设计质量管理三

设计质量工程off-linequalityengineering理念制造质量工程（on-linequalityengineering）不能解决由于设计的先天不足而导致的产品质量问题；设计对产品质量的影响是根本的和决定性的；Aqualityproductstartswithaqualitydesign.Wedesignqualityintoproduct设计决策既要考虑产品最大限度地满足客户的需求，又要保证产品的可制造性,DFX(DFA、DFM、DFC)内容设计过程质量管理三次设计质量功能配置设计质量工程

off-linequalityengineering设计过程-阶段划分阶段划分策划（筹资、调研、构思）样品设计（方案设计、可行性分析、详细设计）样品试制（制造、试验、鉴定）改进设计（设计、试验、鉴定）小批量试制（工艺和供应准备）批量投产（技术指导）设计过程-质量管理设计评审功能、性能（消除多余功能和过剩的性能）可制造性（加工、检验、装配）经济性（制造和使用的经济性）环境友好性（安全、可靠、无污染）可维修性设计过程-并行工程传统的设计过程传统的设计过程，设计和制造是串行关系设计者设计产品，throwthedesignoverthewall，制造者制造产品，设计者和制造者在空间上是分离的设计者和制造者也存在观念上的分歧制造者没有被邀请参与设计决策或是忙于处理各种问题矛盾在于越是不参与前期的设计，就会面对更多和设计关联的的问题（加工困难、采购困难）由于设计决策没有其他部门的参与，这个过程如果出现错误将导致生命周期成本上升和设计变更增加设计关注：是否实现了产品功能销售关注：是否好卖财务关注:是否赚钱制造者：是否能造出来设计过程-并行工程概念在产品设计的早期，采用团队工作方式，考虑用户、制造、财务、市场等诸多因素对设计的影响CE（concurrentengineering）是设计过程的变革任务：决定产品的特征分析产品功能改进产品可制造性、可使用性设计制造过程考虑工人、供应商的能力生产策略（批量、准备时间）好处更好地满足客户需求的产品设计产品是可以实现的（考虑到制造商和供应商的实际）缩短新产品开发时间减少了产品在生产和使用过程中的问题工具QFD群决策设计过程-DFMADFMA-面向制造和装配的设计理念：使得设计者可以预知制造及装配时会产生的问题，并在设计中避免目标：简化制造工艺、降低直接和间接制造成本、改善质量可制造性问题：使用的材料材料成型方法加工工艺机床刀具质量控制方法和工具方法：设计公理、设计指南工具：虚拟设计、虚拟现实、数字化样机（几何样机、功能样机、性能样机）设计过程-DFMA设计公理满足目标市场对质量和成本的需要避免将孔设计在金属件的弯折处孔的尺寸尽量和标准钻的尺寸一致避免锐边、避免应力集中设计过程-DFMADFM指导原则目的：改善产品的可制造性（manufacturability）内容MinimizeNumberofPartsEliminateAdjustmentEliminateScrewsandOtherFastenersUseStandardPartsEliminatetheneedforSpecialJigsandTools设计过程-DFMADFA指导原则目标：简化装配过程内容配合件易于配合用于质量控制测试的零件易于拆卸用于维护的轴和销易于拆卸易于润滑保养零件的安装尽量避免产品翻转、旋转避免撞击、划伤其他零件为完成装配任务的工具留有足够地空间三次设计概念日本学者Taguchi提出出的一种质质量设计方方法内容包括系统设计方案和结构构设计参数设计用实验设计计的方法确确定系统中中参数的最最佳组合容差设计确定设计参参数允许的的波动范围围三次设计-系统设计计概念系统设计一一般指样机机设计以前前的工作，，系统设计计运用专业业技术对产产品的结构构、性能、、寿命、运运动、材料料等进行设设计以满足足用户需求求关键丰富的专业业知识和经经验掌握技术情情报方案的技术术经济评价价无法明确参参数和产品品质量之间间的相互作作用三次设计-参数设计计基本思想可以用给社社会和用户户带来的损损失多少来来衡量产品品质量的高高低，损失失越小质量量越高。Taguchi认为为：一个刚刚好位于规规范内的产产品和刚好好位于规范范外的产品品没有实质质性的区别别；而位于于目标值处处的产品和和位于边界界附近的产产品的质量量有明显不不同。因此此，质量损损失和偏离离目标值的的距离的平平方成比例例。损失可以用用函数表示示三次设计-参数设计计质量损失函函数因此参数设设计的目标标就是减少少质量损失失三次设计-参数设计计正交试验设设计试验指标：：衡量试验验结果好坏坏的特征量量参数（因子子）：影响响试验结果果的实验条条件，分为为可控参数数和不可控控参数水平：参数数变化的各各种状态举例左边是评价价燃油经济济性（百公公里耗油量量）的单指指标试验设设计共有五个参参数：化油油器、排气气量、驱动动方式、轮轮胎压力、、速度共有两级参参数水平（（即每个参参数有两种种变化）可控参数和和不可控参参数完全试验是是32次，，考虑所有有组合三次设计-参数设计计正交试验设设计正交表举例例7个参数数，2级级水平，，完全试试验是128次次通过试验验设计后后，试验验的数量量为8次次这样可以以在不影影响得出出正确结结果的前前提下，，减少试试验的成成本正交表中中试验点点均匀分分散，能能够得到到较优的的试验结结果正交表特特征每一列数数字出现现次数相相同任意两列列数字对对出现次次数相同同正交表分分类同水平正正交表：：参数取取值水平平相同混合正交交表：参参数取值值水平不不同列号试验号.12345671111111121112222312211224122221152121212621221217221122182212112三次设计计-参数数设计正交试验验举例零件镗孔孔工序质质量不稳稳定，内内径偏差差较大，，用正交交试验寻寻找较优优的工艺艺参数试验指标标是孔内内径的偏偏差量（（单指标标）工艺参数数：切削削速度、、刀具数数量、刀刀具种类类、走刀刀量参数水平平：三级级三次设计计-参数数设计正交试验验举例参数表正交试验验表三次设计计-参数数设计正交试验验举例试验结果果分析极差衡量量各个参参数对指指标的影影响程度度较优的产产品组合合2321三次设计计-参数数设计信噪比设设计（健健壮设计计）Signal：：过程的的输出（（平均值值）Noise：输输出的变变异（标标准差））S/N=平均值值/标准准差作用：评评估试验验的结果果设计的目目标是通通过减少少变异稳稳定过程程的输出出三次设计计-参数数设计举例一个矩形形的框架架，a,b分分别是厚厚度和内内圆角半半径，在在对角受受到向外外拉的力力F，，G产品的使使用性能能可以用用角变形形e来衡衡量两个因素素:a,b两个因素素水平a=50,80b=10,15完全试验验个分成成4组每组各作作20次次试验信号是过过程的输输（平均均值）噪音是输输出的变变异（标标准差））参数a影影响了输输出，需需要取较较小的值值参数b影影响了输输出的变变异，需需要取较较大的值值三次设计计-容差差设计在参数设设计的基基础上，，确定各各参数最最合适的的公差；；在质量和和成本之之间寻求求平衡；；对产品性性能影响响大而成成本较低低的零部部件，公公差取小小；对产品性性能指标标影响不不大而成成本较低低的零部部件，公公差放宽宽。QFD-概念和和应用概念是用于设设计过程程中的一一种规划划、交流流、文档档化的技技术方法法是一种结结构化的的过程：：定义客客户需求求；将客客户需求求映射到到产品特特征；将将产品特特征映射射到制造造过程怎样确定定顾客需需求怎样使得得设计者者和生产产者关注注顾客需需求应用Mitsubishi’sKobeShipyard1973Toyota1978,Ford1983GM,P&G,HP,AT&T,DEC,ChryslerQFD-方法方法通过市场场调查获获取用户户需求用矩阵图图解的方方法将顾顾客需求求配置到到产品开开发的各各个过程程和部门门协调各部部门的工工作以保保证最终终的产品品能够满满足顾客客的需求求QFD-需求获获取KANO模型需求获取取反馈询问观察预测QFD-质量屋屋（矩阵阵图）QFD-质量屋屋（举例例）QFD-阶段划划分产品规划划阶段零件配置置阶段工艺规划划阶段工艺/质质量控制制规划阶阶段QFD-方法方法通过市场场调查获获取用户户需求用矩阵图图解的方方法将