产品设计质量控制方法简介.ppt

图1 各因素对信噪比的影响 25.0 27.0 26.0 24.0 1 2 3 25.0 27.0 26.0 24.0 1 2 3 25.0 27.0 26.0 24.0 1 2 3 25.0 27.0 26.0 24.0 1 2 3 A C B D 图2 各因素对质量性能的影响 19.0 21.0 20.0 18.0 1 2 3 A 19.0 21.0 20.0 18.0 1 2 3 19.0 21.0 20.0 18.0 1 2 3 19.0 21.0 20.0 18.0 1 2 3 C B D 图2所示为4个可控因素对平均牵引力的作用效果图。可见，C取深（C3）时的牵引力比C取中（C2）时大，尽管这两种情况下S/N值很相近，但从牵引力越大越好的角度出发选择因素C取水平深（C3）。因素B对牵引力和S/N影响都不大。 因此，从降低成本的角度出发，选B取水平薄（B1）。因素D虽然对S/N影响很小，但对牵引力的影响较大，为了增大牵引力取D为低（D1）。 通过各因素对牵引力和S/N的作用效果分析，进一步明确了各因素对质量性能的影响规律。综合考虑之后确定的因素水平组合为： （A2，B1，C3，D1）。 这一结果与前面单纯由S／N值最大原则确定的因素组合相比，因素B在对质量性能影响很小的前提下，取了最经济的水平值，使生产成本得到大幅度降低，产品的质量经济性最好。 * 稳健性设计实现了低成本、高质量的设计。 它的出现，颠覆了“高质量必须高成本的”认识。 田口方法把设计过程分析系统设计、参数设计和容差设计三个部分，着重对参数设计和容差设计提供了优化方法。 田口方法他用“干扰”来评价质量特性的波动；通过选择参数的最佳组合，使得产品质量特性的波动小，稳静性好； 对于参数干扰小的因素，就可以选择低等级的元件，装配出质量好的整机。 在容差设计时，用质量损失函数来评价这个参数的波动对质量特性影响的大小，从经济性角度确定最合理的容差范围。 这样我们就在详细设计阶段，把质量设计进了产品里边，量化分析并确定产品的最佳参数恶化合理容差，实现了低成本、高质量的设计效果。 田口曾提出70多种不同的信噪比函数表达式，每一种表达式都有其适用的条件和范围，下面描述三种常用的S／N函数。 （1）N型信噪比函数。用于质量特征目标值为一确定值的情况下的试验结果的分析和优选，如尺寸、输出电压等质量特征的设计。 式中： yi_——表示观测值，i=1,2,…n采样数。 （2）B型信噪比函数。用于质量性能目标值的越大越好情况下的试验结果的分析和优选，如强度、寿命等质量特征设计。 （3） S型信噪比函数。用于质量特征目标值为越小越好情况下的试验结果的分析和优选，如噪声、有害物质、污染等质量特征设计。 稳健设计方法的步骤 确定参数项目和位级（可控因素）A、B… （内侧正交表） 确定干扰因素（不可控因素：材质、环境….）（外侧正交表） 确定内侧正交表时，取决于正交表方案。 确定外侧正交表时，每对应一个内侧的试验号，就有？个试验结果。 列 No. A B C D 1 2 3 4 1 2 3 ┊ ┊ 18 1 1 1 1 1 2 2 2 （内侧表） 1 3 3 3 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ y1 1 y12 y13 … … y118 y 21 … … … … y218 y 31 … … … … y318 ┊ ┊ ┊ ┊ y 181 … … … … y 1818 列 K L M No. 1 2 3 1 1 1 1 1 2 2 3 1 3 3 (外侧表) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 18 ┊ ┊ ┊ 外部因素 考虑他们的优良程度： 信噪比η=S/N=(信号功率)/(噪声功率) =（可控因素的效果）/（不可控因素的效果） η越大，说明干扰的因素影响不大，质量的波动越小，稳定性和可靠性越好。 容差设计 选择系统各元件的最佳参数组合是参数设计的目的。参数设计后，应将元件自身的波动控制在一定的范围之内，这就是要进行容差设计的目的。 容差设计的过程 1. 首先要研究，按参数设计确定的最佳水平组合取值、但选用价格低廉的零部件或元器件（即它们本身质量等级较低，误差较大）时，系统质量特性值的波动有多大。 容差设计的