钱，获得理想的实验结果和正确的实验结论。实验设计的开展：英国学者费舍尔RAFisher)在20世纪20年代为使农业实验合理化，提出的一种用于安排实验和分析实验数据的数理统计方法。日本学者田口玄一首先将实验设计法胜利地运用于新产品的开发设计。.二、三次设计原理：由日本质量管理专家田口玄一提出。将整个设计任务分为：系统的设计一次设计、参数设计二次设计、和容差设计三次设计。中心思想是在产品的设计阶段就进展质量控制，用最低的制造本钱消费出满足顾客要求的、对社会呵斥最小损失的产品

14、。它是实验设计实际在产品开发设计的详细运用。把专业技术和统计技术结合起来，经过实验和计算，用较低的本钱和较短的时间寻求出设计参数的最正确组合和合理的容差范围，使产品到达最好的输出特性。.1.系统设计功能设计系统设计是产品的功能设计，其义务是规定产品的功能，确定产品的根本构造提出初始的设计方案，是“三次设计的根底。对于构造复杂的 产品，需求全面调查各种参数对质量特性的影响。 经过系统设计可以选择需求调查的要素及其程度。要素是指构成系统的元件或构件，程度是指元件或构件的参数或取值。系统设计可以运用计算和实验两种方法。. 根本术语例在某化学工程中，为了提高合成树脂的抗拉强度，决议进展实验。经过调查消

15、费工艺和以往的消费记录，得知添加剂种类和添加量等两个要素对抗拉强度有较大影响。现要找出它们的最正确条件组合，使抗拉强度最大。目的：抗拉强度，用来衡量实验结果效果的特征值。可以是定性目的也可以是定量目的；可以是单一目的，也可以是多目的。假设目的越大效果越好，那么该目的是优目的；否那么为劣目的。 因子：对质量特性值有很大影响并选来进展实验的要素。用A表示添加剂种类，B表示添加量。程度：进展实验的因子在数量上的程度或质量上的形状。因子B的三个程度分别用B1、B2、B3表示。单一因子实验法：每次只对一个因子进展实验。添加剂种类A添加量B抗拉强度.参数设计是产品设计中最重要的阶段，其指点思想是选择系统中

16、一切参数的最正确组合，减少各种干扰的影响，使所设计的产质量量特性值动摇小，稳定性好，并确定参数组合的中心值。2. 参数设计. 例 设有一晶体管稳压电源，输入交流电以后，希望得到稳定的输出目的值为110V，动摇范围为2V的直流，提出优化设计方案。P166. 容差设计：是在参数设计确定了最正确参数组合的中心值以后，进一步运用统计方法确定各个参数的允许极限，并分析研讨参数允许范围和产品本钱的关系。经过容差设计来确定各参数的最合理的容差，使总损失最小。3. 容差设计原理及运用.产品功能界限o：由于产质量量特性值的动摇使产品丧失功能的质量特性临界值。实践上， o就是产品的公差范围，即允许产品特性值y在目的值m附近有 o的动摇。公差范围：产品功能界限o只是技术上的合理选择，在经济上不一定合算。因此，该当在经济损失最小的原那么下来制定公差范围(m - ，m+ )。容差：公差的一半称为容差。. 质量损失函数：产质量量的特征值偏离设计的目的值所呵斥的经济损失随偏离程度的变化关系。L(y)=K(y-m)2 质量损失函数是以m为中心的抛物线.容差确实定：设产品容差为 =y0-m，假设特性值y对m的偏离到达容差时，不合格所呵斥的损失为A。假设y对m的偏离超越容差时，不合格所呵斥的损失与偏离的损