设计质量控制技术分析(-97张)课件

1、第五讲 设计质量控制第五讲 设计质量控制内容：案例分析-意大利汽车制造商兰博基尼5.1 设计质量概述5.2 设计质量控制分析5.3 设计质量控制技术5.4 设计质量控制实施重点和难点：理解并掌握质量功能展开方法QFD理解田口设计方法的基本思想掌握正交试验设计法Company Logo内容：Company Logo案例分析-意大利汽车制造商兰博基尼 理念设计-兰博基尼MIURA和兰博基尼的所有新车的命名一样，都是与牛有关。MIURA是西班牙著名的养牛人，是蛮牛之父；而Lamborghini则是兰博基尼之父，他们的组合强调了兰博基尼的品牌文化和个性，也寓意比牛更牛。兰博基尼就意味着纯粹、极致与永不

2、妥协，这正是兰博基尼品牌所坚持的核心，MIURA则将这种品牌基因进行了发扬和传承。1966年3月在日内瓦车展全球首发的兰博基尼MIURA P400，是兰博基尼的首席工程师达拉瑞和设计大师甘迪尼共同完成的大作。该经典车型的设计包括外型设计、动力总成设计、底盘设计、空力设计、内饰设计等方面。 Company Logo案例分析-意大利汽车制造商兰博基尼 理念设计-兰博基前卫而时尚的外型设计：圆润而流畅的车身线条，至美的腰线，低矮的底盘，前长后短的完美车身比例：细节上，双圆头灯设计，以及融合了前翼子板的一体式车身前罩以及头灯和前罩上的黑色格栅装饰，则都是提升MIURA细节的关键。另外，通过控制车身比例

3、以及各种细节处理的空力设计，让MIURA外表更显优雅和性感。史无前例的引擎布局：60年代，它将一具排量为3.9L、最大输出功率350马力的V12引擎横置于车辆的后轴之上，同时采用后轮驱动。直至今日，兰博基尼依旧是中置后驱这一动力布局方式最坚定的支持者和领先者。而中置后驱这一动力布局方式对于现今的超跑发展和性能提升起到了一个怎样的影响。Company Logo前卫而时尚的外型设计：圆润而流畅的车身线条，至美的腰线，低矮速度之王：为了向世人展示Countach的强大威力，兰博基尼策划了一次与法国的“幻影战略轰炸机”的比赛。在长度为4000米的飞机跑道上的速度之争的结果是：幻影以10.8秒到达终点

4、，Countach仅以1.9秒的微弱差距屈居次席，从此获得“欲与飞机试比高的跑车”的美誉。Company Logo速度之王：为了向世人展示Countach的强大威力，兰博基尼第1节设计质量控制概述产品成本的70-80%取决于产品的设计；设计决定了新产品的质量；产品功能只能由设计来决定；产品最终能否满足用户要求关键取决于产品设计。Company Logo第1节设计质量控制概述产品成本的70-80%取决于产品的设1、新产品的研发1）新产品/服务开发的重要性有利于增强企业的市场竞争力有利于扩大市场份额适应个性化定制生产的需要产品更新换代的需要研究与开发的费用不再是一项费用，而认为是对企业未来的一项投

5、资，是“对企业未来的投保”Company Logo1、新产品的研发研究与开发的费用不再是一项费用，而认为是对企新产品开发时间占总开发时间的近60%；新产品开发费用占总费用的6%左右，但影响总费用的70%，而波音公司中影响总成本的83%；新产品开发决定生产率的70-80%;新产品开发影响40%的质量问题。概念设计设计开发设计使用制造装配新产品开发阶段改变设计引起的成本Company Logo新产品开发时间占总开发时间的近60%；概念设计设计开发设计使 表1：近年来各国R&D经费占GDP的比值（%）国家日本美国法国英国韩国巴西印度中国R&D/GDP2.82.72.422.082.01.10.90.

6、5公司通用福特克莱斯勒大众丰田本田日产研发费/销售额5.14.43.53.75.04.55.9表2：几家主要汽车公司研发费用占销售额的比重2）现代企业中的R&D重视现状Company Logo 表1：近年来各国R&D经费占GDP的比值（%）国家产品R&D对开发周期、成本、质量和制造效率影响设计时间 55制造时间 22装配时间 23产品开发时间 100%产品开发周期影响Company Logo产品R&D对开发周期、成本、质量和制造效率影响设计时间 设计阶段制造阶段材料采购其它阶段费用 产品成本的决定因素构成及实际成本消耗构成示意图70%6%20%36%7%40%3%18%成本的决定因素实际成本消

7、耗Boothroyd引用福特公司的报告表明，尽管产品设计和工艺费用只占整个产品费用的6%，却影响了总费用的70%以上，见下图。成本影响：Company Logo设计阶段制造阶段材料采购其它阶段费用 产品成本的决定因素构成 Sohlenius G.以波音公司为例进行分析后指出：一般产品成本的83%以上由产品设计阶段决定，而这一阶段本身所占有的费用仅为产品全部成本的7%以下，见下图。决策成本消耗成本产品设计过程设计制造装配与维护O20406080100产品生命周期设计阶段原形制造阶段产品开发过程成本曲线（波音）Company Logo Sohlenius G.以波音公司为例进行分析后指出：3）新产

8、品的概念 （1）概念从生产技术角度来看：采用新技术、新材料、新工艺，在技术、性能、功能、结构、材质等一方面或几方面具有先进性或独创性的产品，且显著提高性能、扩大功能。 新产品指在产品特性、材料性能和技术性能等方面或仅一方面具有先进性或独创性的产品。 新原理新结构新技术新工艺新材料新产品满足需要有价值有竞争力Company Logo3）新产品的概念 （1）概念新原理新产品满足需要Comp（2）新产品的分类按新产品的新颖程度：改进型产品换代产品创新产品按新产品的地域范围分：国际新产品国内新产品地区新产品Company Logo（2）新产品的分类按新产品的新颖程度：Company Log（3） 新产

9、品研发的方向高能化、多能化微型化、轻便化个性化、高效化复合化、多样化智能化、知识化艺术化、品味化绿色化、美观化Company Logo（3） 新产品研发的方向Company Logo为什么产品研发的失败率那么高？（4）新产品研发风险3000原始想法300提议125小项目9项开发4项重大1.7启动1成功1 2 3 4 5 6 7 *产品死亡率：98.2%新产品是设计人员的想象新产品和需求不匹配营销能力不足Company Logo为什么产品研发的失败率那么高？（4）新产品研发风险3000原1、设计定义及过程1）设计的定义ISO9001:2008标准对设计的定义是“设计和开发是将要求转换为产品、过程

10、或体系的规定的特性或规范的一组过程。”设计过程转换输入输出顾客或市场信息法律法规组织附加要求产品图样及质量特性规定的产品特性或规范后续的产品实现过程测量过程的产品信息服务规范或质量控制规范Company Logo1、设计定义及过程1）设计的定义设计过程输入输出顾客或市场信2）设计的过程客户市场营销销售前期研究产品设计工艺设计客户市场生产新产品概念促销响应需求客户要求产品规范生产订单产品市场管理产品开发生产制造产品设计简图Company Logo2）设计的过程客户市场营销销售前期研究产品设计工艺设计客户市产品设计过程一般包括九个阶段：产品理念形成顾客未来需求预测技术选择阶段技术开发阶段最终产品定

11、义阶段产品营销与分销准备阶段产品设计与评价阶段制造系统设计阶段产品制造、交付和使用阶段Company Logo产品设计过程一般包括九个阶段：Company Logo 一般来讲，一个完整的新产品开发过程包括产品创意、产品设计、工艺设计、装配设计与流程选择，以及市场导入等一系列活动。产品设计过程包括产品的需求分析、产品构思、可行性论证、结构设计。工艺设计按产品设计要求，安排或规划出从原材料加工成产品所需要的一系列加工过程、工时消耗、设备和工艺装备要求等的说明。装配设计指产品装配过程进行深入分析，设计出能够实现产品设计优化组合的装配流程，其主要目标是使装配成本最小化。产品设计试制：试制计划是一个反复

12、进行设计试制试验的循环过程。市场导入是将所开发的产品引入市场。3）产品设计Company Logo 一般来讲，一个完整的新产品开发过程包括产品（1）产品构思需求分析产品功能干预指令协调输入结构设计工艺设计协调产品规格干预指令中间结果中间结果工艺计划中间结果协调结果协调结果Company Logo（1）产品构思需求分析产品功能干预指令协调输入结构设计工艺设（2）结构设计过程需求环境功能需求 设计参数 结构设计过程工艺需求工艺变量 工艺设计过程生产指令生产过程技术活动生产活动物理域功能域顾客域制造域1993年，在企业流程重构：管理革命的宣言一书中，哈默教授提出了企业流程再造：物流转换、位置转换、交

13、易转换和信息转换Company Logo（2）结构设计过程需求功能需求 设计参数 工艺（3）工艺设计工艺设计含义：按产品设计要求，安排或规划出从原材料加工成产品所需要的一系列加工过程、工时消耗、设备和工艺装备需求等的说明。 作用：确定制造工艺及相应的后勤支持活动。设计加工产品所需加工步骤、方法和设备、工具是结构设计过程和制造过程之间的桥梁。工艺过程：是工艺路线和工艺方法的总和，前者解决原材料、半成品按照什么路线、经过哪些工序转变为产成品；后者解决用什么生产运作手段和操作方法来实现各工序的功能Company Logo（3）工艺设计工艺设计含义：Company Logo2）程序：产品图纸的工艺分析

14、和审查拟订工艺方案编制工艺规程设计、制造和调整工艺装备；决定加工毛坯（材料和尺寸）选定加工条件计算加工时间制定加工工艺选择机床决定加工工序内的操作顺序选择工装零件图Company Logo2）程序：决定加工毛坯选定加工条件计算加工时间制定加选择机床构想概念分析开发产品创意设计方案盈利分析技术工艺4）产品设计与生产过程 Company Logo构想概念分析开发产品创意设计方案盈利分析技术工艺4）产品设计试产测试试销上市尝试生产性能测试尝试销售规模上市调整产品调整Company Logo试产测试试销上市尝试生产性能测试尝试销售规模上市调整产品调整2、面向质量的产品设计设计产品时，首先必须回答许多问

15、题？ 例如，何为顾客所需的功能？目前产品具备哪些功能？产品所选用的材料有和局限性？有更好的材料可用吗？生产该产品需要多少成本？需要多少成本才能使产品在市场上获得成功？何谓面向质量的产品设计？ 质量有许多不同的维度，每个维度都有其不同的设计问题。何谓关键性能特征？顾客需要多少性能？多少性能是不必要的？如何平衡性能的各竞争性维度之间的关系？工程师设计与需求？ 设计工程师需从营销和生产部门获得信息，了解顾客需求、营销需求和实际生产状况。电视遥控器Company Logo2、面向质量的产品设计设计产品时，首先必须回答许多问题？电视3、设计质量与产品质量 国际标准化组织（ISO）指出了产品质量包含以下四

16、个方面：1）与确定产品需要有关的质量市场调研质量-符合性质量。 2）与产品设计有关的质量设计质量-经济性质量。3）与产品设计的符合性有关的质量制造质量-适用性质量。4）与产品保障有关的质量顾客质量-可靠性质量。设计质量是指所设计的产品是否能够满足顾客需求，性能是否易于制造和维护，经济性是否合理，对生态环境是否造成危害、风险是否最小等。设计质量是产品质量最核心最关键的部分Company Logo3、设计质量与产品质量 国际标准化组织（ISO）指出了产品质4、设计质量要素控制因素 为了改进产品的质量特性，在技术上能控制其水平的因素。标示因素 维持环境与使用条件等方面的因素，其水平值在设计前就已经确

17、定。信号因素 为了实现目标结果而选取的因素，指产品质量特性需要达到的目标值。Company Logo4、设计质量要素控制因素Company Logo误差因素根据误差因素对产品质量特性产生波动的原因，可分为： 1）外部干扰 环境因素和使用条件发生变化而影响产品质量稳定性的干扰因素。 2）内部干扰 产品存放或使用中，其组成部分随时间的推移而老化、磨损、腐蚀、蠕变以及失效等现象，从而影响产品正常发挥其功能的干扰因素。 3）随机干扰 在同一设计制造条件下，由于操作人员、材料、机器设备、环境等方面存在波动，从而使产品质量特性值发生波动的干扰因素。 设计质量控制可以有效地控制和衰减外部干扰、内部干扰和随机

18、干扰引起的质量波动，而制造过程中的质量控制只能控制由随机干扰引起的质量波动。Company Logo误差因素Company Logo5、设计质量模型产品质量设计模型包含的基本要素有：设计参数（控制因素+标示因素）、误差因素（噪音因素）、信号因素（即输入因素）、质量特性（即输出特性）。设计参数和误差因素影响着产品的输出特性值。一般而言，不能选择标示因素的水平，它只是在于调节各个控制因素的水平，寻求控制因素最佳水平与最佳组合。因此，在产品质量设计模型中，将标示因素归入设计参数中，不单独列出。Company Logo5、设计质量模型产品质量设计模型包含的基本要素有：设计参数（Company Logo

19、Company Logo 产品的质量特性值与对其有影响的设计参数和误差因素有关。 可用函数表示为：产品的质量设计过程中，为了稳定产品性能，就应该使设计输出结果的均值和标准差满足以下两个条件：条件1： ，一批产品的质量特性均值应恒等于目标特性值；条件2： ，一批产品的质量特性值的标准差应小于目标特性值极限偏差与一常数的比值。Company Logo 产品的质量特性值与对其有影响的设计参数和误案例-福特技术运营 福特汽车公司新产品设计流程再造革命，制订了全球一体化的产品计划，为了改进质量和降低成本，基本车辆底盘的种类减少了50%，同时顾客可以得到更多类型和更加个性化的车辆每种底盘的模型种类增加了4

20、5%。 福特技术部门利用计算机仿真设计和测试，开发新产品所花时间减少了27%，从33个月减少到24个月。在计算机辅助设计下设计制图和生产工程使产品质量进一步提高了，并且每年可节省5000万美元和节约更多的时间及材料。 总之，最新的“五年产品开发计划”增加了速度更高、性能更好的新车型，而且可节省资金投入110亿美元。Company Logo案例-福特技术运营 福特汽车公司新产品设计流程再造革第2节 设计质量控制分析 设计控制是以保证设计的结果符合人类社会的需要为目的，对设计的整个技术运作过程进行分析、处理、判断、决策和修正的管理行为。 设计质量控制是按规定程序和规范，控制和协调各阶段的设计工作，

21、以保证产品的设计质量，及时地以最少的耗费完成设计工作。 设计质量控制就是采取一定的方法使新产品的质量特征在规定的标准范围内 。 设计质量控制应贯穿于设计质量形成的全过程，设计质量控制的对象是设计过程。Company Logo第2节 设计质量控制分析 设计控制是以保证设计的结果符1、设计质量控制原则需求原则信息原则系统原则继承原则效益原则简化原则定量原则时间原则合法原则审核原则Company Logo1、设计质量控制原则需求原则Company Logo2、设计质量特性分类输出特性和原因特性 上位特性 下位特性 计量特性和计数特性 连续数量 定性等级静态特性和动态特性 恒定不变 即时变化望目特性、

22、望大特性和望小特性Nominal the bestThe larger the betterThe smaller the betterCompany Logo2、设计质量特性分类输出特性和原因特性Company Log3、设计质量特性分级1）设计质量特性分级的重要性一个产品是由许多零部件组成的，产品的设计就包括零部件的设计，产品的设计质量也就由产品及其零部件的设计质量特性的有机组合和关联所决定的。 如果能识别各个零部件的设计质量特性会对产品的安全性、功能、经济性等方面造成某种程度的不利影响，则在设计过程中，便可以区别对待各个零部件的设计质量特性。零部件重要性分级：较大的、关键的和重要的零部件

23、，抓住重点，提高这些零部件的设计质量特性；较小的、次要的零部件，则不必要求较高的设计质量特性。Company Logo3、设计质量特性分级1）设计质量特性分级的重要性Compan2）设计质量特性分级的内容 产品的设计质量特性分级涉及到整个产品及其零部件。 产品的设计质量特性分级首先是针对整个产品而言的；其次，产品的质量是由其零部件的质量特性来保障的，因此，设计质量特性分级也要对产品的各个零部件进行相应的质量特性分级。 一般对产品性能、安全性能、环保性能以及可能导致用户索赔和抱怨等方面明显影响产品功能的设计质量特性进行分级。Company Logo2）设计质量特性分级的内容Company Log

24、o3）设计质量特性重要度分级方法 一般由设计人员运用专业技术知识进行设计质量特性的分级，根据产品的总功能，按照产品部件零件的步骤进行功能展开，并联系产品及其零部件的设计质量特性值的容差进行分级。机械工业产品质量特性重要度分级导则JB/T 5058-1991Company Logo3）设计质量特性重要度分级方法机械工业产品质量特性重要度分4）设计质量重要度分级标识 产品设计质量重要度分级的标识常采用符号表示法和表格法。（1）符号表示法Company Logo4）设计质量重要度分级标识Company Logo（2）表格法 对于复杂的零件，尺寸较多，质量特性标注在图样上就略显拥挤；宜采用表格法标注设

25、计质量特性。 采用表格法标注分级要求时，设计专用的表格，规定零件的质量特性重要度分级情况和说明，作为独立的文件发放给施工人员，配合零件的设计图样进行零件的施工。由于表格与图纸分开，施工人员容易忽略零件的设计质量特性重要度分级情况，造成传递效果差，制造质量不能满足设计质量，最终影响产品质量。Company Logo（2）表格法Company Logo5）设计质量评价（1）设计质量的评价指标选用什么特性来表现质量问题，是专业技术人员必须考虑的。但选取什么样的特性值及其评价指标和评价方法则是设计质量控制人员应考虑的问题。根据产品的功能特性来评价产品的设计质量特性。可用以下指标来评价产品的设计质量特性

26、：部分缺陷、功能特性指数、质量损失函数、质量信息熵函数。Company Logo5）设计质量评价Company Logo（2）设计质量的评价方法 设计质量评价体系由技术性评价、经济性评价、市场环境评价、生态环境评价、效益和风险评价等客观量值和主观效用指标体系。质量评价分为：（1）事前评价，这是在决定产品或系统是否要进行设计开发，是对产品进行规划研究时进行的评价；（2）中间评价，在产品或系统的设计中期所进行的评价；（3）事后评价，指完成产品或系统的设计后，评价设计输出结果是否达到预期的目标；（4）跟踪评价，产品或系统经过一段时间的使用或运行后，发现某些想不到的情况，需要重新进行评价。Compan

27、y Logo（2）设计质量的评价方法Company Logo（3）设计质量的评价方法常用的评价方法有以下几类：专家评价法、经济分析法、运筹学和其他数学方法、混合法。Company Logo（3）设计质量的评价方法Company Logo第3节设计质量控制技术常用的设计质量控制技术： 质量功能展开（Quality Function Deployment，QFD） 发明问题解决理论（Theory of Inventive Problem Solving，TRIZ）田口方法（Taguchis Method）QFD、TRIZ和稳健设计的集成应用Company Logo第3节设计质量控制技术常用的设计质

28、量控制技术：Compan举例 丰田公司于70年代采用了QFD以后，取得了巨大的经济效益，其新产品: 开发成本下降了61%， 开发周期缩短了1/3， 产品质量也得到了相应的改进。1、质量功能展开 Company Logo举例1、质量功能展开 Company Logo 质量功能展开于20世纪70年代初起源于日本的三菱重工，由日本质量管理大师赤尾洋二(Yoji Akao)和水野滋(Shigeru Mizuno)提出，旨在时刻确保产品设计满足顾客需求和价值。 上世纪八十年代以后逐步得到欧美各发达国家的重视并得到广泛应用。从QFD的产生到现在三十年来，其应用已涉及汽车、家用电器、服装、集成电路、合成橡胶

29、、建筑设备、农业机械、船舶、软件开发、教育、医疗等领域。 目前，QFD已成为先进生产模式及并行工程(Concurrent Engineering, CE)环境下质量保证最热门的研究领域。对企业提高产品质量、缩短开发周期、降低生产成本和增加顾客的满意程度有极大的帮助。 1）背景Company Logo 质量功能展开于20世纪70年代初起源于日本2） QFD概述1）狭义的质量功能展开，即用目的手段，将形成质量的功能乃至业务，以不同的层次展开到具体的部分。2）质量展开，是将顾客的需要转换为图纸和设计要求及产品生产过程中各阶段的要求，以确定产品的设计质量，并将其系统、关联地展开到零部件的质量、零件质量

30、、工艺要求以及工序要求等过程。Company Logo2） QFD概述Company Logo瀑布式质量功能展开产品规划设计矩阵顾客需求产品技术要求零件规划特性矩阵设计要求关键零件要求工艺/质量控制矩阵工艺要求工艺工序规划矩阵关键零件要求工艺工序要求生产要求产品总体设计阶段零部件设计阶段工艺设计阶段生产系统设计阶段Company Logo瀑布式质量功能展开产品规划设计矩阵顾客需求产品技术要求零件规（1）顾客需求确认 QFD最基本输入，也是QFD实施中最关键最困难的工作。通过各种先进的方法、手段和渠道搜集、分析和整理顾客的各种需求，并采用数学的方式加以描述。 市场调研人员选择调研对象调研收集资料

31、需求分类并确定各需求权重（2）产品规划 产品规划矩阵的构造，满足顾客需求的第一步是尽可能准确地将顾客需求转换为满足这些需求的物理特性。 产品规划的主要任务是将顾客需求转换成设计用的技术特性，并根据顾客需求的竞争性评估和技术需求的竞争性评估，确定各个技术需求的目标值。Company Logo（1）顾客需求确认市场调研人员选择调研对象调研收集资料需求分（3）产品设计方案确定 依据上一步所确定的产品技术需求目标值，进行产品的概念设计和初步设计，并优选出一个最佳的产品整体设计方案。这些工作主要由产品设计部门及其工作人员负责，产品生命周期中其它各环节、各部门的人员共同参与，协同工作。 （4）零件规划 基

32、于优选出的产品整体设计方案，并按照在产品规划矩阵所确定的产品技术需求，确定对产品整体组成有重要影响的关键部件/子系统及零件的特性，利用失效模型及效应分析(FMEA)、故障树分析(FTA)等方法对产品可能存在的故障及质量问题进行分析，以便采取预防措施。Company Logo（3）产品设计方案确定（4）零件规划Company Logo（5）零件设计及工艺过程设计 根据零件规划中所确定的关键零件的特性及已完成的产品初步设计结果等，进行产品的详细设计，完成产品各部件/子系统及零件的设计工作，选择好工艺实施方案，完成产品工艺过程设计，包括制造工艺和装配工艺。 （6）工艺规划 通过工艺规划矩阵，确定为保

33、证实现关键产品特征和零部件特征所必须给以保证的关键工艺步骤及其特征，即从产品及其零部件的全部工序中选择和确定出对实现零部件特征具有重要作用或影响的关键工序，确定其关键程度。Company Logo（5）零件设计及工艺过程设计（6）工艺规划Company L（7）工艺/质量控制 通过工艺/质量控制矩阵，将关键零件特性所对应的关键工序及工艺参数转换为具体的工艺/质量控制方法，包括控制参数、控制点、样本容量及检验方法等。Company Logo（7）工艺/质量控制Company Logo2）QFD体系结构和步骤QFD的核心是质量屋（House of Quality，HOQ）。 质量屋是由一系列的二维

34、矩阵和图表构成的，根据不同的应用目的，质量屋构成上有一定的差异，但构建质量屋的基本思想和方法是一致的。 QFD的质量屋基本上是由8个不同参数的矩阵图表和一项设计目标声明构成。Company Logo2）QFD体系结构和步骤Company Logo（1）质量功能展开QFD的质量屋基本上是由以下不同参数的矩阵图表和一项设计目标声明构成 ：（1）目标声明（2）顾客需求及其重要度（3）工程技术措施（4）关系矩阵（5）相关性矩阵（6）市场竞争性评价矩阵（7）工程技术措施特性指标及其重要度（8）技术竞争性评价矩阵（9）技术难度和目标值Company Logo（1）质量功能展开QFD的质量屋基本上是由以下不

35、同参数的矩阵（2）一级质量屋举例Company Logo（2）一级质量屋举例Company Logo（3）QFD的工作程序质量屋主要七要素： （1）用户需求； （2）技术措施； （3）关系矩阵； （4）竟争能力评估； （5）用户要求权重； （6）最佳技术参数； （7）技术措施权重。Company Logo（3）QFD的工作程序质量屋主要七要素： Company L（4）QFD方法的功效QFD方法的功效性： QFD有助于企业正确把握顾客需求； QFD有助于优选方案； QFD有利于打破组织机构中部门间的功能障碍；QFD容易激发员工们的工作热情；QFD能够更有效地开发产品，提高产品质量和可信度，更大

36、地满足顾客。Company Logo（4）QFD方法的功效QFD方法的功效性： Company 1）TRIZ理论概述（1）前苏联发明家阿利赫舒列尔(G. S. Altshuller)在1946年创立。 TRIZ的英文含义为发明问题解决理论（Theory of Inventive Problem Solving, TRIZ），它是一种创新性问题解决方法指导性理论。（2）产品创新主要取决于产品的概念设计阶段，产生一个新概念的传统方法是试错法，这种试错的过程类似于艺术家的艺术创作，主要取决于灵感和经验。（3）由于TRIZ设计理论将产品设计过程中的核心概念设计过程具体化，为设计者提供了设计过程模型、设

37、计工具和设计方法，因此可以很好地支持产品设计过程中设计质量的控制。602、TRIZ理论Company Logo1）TRIZ理论概述602、TRIZ理论Company Lo2）TRIZ理论的工具（1）TRIZ设计理论的主要内容和工具有： 产品的进化理论、39个工程参数、40条发明原理、物理矛盾、分离原理、物质-场分析、科学和技术成果数据库、ARIZ算法等 。（2） TRIZ理论认为，产品在设计过程中，存在着管理、技术和物理三种矛盾冲突，TRIZ理论只研究技术矛盾和物理矛盾。 Company Logo2）TRIZ理论的工具（1）TRIZ设计理论的主要内容和工具3)TRIZ设计理论中常用到的内容和工

38、具 （1）产品的进化分析 TRIZ认为，从历史的观点看，产品处于不断进化之中，是其核心技术从低级向高级变化的过程。 TRIZ根据时间与产品利润、产品专利数量、专利发明的级别三组曲线的进化分析，相关联来综合评价、预测产品性能的技术成熟度，并用分段线性S曲线来表示，分为婴儿期、成长期、成熟期和衰退期。 Company Logo3)TRIZ设计理论中常用到的内容和工具 Company L（2）39个工程参数 TRIZ理论对技术矛盾进行一般化处理，提出用39个通用工程参数描述实际设计问题的技术矛盾，把设计过程中的具体设计矛盾转化为一般的或标准的技术矛盾。 Company Logo（2）39个工程参数C

39、ompany LogoCompany LogoCompany Logo（3）40条发明原理 RIZ提出了解决技术矛盾的40条发明原理，它是对不同领域的已有创新成果进行分析、总结后得到的具有普遍意义的规律，提示设计者最有可能解决问题的方法，是解决技术矛盾的关键。Company Logo（3）40条发明原理Company LogoCompany LogoCompany Logo（4）矛盾矩阵 TRIZ提出了矛盾矩阵，将39个工程参数与40条发明原理建立了对应关系，很好地解决了选择发明原理的难题。Company Logo（4）矛盾矩阵Company LogoCompany LogoCompany L

40、ogo（5）分离原理 TRIZ在总结解决物理矛盾的各种方法的基础上，提出了四种分离原理解决物理矛盾：空间分离；时间分离；基于条件的分离；整体与部分的分离。（6）分离原理与发明原理的关系 解决物理矛盾的分离原理与解决技术矛盾的发明原理之间存在一定的关系，对于一条分离原理，可以有多条发明原理与之对应。 Company Logo（5）分离原理（6）分离原理与发明原理的关系Company 3、稳健设计方法（田口设计方法）* 稳健设计是一种低成本、高质量的统计分析设计方法，起源于20世纪70年代日本的田口玄一（Taguchi）提出的“三次设计法”，国际上又称为“田口方法”。 田口博士认为：产品的可靠性、

41、稳定性、寿命等根本性质量是设计质量的问题，是由产品的质量设计所决定的。他们是规划、研究和设计技术等部门的事。Company Logo3、稳健设计方法（田口设计方法）* 稳健设计是一种1）田口关于质量的概念: 产品质量是“产品出厂后，直到使用寿命完结止，给社会带来的有形与无形的损失程度。”该定义与传统的产品质量定义不同，田口的观点是用产品的可用质量对顾客和社会造成的损失来衡量。“社会”，指生产厂家以外的所有人，包括直接使用者、销售者以及与产品使用有关的所有用户。“损失”，从其后果来看，包括对用户带来的有形的（物质、财产）损失和无形的（心理）损失，从产生原因看，包括由产品功能（质量特性）波动造成的

42、损失和由产品本身缺陷所造成的损失。Company Logo1）田口关于质量的概念:Company Logo田口关于质量de计算：质量损失=成本损失+波动损失+缺陷项目损失其中：成本=加工费+材料费+管理费 概括的说，质量总损失包括成本损失与波动损失（缺陷是超过界限的波动），所以设计产品的目标是使总损失最小。因此，关键是在不增加成本的基础上，减少功能波动造成的损失。Company Logo田口关于质量de计算：Company Logo2）田口关于质量的 质量波动的原因：外部干扰（外噪声）：由于环境因素和使用条件的变化（波动）而引起的干扰 内部干扰（内噪声）：产品在存放或使用过程中，随时间延续所发

43、生的材质变化、变质等引起的干扰。随机干扰（产品间波动）：因“5M1E”本身存在的波动而引起的干扰。 产品设计质量的优劣主要表现为其抗干扰的性能。以下表为例，其中所示抗干扰性能是评价该产品的标准。优化设计主要是利用试验设计法，使其输出特性在一定使用条件下和使用期限内波动最小。Company Logo2）田口关于质量的 质量波动的原因：Company Logo电视机电源电路干扰性能干扰图示抗干扰性能外部干扰（温度、湿度、尘埃、输入电压等环境条件波动）可靠性内部干扰（组成电源电路的元件材料的老化）稳定性随机干扰（元件因5M1E影响的波动）均匀性特性温度特性特性时间产品号Company Logo电视机

44、电源电路干扰性能干扰图示抗干扰性能外部干扰（温度、湿度 质量损失函数 所谓质量损失函数，是指产品质量的特征值偏离设计的目标值所造成的经济损失随偏离程度的变化关系。Company Logo 质量损失函数 Company Logo质量损失函数 不仅产品质量波动偏差超过容许差的不合格产品会造成质量损失，即使在容许差范围内的合格产品，相对于目标值而言也存在质量损失，偏差愈大质量损失就愈大。Company Logo质量损失函数Company Logo3）稳健设计的基本原理: 在设计产品或工艺时，就考虑到产品在制造和使用中各种因素发生偏差，以及在规定的寿命期间内产品发生老化、性能变差时，都能使产品的性能保

45、持稳定的一种设计方法。即使选用价格廉价的零部件（指要求的加工精度低或二级、三级品等类零部件），通过稳健设计，调整影响产品质量的可控因素（即设计参数）的水平和组合以及容许差，使总的产品性能对其它质量因素的敏感程度降低，提高和稳定产品抗干扰的能力，以获得低成本高性能的产品。 Company Logo3）稳健设计的基本原理:Company Logo4）田口稳健设计： 田口将正交试验设计、信噪比分析、产品三次设计的思想结合，提出了通过产品的参数设计和容差来解决产品质量特性稳定的问题，即为田口稳健设计。 “三阶段设计”是稳健设计的核心，是指对产品的设计优化过程，分为三个阶段： 系统设计； 参数设计； 容

46、差设计。Company Logo4）田口稳健设计：Company Logo5） 正交试验设计应先确定各个试验因素的个数及其水平数；分析各个影响因素之间是否有相互作用；根据人力、物力、时间、费用等确定大概的试验次数；最后选用合适的正交表，安排试验。79Company Logo5） 正交试验设计79Company Logo6） 信噪比（SN比） 信噪比最初是作为通讯效率的一种测度，用以测量通讯时输出功率中信号（Signal）和噪音（Noise）功率的比值。 80Company Logo6） 信噪比（SN比）80Company Logo7） 系统设计技术引进、利用专利的方式；自行设计与技术引进相结合

47、的方式；独立研制方式。81Company Logo7） 系统设计81Company Logo8） 参数设计运用专业知识，选出主要的质量因素及其水平，包括控制因素、标示因素、信号因素和误差因素；根据质量因素的个数及其水平数，选取合适的正交表和试验次数；按照正交表中的各个因素水平，进行试验；根据试验数据，计算SN比，并用SN比代表每组试验的特性值，进行方差分析；根据分析结果，选取最佳参数水平及其组合，作出参数设计结论。82Company Logo8） 参数设计82Company Logo9）容差设计一般把允许零部件或产品的质量特性值与目标值之间的最大偏差称为公差，而在田口稳健设计方法中，定义为容差

48、。容差设计就是在产品质量设计过程中，通过控制可控因素的容差，衰减或缩小误差因素所引起的产品质量波动，调整产品质量与成本关系的一种设计方法。容差设计的目的是确定各种影响产品质量波动因素的主次。83Company Logo9）容差设计83Company Logo4、QFD、TRIZ和稳健设计的集成应用在产品的设计质量控制中，采用QFD方法，得到顾客对产品的要求，知道顾客想要什么样的产品，确定了设计的方向和目标，但它无法进一步向设计人员提供可操作的解决产品创新设计的具体方法。TRIZ设计理论正是实现产品创新设计的有力工具，它将产品创新的核心概念设计（在稳健设计中称为系统设计）过程具体化，并提出了规则

49、、算法与发明创新原理供设计人员使用。Company Logo4、QFD、TRIZ和稳健设计的集成应用在产品的设计质量控制再通过稳健设计，对用TRIZ创新设计理论得到系统功能原型进行参数设计和容差设计，得到产品各个设计参数的最佳水平值及其组合，就能获得价格合理、质量性稳定的产品。Company Logo再通过稳健设计，对用TRIZ创新设计理论得到系统功能原型进行第4节 设计质量控制实施1、设计质量控制实施 产品设计质量控制是按规定程序和规范进行控制和协调各个设计阶段的工作，以设计质量保证产品质量，从源头上抓产品的质量，及时地以最少的耗费完成设计工作。 ISO9001:2000标准规定设计质量控制实施的主要活动有七个控制环节：设计策划设计输入设计输出设计评审设计验证设计确认设计更改。 Company Logo第4节 设计质量控制实施1、设计质量控制实施Company设计策划 ISO9001:2000标准中对设计策划的实施，规定为： 7.3.1设计和开发策划 “组织应对产品的设计和开发进行策划和控制。 在进行设计和开发策划时，组织应确定：a）设计和开发阶段；b）适合于每个设计和开发阶段的评审、验证和确认活动；c）设计和开发的职责和权限。 组织应参与设计和开发的不同小组之间的接口进行管理，以确保有效的沟通，并明确职责