教学课件产品寿命周期质量控制技术质量稳健性优化设计剖析
基于生命周期思想的产品设计分析与优化
基于生命周期思想的产品设计分析与优化随着现代社会的不断发展，人们对于产品的需求也在不断改变，越来越多的产品需要具备生命周期思想，这样才能更好地满足人们不断变化的需求。
那么，什么是生命周期思想呢？生命周期思想是指将产品的整个生命周期划分为不同的阶段，并在不同阶段为产品设计提供相应策略的一种思考方式。
本文将会从以下三个方面来分析和优化基于生命周期思想的产品设计。
一、生命周期思想在产品设计中的作用在设计一个产品时，关键在于要充分了解需求，依据遗留现象，洞察出目标人群内部需求的变化，才能够算得上是一款成功的产品。
这时候，生命周期思想的作用就显得尤为重要。
1.在需求分析阶段：了解生命周期内的各个阶段，有效地收集用户意见和反馈。
其中，需求分析的质量对于产品设计的成功与否至关重要。
通过对市场、用户、行业进行调研和数据分析，了解真正的用户需求，从而为产品设计提供最佳的阶段性设计。
设计过度或过度简化均会引起新产品计划失败。
2.在设计阶段：应该通过阶段性设计，从而为产品的不同阶段提供不同的设计策略。
例如，在生命周期的早期阶段，产品需要努力拓展市场和用户群，因此需要根据这一阶段的数量策略以及需要遵循的要求，为产品开发提供相应的设计方法。
3.在维护阶段：在这个阶段，产品需要依据生命周期成熟的阶段，为用户提供更好的使用体验。
包括产品的升级和维护，针对不同的客户在产品的不同阶段提供相关的服务。
这时候，应该考虑规模化、多元化、差异化的产品沟通、品牌建设、客户服务等。
二、基于生命周期思想的产品设计分析1.生命周期的不同阶段产品的生命周期有五个阶段：产品开发期、启动期、成熟期、衰退期和淘汰期。
在《Innovation Management》一书中，作者将这五个阶段区分为创新阶段、成长阶段、成熟阶段、衰退阶段和退出阶段，这也是基于产品的自然消退规律而提出的。
2.产品的不同特点不同阶段的产品表现出不同特点。
在创新阶段，产品为了吸引新用户，可能会定价低廉、推出不同于其他产品的设计。
稳健性设计Robust Design
六西格玛培训—优化阶段模块稳健性设计Robust DesignPatrick ZhaoI&CIM Deployment Champion稳健性设计•稳健性设计也称田口设计，由Dr. Genichi Tuguchi在70 年代创立。
质量损失•车主在汽车行驶过程中听到发动机有异响，担心出问题，他请假开到4S 店检修。
工作人员安排检查，两个小时后报告显示异响噪音满足标准，无法赔偿。
车主十分不满，几年后换车时，他选择了其他品牌。
传统田口传统质量损失VS 田口质量损失LSL USLTarget LSL USLTargetLoss Loss Loss Loss什么是稳健性？•稳健性定义：产品或过程在周围不可控或未控制因子（噪音因子）不断变化的条件下，持续稳定工作的能力。
（The ability of a product or process to function consistently as the surrounding uncontrollable or uncontrolled factors vary.）在冬天转动遮阳板时很紧，在夏天时很松，产品是否稳健？发泡产品在环境干燥时需要更多原材料，潮湿时需要很少原材料，过程是否稳健？产品不稳健的原因–遮阳板•温度低，使材料变硬，遮阳板难以转动。
过程不稳健的原因–发泡•湿度低时，反应变慢，填充同样模具所用材料更多。
解决策略1.直接减少噪音•控制环境温度？•控制环境湿度？•建造恒温恒湿车间？成本？2.根据噪音制定不同的策略•制定两套工艺参数应对不同环境？•产品在客户端的条件能预测吗？3.稳健性设计•减少噪音因子对产品/过程的影响！•三种策略可能同时需要。
稳健性指标•衡量一个产品/过程是否稳健的指标是信噪比，S/N –Signal to Noise Ratio。
•通过比较两种设计的信噪比差值来确定设计优化的程度。
•信噪比越大，产品/过程越稳健，越不受噪音因子的影响。
质量管理与控制PPT课件
01
引言
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引言
目的和背景
01
02
03
质量管理的重要性
在现代企业中，质量管理 对于确保产品质量、提升 客户满意度和保持竞争优 势至关重要。
质量控制的目的
通过一系列的控制措施， 确保生产过程中的产品符 合预定的质量标准，减少 缺陷和浪费。
适应市场需求
随着消费者对产品质量和 安全性的要求不断提高， 企业需要加强质量管理与 控制以适应市场需求。
FMEA应用
适用于产品设计、制造、使用等各 个阶段，可帮助企业提前发现并解 决潜在问题，提高产品可靠性。
失效模式与影响分析（FMEA）
FMEA定义
对潜在失效模式及其影响进行分 析和评估，以预防或减少产品故
障的一种系统性方法。
FMEA原理
通过分析产品设计、制造、使用等 过程中的潜在失效模式，评估其可 能性和影响程度，制定相应的预防 措施。
田口方法与稳健设计应用
适用于产品设计、制造等各个阶段，可帮助企业提高产品质量和竞 争力，降低生产成本和维修费用。
田口方法与稳健设计
田口方法定义
由日本质量专家田口玄一提出的一种质量工程方法，旨在通过设 计优化提高产品稳健性和质量。
稳健设计原理
通过减少产品或系统对噪声因素（如环境变化、制造误差等）的敏 感性，提高产品或系统的稳健性和性能稳定性。
介绍质量管理体系认证的目的和意义，以及认证的流程和要求，包括申请、受理、现场审 核、认证决定和监督管理等环节。
质量管理体系审核
阐述质量管理体系审核的类型和内容，包括第一方审核（内部审核）、第二方审核（顾客 审核）和第三方审核（认证机构审核）等，以及审核的计划和实施步骤。
审核技巧与方法
稳健设计
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几个基本概念
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质量特性值
在工业生产中，产品的质量通常通过对特定的功能、特性的测
定或测量数值来评定（质量特性或输出特性）。
任何一种产品的质量特性值与其名义值（额定值）之间都存在
一定的偏差。偏差越小，质量越好。
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质量的变异性
产品的质量特性指标往往会有差异； 即使完全相同的生产条件，由于种种干扰因素的存在，其 产品也会表现出不完全相同的质量特性；
质量工程技术人员研究发现，瓷砖尺寸波动原因是由砖窑内
部温度差异引起的。
在没有放置瓷砖时，砖窑内部设计的加热后温度是相同的， 但是放置瓷砖之后加热后窑内各部位的温度就不同了，外侧 温度高，中心处温度低。
解决办法：重新设计一个新砖窑，保证窑内温度均匀。 方法缺陷是什么？
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第三种方法
从瓷砖内部结构入手，寻找影响尺寸稳健的内部原因。
现代设计理论 —稳健设计
胡坤（20101011）
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主要内容
稳健设计起源 稳健设计的几个基本概念 稳健性设计与三次设计 内外表参数设计
简单的稳健设计方法
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源起
20世纪70年代末期开始
日本学者田口玄一博士创立
以三次设计为内容的质量工程学 目前美国把一切用于提高和改进产品质量有关的工程方法 统称为稳健性设计
同一产品在不同的环境中使用，或者在寿命周期内的不同
时刻，其质量特性都会有差异；
例如手机电池的使用时间：随着气温的变化而变化；随着 使用时间长短的变化而变化。
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质量特性值
现代设计方法之稳健性设计
三个阶段
参数设计
决定系统中各参数的选择，使产品的性能既能达到目标 值，又使它在各种条件下波动小
系统设计
对产品进行整个系统和整个结构的设计 主要由专业技术人员完成
为了定量描述产品质量损失，田口提出了“质量损失函数”的概念，并以信 噪比来衡量设计参数的稳健程度。
质量损失函数
产品功能波动客观存在，有功能波动就会造成社会损失。所 谓质量损失函数是指定量表述产品功能波动与社会损失之间关系 的函数。
当产品特性值y与目标值m不相等时，就认为造成了质量损失。
L(y)=k(y-m)² 其中L（y）为质量损失函数，m—目标值
外噪声
由于环境因素和使用条件的波动或变化，引起质量特性值 的波动。例如，温度、湿度、位置等。
内噪声
由于在储存或使用过程中，随着时间的推移，发生材料变 质、劣化现象而引起质量特性值的波动。例如，电器产品 绝缘材料的老化等。
质量的变异性
那个设计更好？
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产品的质量特性指标往往会有差异
即使完全相同的生产条件，由于种种
稳健性设计是田口玄一创立的质量工程观中的一个分支， 由田口玄一发展而成，因此通常被人们称之为田口方法(Taguchi Method)。
田口方法是一种低成本、高效益的质量工程方法，它强调 产品质量的提高不是通过检验，而是通过设计。
稳健性设计基本认识
传统的设计思想认为：只有质量最好的元器件 （零部件）才能组装成质量最好的整机；只有 最严格的工艺条件才能制造出质量最好的产品 。总之，成本越高，产品的质量越好，可靠性 越高。
提高产品质量培训ppt课件
让客户感受到企业的关心和重视，提高客户忠诚度。
客户互动平台搭建
02
利用社交媒体、在线客服等渠道搭建客户互动平台，方便客户
随时与企业进行沟通和交流，及时了解客户需求和反馈。
客户价值挖掘
03
通过对客户数据的分析和挖掘，发现客户的潜在需求和价值点
，为企业推出更具吸引力的产品和服务提供参考。
THANK YOU
实施步骤
收集顾客需求、建立质量屋、确定关键工程特性、进行零部件配置、制 定生产工艺和检验标准。
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优点
能够确保产品设计以顾客为中心，提高产品市场竞争力，降低产品开发
和生产成本。
田口方法
定义
田口方法是一种基于正交试验 设计和信噪比分析的质量控制 方法，通过优化产品设计参数 和生产工艺参数，提高产品的 稳健性和抗干扰能力。
共同目标设定
设定共同的质量改进目标，激发各部门的积极性 和参与度。
跨部门培训与交流
组织跨部门的培训和交流活动，提高员工对质量 改进的认识和能力。
持续改进文化培育
质量意识培养
通过培训、宣传等方式提高员 工的质量意识。
激励机制建立
建立激励机制，鼓励员工积极 参与质量改进活动。
持续改进氛围营造
营造持续改进的氛围，鼓励员 工不断寻求改进机会和方法。
产品质量影响因素
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人员
操作人员的理论水平和操 作技能直接影响产品质量 。员工应熟练掌握本岗位 的操作技能和操作规程， 正确操作。
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机器
机器设备的精度和维护保 养状况直接影响产品质量 。因此，应制定机器设备 维护保养制度，定期保养 机器设备，保证机器设备 的正常运行。
质量管理工程中的稳健设计与优化
质量管理工程中的稳健设计与优化在质量管理工程中，稳健设计和优化是两个关键概念。
稳健设计旨在确保产品或服务在面对外部变化和内部波动时依然能够保持高质量，而优化则是通过改进和提升产品或服务的性能，以满足客户的需求和期望。
本文将探讨稳健设计和优化在质量管理工程中的重要性，并介绍一些常用的方法和技术。
一、稳健设计的重要性稳健设计在质量管理工程中的重要性不言而喻。
在现实生活中，我们经常面对各种外部变化和内部波动，如市场需求的变化、原材料的质量波动、生产设备的故障等。
如果产品或服务的设计不具备稳健性，那么一旦面对这些变化和波动，就会导致产品或服务的质量下降，甚至无法满足客户的需求。
稳健设计的核心思想是考虑到各种不确定性因素，并在设计过程中引入容错机制。
例如，对于产品的设计，可以采用材料的多样性，以应对原材料质量的波动；对于服务的设计，可以建立灵活的流程和规范，以应对客户需求的变化。
稳健设计的目标是确保产品或服务在面对变化和波动时依然能够保持高质量，从而提高客户满意度和忠诚度。
二、稳健设计的方法和技术稳健设计的方法和技术有很多种，下面介绍几种常用的方法。
1. Taguchi方法Taguchi方法是一种统计实验设计方法，旨在通过最小化产品或服务对外部变化和内部波动的敏感性，实现稳健设计。
该方法通过设计合理的实验方案，分析不同因素对产品或服务性能的影响，找出最优的设计参数组合。
Taguchi方法广泛应用于产品设计、工艺改进和质量优化等领域。
2. 六西格玛方法六西格玛方法是一种以减少变异性为目标的质量管理方法。
该方法通过系统地分析和改进各个环节的过程，以减少不良品率和缺陷率，提高产品或服务的质量。
六西格玛方法强调数据驱动的决策和持续改进的思维方式，可以有效地实现稳健设计和优化。
3. 敏感性分析敏感性分析是一种通过模型和仿真来评估产品或服务对不确定性因素的敏感程度的方法。
通过敏感性分析，可以识别出对产品或服务性能影响最大的因素，并针对这些因素进行优化。
稳健性设计
系统设计
参数设计
容差设计
2. 各误差因子的各水平均确定之后，即可将误差因子分配给选 定的正交表。在直接对这些数据进行方差分析后，即可判断哪些误 差因子对质量特性值的影响大。
对于贡献大的误差因子，可选用质量等级高的优质元件，这样 就能有效控制住质量特性值的波动，提高产品质量的稳定性了。
应结合经济性分析来确定元件的容许偏差。产品的功能受噪声 影响会偏离目标值，随偏离的程度不同，将给用户带来程度不同的 损失。
y1 ? y0 ? y2
●质量噪声（干扰）——噪声因子
引起质量特性值波动的原因，称为质量噪声，也叫噪声因子，是 不能被设计者控制的因子。
●外噪声 由于环境因素和使用条件的波动或变化，引起质量特性值的波动。例如， 温度、湿度、位置等。 ●内噪声 由于在储存或使用过程中，随着时间的推移，发生材料变质、劣化现象 而引起质量特性值的波动。例如，电器产品绝缘材料的老化等。 ●产品间噪声 在相同生产条件下，生产制造出来的一批产品，由于人、机、料、法、 环的变化，引起质量特性值的波动。
●信躁比
信噪比是稳健性设计中用以度量产品质量特性的稳健性指标， 是测量质量的一种尺度。
信噪比是信号量与噪音的比率，信噪比越大表示产品越稳健。
? = S/N
S是信号功率，N是噪声功率。 所谓信噪比（S/N）是用来描述抵抗内外干扰因素所引起的 质量波动的能力，或叫产品的稳定性或稳健性。
★望目特性信噪比
●质量的变异性
产品的质量特性指标往往会有差异； 即使完全相同的生产条件，由于种种干扰因素的存在，其产品也 会表现出不完全相同的质量特性； 同一产品在不同的环境中使用，或者在寿命周期内的不同时刻， 其质量特性都会有差异。
●质量损失函数