产品寿命周期质量分析与控制技术——质量的稳健性优化设计

田口设计方法基本知识 (1)

田口设计方法在质量管理中的应用稳健设计(田口方法)简介稳健设计(田口方法)由小日本质量工程学家田口玄一博士于20世纪70年代创立的新的优化设计技术,主要用于技术开发,产品开发,工艺开发.一:基本概念望目特性:存在固定目标值,希望质量特性围绕目标值波动,且波动越小越好,这样的质量特性称为望目特性望小特性:不取负值,希望质量特性越小越好(理想值为0),且波动越小越好,这样饿质量特性称为望小特性望大特性:不取负值,希望质量特性越大越好(理想值为∞),且波动越小越好,这样的质量特性称为望大特性动态特性:目标值可变的特性,称为动态特性,与之相对的,望目特性,望小特性,望大特性统称为静态特性外干扰(外噪声):由于使用条件及环境条件(如温度,湿度,位置,操作者等)的波动或变化,引起产品质量特性值的波动,称之为外干扰,也称为外噪声.请注意,外噪声并非常说的噪音内干扰(内噪声):产品在储存或使用过程中,随着时间的推移,发生材料变质等老化,劣化现象,从而引起产品质量特性值的波动,称之为内干扰,也叫内噪声.产品间干扰(产品间噪声):在相同生产条件下,生产制造出来的一批产品,由于机器,材料,加工方法,操作者,测量误差和生产环境(简称5M1E)等生产条件的微笑变化,引起产品质量特性值的波动,称为产品间干扰,也称为产品间噪声.可控因素:在试验中水平可以人为加以控制的因素,称为可控因素标示因素:在试验中水平可以指定,但使用时不能加以挑选和控制的因素称为标示因素.误差因素:引起产品质量特性值拨动的外干扰,内干扰,产品间干扰统称为误差干扰.稳定因素:对信噪比有显著影响的可控因素,称为稳定因素.调整因素:对信噪比无显著影响,但对灵敏度有显著影响的可控因素,称为调整因素.次要因素:对信噪比及灵敏度均无显著影响的可控因素称为次要因素.信号因素:在动态特性的稳健设计中,为实现人变动着的意志或赋予不同目标值而选取的因素,称为信号因素.稳健性:指质量特性的波动小,抗干扰能力强信噪比:稳健设计中用以度量产品质量特性的稳健程度的指标灵敏度:稳健设计中用以表征质量特性可调整性的指标稳健设计:以信噪比为指标,以优化稳健性为目的的设计方法体系.内设计:在稳健设计中,可控因素与标示因素安排在同一正交表内,进行试验方案的设计.相应的正交表称为内表(内侧正交表),所对应的设计称为内设计.外设计:在稳健设计中,将误差因素和信号因素安排在一张正交表内,进行试验方案的设计,相应的正交表称为外表(外侧正交表),所对应的设计称为外设计.稳健设计又叫动静参数设计，是日本著名质量管理专家田口玄一博士在七十年代初从工程观点、技术观点和经济观点对质量管理的理论与方法进行创新研究，创立了"田口方法(Taguchi Methods)。

基于稳健优化设计的产品方案评价体系研究

优劣的评价过程中，注意影响方案评价结果的因素波动，就能减小评价质量的变差，证方案的评价质量。保因此，于设计方案的稳健性分析是十分必要的。对由于稳健性思想一般用于产品设计的参数设计阶段或
收稿日期：０６—００２０９— ４
Ａｂｔａｔ：Ｂａｅｎｔｅｉｅｆｒｂｕｔａｄｏｔｍａｄｓｇｓｒｃｓｄｏｈｄａｏｏｓｎｐｉｌｅｉｎ，ｔｅｓｒｃｕｅｏｈｄｓｇｙｔｍｏｃａｉａｈｔｕｔｒｆｔｅｅｉｓｓｅｆｒｍｅｈｎｃｎｌｐｏｃｓｉｒｓｎｅ．Ｔｅｉｅｙｔｍｄｔｅｍａｈｍｏｅｏｈｃｅｖｕｔｏｎｙｉｒｔｄｅｒｄｕｔｓｐｅｅｔｄｈｎｄｘｓｓｅａｈｔｓｎｄｌｆｒｔｅｓｈｍｅｅａａｉｎａａｓｓａｅｓｕｉｄｌｌｔｏｏｇｌ．Ａｎａｐｉａｉｎｉｓａｅｏｈｒｄｃｃｅｖｕａｉｎｉｒｓｎｅ．ＴｅｒｓｌａｌｂｓｄｔｈｒｕｈｙｐｌｃｔｎｔｎｃｆｔｅｐｏｕｔｓｈｍｅｅａｔｓｐｅｅｔｄｈｅｕｔＣｌｅｕｅｏｏｌｏｓｓｏｔｎｔｅｄｖｌｐｎｅｉｄ，ｒｄｃｈｒｄｃｉｎｃｓｄｉｒｖｈｕｉｙｏｅｉ．ｈｒｅｈｅｅｏｍｅｔｐｒｏｅｕｅｔｅｐｏｕｔｏｏｔａｍｐｏｅｔｅｑａｔｆｄｓｇｎｌｎ

基于质量管理的产品设计优化研究

基于质量管理的产品设计优化研究产品设计是制造业中的关键环节，直接决定了产品的质量和竞争力。

在当今竞争激烈的市场中，以质量为中心的产品设计优化研究成为了制造企业的重要课题。

本文将探讨基于质量管理的产品设计优化研究，旨在提升产品质量，提高企业竞争力。

1. 产品设计与质量管理的结合产品设计是将用户需求转化为实际产品的过程，而质量管理则是确保产品符合用户需求的手段。

将产品设计与质量管理紧密结合，可以有效提高产品的质量。

在产品设计过程中，应通过质量管理手段来预防和控制产品的制造过程中的缺陷。

这包括引入质量函数部署、质量韧性设计、质量链管理等质量管理的工具和方法，以确保产品设计满足用户需求，并且具备高质量。

2. 质量函数部署在产品设计优化中的应用质量函数部署是一种将用户需求转变为设计要求的方法。

它通过将用户需求与设计特性相互对应，实现了从顾客需求到产品设计的有机衔接。

在产品设计的初期阶段，质量函数部署可以帮助设计团队准确定义产品的关键特性，并将其转化为具体的设计要求。

通过使用质量函数部署，设计团队可以在设计过程中有针对性地优化产品参数，使产品的质量达到最优。

3. 质量韧性设计在产品设计优化中的应用质量韧性设计是指在产品设计过程中，考虑产品对外界环境变化的适应能力。

在实际使用过程中，产品往往会面临各种环境的变化和挑战，如温度变化、湿度变化等。

为了提高产品的可靠性和耐久性，质量韧性设计在产品设计优化中起到了重要作用。

通过引入适应环境变化的设计特性，增加产品的稳定性和适应能力，从而提高产品的整体质量。

4. 质量链管理在产品设计优化中的应用质量链管理是指通过有效协调和管理供应链上各环节的质量活动，实现整个供应链的质量优化。

在产品设计优化中，质量链管理可以帮助企业建立起整合性的质量管理体系，实现从设计到制造到售后服务的质量协同，提高产品整体的质量水平。

通过质量链管理，企业可以在产品设计阶段就考虑到后续环节的质量需求和评估，及时调整设计参数，实现整个供应链的质量优化。

质量管理的过程控制与优化

质量管理的过程控制与优化1. 背景质量管理是组织为了实现持续改进和满足客户需求而进行的一系列有计划、系统的活动过程控制与优化是质量管理的重要组成部分，主要目的是确保过程稳定、可靠并持续改进本文将探讨质量管理的过程控制与优化，包括其重要性、方法和工具2. 质量管理的过程控制过程控制是质量管理的基础，其目标是确保过程的稳定性和可靠性过程控制包括以下关键步骤：2.1 过程定义首先，需要明确定义组织的各个过程，包括输入、输出、过程步骤、责任人和相关资源这有助于确保所有参与者对过程有清晰的理解2.2 过程测量过程测量是收集有关过程性能的数据，包括过程的输入和输出这些数据有助于评估过程的稳定性和可靠性常用的测量方法包括统计过程控制（SPC）和质量控制图2.3 过程分析过程分析是识别和分析过程中的问题和改进机会这可以通过过程流程图、鱼骨图和根本原因分析等工具实现2.4 过程改进过程改进是采取措施优化过程性能，以提高质量和效率这可以通过改进现有过程、引入新技术或重新设计过程来实现3. 质量管理的过程优化过程优化是质量管理的核心，其目标是实现持续改进和创新过程优化包括以下关键步骤：3.1 过程改进计划的制定首先，需要制定一个详细的过程改进计划，包括目标、时间表、资源需求和责任分配这有助于确保过程优化工作的有序进行3.2 过程改进工具和方法的应用在实施过程优化时，可以采用各种工具和方法，如六西格玛、精益生产、敏捷方法和设计思维等这些工具和方法有助于识别和实施改进机会3.3 过程改进成果的评估过程改进成果的评估是衡量改进效果的关键步骤这可以通过对比改进前后的过程性能数据、客户满意度和员工满意度等指标实现3.4 持续改进和创新持续改进和创新是过程优化的核心组织需要建立一个持续改进的文化，鼓励员工提出改进建议和创新想法4. 结论过程控制与优化是质量管理的重要组成部分，有助于确保过程稳定、可靠并持续改进通过明确定义过程、测量过程性能、分析问题和实施改进措施，组织可以提高质量和效率，实现持续改进和创新过程控制与优化是质量管理的关键，有助于组织实现长期成功1. 背景质量管理是组织为了实现持续改进和满足客户需求而进行的一系列有计划、系统的活动过程控制与优化是质量管理的重要组成部分，主要目的是确保过程稳定、可靠并持续改进本文将探讨质量管理的过程控制与优化，包括其重要性、方法和工具2. 质量管理的过程控制过程控制是质量管理的基础，其目标是确保过程的稳定性和可靠性过程控制包括以下关键步骤：2.1 过程定义首先，需要明确定义组织的各个过程，包括输入、输出、过程步骤、责任人和相关资源这有助于确保所有参与者对过程有清晰的理解2.2 过程测量过程测量是收集有关过程性能的数据，包括过程的输入和输出这些数据有助于评估过程的稳定性和可靠性常用的测量方法包括统计过程控制（SPC）和质量控制图2.3 过程分析过程分析是识别和分析过程中的问题和改进机会这可以通过过程流程图、鱼骨图和根本原因分析等工具实现2.4 过程改进过程改进是采取措施优化过程性能，以提高质量和效率这可以通过改进现有过程、引入新技术或重新设计过程来实现3. 质量管理的过程优化过程优化是质量管理的核心，其目标是实现持续改进和创新过程优化包括以下关键步骤：3.1 过程改进计划的制定首先，需要制定一个详细的过程改进计划，包括目标、时间表、资源需求和责任分配这有助于确保过程优化工作的有序进行3.2 过程改进工具和方法的应用在实施过程优化时，可以采用各种工具和方法，如六西格玛、精益生产、敏捷方法和设计思维等这些工具和方法有助于识别和实施改进机会3.3 过程改进成果的评估过程改进成果的评估是衡量改进效果的关键步骤这可以通过对比改进前后的过程性能数据、客户满意度和员工满意度等指标实现3.4 持续改进和创新持续改进和创新是过程优化的核心组织需要建立一个持续改进的文化，鼓励员工提出改进建议和创新想法4. 结论过程控制与优化是质量管理的重要组成部分，有助于确保过程稳定、可靠并持续改进通过明确定义过程、测量过程性能、分析问题和实施改进措施，组织可以提高质量和效率，实现持续改进和创新过程控制与优化是质量管理的关键，有助于组织实现长期成功应用场合质量管理初期对于刚刚开始实施质量管理体系的组织，过程控制与优化是构建稳定质量基础的必要步骤通过定义和分析过程，组织可以更好地理解其运营，并采取措施提高效率和质量质量问题频发当组织面临频繁的质量问题时，过程控制与优化提供了一种系统的方法来识别问题的根本原因，并实施有效的改进措施业务流程变更在组织进行业务流程重组或变更时，过程控制与优化有助于确保新流程的稳定性和性能，同时减少潜在的质量风险持续改进文化在追求持续改进文化的组织中，过程控制与优化是实现这一目标的关键工具通过不断的测量、分析和改进，组织可以持续提高其运营效率和产品质量新产品或服务开发在开发新产品或服务时，过程控制与优化可以帮助组织确保设计阶段和生产阶段的质量，从而减少后期的修改和返工注意事项高层管理支持过程控制与优化需要高层管理的坚定支持，包括资源的投入、政策的倾斜和员工的激励没有高层的支持，这些活动很难取得预期的效果全员参与过程控制与优化是一个全员的活动，需要所有员工的参与和合作组织应该鼓励员工积极参与，提供必要的培训和资源，并认可他们的贡献数据驱动决策在进行过程控制与优化时，组织应该依赖准确和可靠的数据来做出决策数据的收集、分析和解释应该是活动的重要组成部分持续监督和评估过程控制与优化不是一次性的活动，而是一个持续的过程组织需要定期监督和评估其效果，确保持续改进的实施适应性和灵活性组织应该保持适应性和灵活性，随时准备调整过程控制与优化的策略和方法，以适应不断变化的市场和客户需求资源投入虽然过程控制与优化可以带来长期的效益，但短期内可能需要较大的资源投入组织应该合理规划资源的使用，确保投入产出比最大化客户焦点在整个过程中，组织应该保持对客户的关注所有的控制和优化活动都应该以满足和超越客户期望为目标通过以上的应用场合和注意事项，组织可以更有效地实施过程控制与优化，从而提高其质量管理的效果，实现长期的可持续发展。

面向产品质量的稳健设计方法

面向产品质量的稳健设计方法
芦新春
【期刊名称】《机械管理开发》
【年(卷),期】2012(000)003
【摘要】稳健设计是一种面向产品质量、提高产品性能稳健性的设计方法.在设计目标上需达到优化产品质量性能,降低噪声因素引起的产品质量性能的波动,保证性能稳健可靠,具有较强的抗干扰能力的目的.重点阐述了工程稳健设计的发展概况,并对其发展方向与趋势进行了初步探讨.
【总页数】3页(P137-138,141)
【作者】芦新春
【作者单位】淮海工学院机械工程学院,江苏连云港222005
【正文语种】中文
【中图分类】TM161+.23
【相关文献】
1.产品质量的模糊稳健设计方法 [J], 郭惠昕
2.面向制造环境的稳健公差设计方法 [J], 曹衍龙;杨将新;吴昭同;吴立群
3.产品质量的模糊稳健性研究及模糊稳健优化设计方法 [J], 郭惠昕
4.基于MSRE的机械产品质量特性稳健优化设计方法 [J], 高一聪;冯毅雄;谭建荣;丁力平
5.基于量词约束满足的机械产品质量特性稳健优化设计方法 [J], 林晓华;冯毅雄;谭建荣;冯勇;高一聪
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优化设计总结最终版

15.参数选择的原则？ ①先易后难的原则：先粗后细、精度先低后高，步长先大后小。尤其工程问题，要根据实际情况判断，合理、适用即可。②参数选择建议通过试算，再确定。 16.表格数据和图像数据的处理？ ①数据是根据公式计算值列成表格的，则找出原计算公式； ②数据是根据实验测试值列成表格的，数据有变化规律，则找拟合曲线，转化成公式；③无规律可循的数据，用数组处理。求图线的拟合方程，步骤如下：①先等间隔等分，按曲线等分点取值，得离散数据； ②拟合曲线，确定多项式方程，尚有代定系数；③代入离散数据求方程系数，最后得到拟合方程的公式。 17.程序运行过程中出现死机情况的分析及处理可能出现分母近似为零的现象；可能超出函数可行域，计算溢出；可能有矛盾约束；可能模型有不合理的情况等等运行出现 “无限循环” ：若设计点来回变化，目标函数值忽大忽小，无规律，则属于不收敛。需要更换算法，或完善数学模型。若计算时间很长，仍未收敛，但目标函数还是在下降，变化极小，几乎不变。则可能步长太小，或精度太高，需要调整灵敏度问题：有的参数稍一改变，目标函数值发生很大变化，而有的参数怎么改变，目标函数几乎不变。运行计算中，有的方向需要作规范化 18.确认最优解？ 1、校核和精确性运算：将未列入约束的设计限制条件，作校核；试算后的精确性运算：对初步运算时，未达到的精度或还不很合理的参数，作进一步调整，再次作精确性优化运算。 2、根据工程实际情况，判断确认最优解：3、根据实用性和合理性，判断确认最优解：4、复核性运算：(变换初始点，作复核性的优化运算;变换参数，再次作复核性的优化运算；变换算法，再次作复核性的优化运算。) 19.对不合理运行解的处理? ①可能是局部最优解（改变初始点）；②可能算法运用不当（变化算法的相关参数）；③可能算法选择不合适(重新选择算法)④可能数学模型不完全合适(改善、完善，甚至重建数学模型)。三、各种算法逻辑关系随机方向直统功协接一效调复合形法解多目标目系曲标数线内点惩罚函数间函法接数有约束转化成无约束外点惩罚函数解数学混合惩罚函数解析法模单有约束型维数值迭代黄金分割变量插值法单目标 · 坐标轮换无约束多维变量共轭方向梯度法共轭梯度牛顿法变尺度法

产品质量控制理论与实践

产品质量控制理论与实践
目录
• 产品质量控制基本概念 • 产品质量控制方法与技术 • 生产过程中质量控制实践 • 案例分析：成功企业如何实施产品质量控
制 • 挑战与对策：当前环境下产品质量控制面
临问题探讨 • 总结与展望：未来发展趋势预测及建议
01 产品质量控制基本概念
产品质量定义及重要性
产品质量定义
案例二
精益生产理念的贯彻
丰田汽车将精益生产理念贯穿于整个生产过程中，通过消除浪费、提高效率来确保产品质量。
强调过程质量控制
丰田汽车注重过程质量控制，通过对每个生产环节的严格把控，确保最终产品的质量。
持续改进与全员参与
鼓励员工提出改进意见，实现全员参与质量控制，不断提升产品质量水平。
案例三：华为公司全面质量管理经验分享
六西格玛在质量控制中的应用
利用六西格玛管理方法，对生产过程中的质量问题进行定义、测量、分析、改进和控制，提高产品质量和生产效率。
03 生产过程中质量控制实践
来料检验与供应商管理
来料检验
建立严格的来料检验程序，对原材料、零部件等进行全面检查，确保符合质量标准。
供应商评估与选择
对供应商进行定期评估，选择质量稳定、信誉良好的供应商建立长期合作关系。
持续改进与预防措施实施
01
持续改进
通过收集和分析质量数据，不断优化生产过程和质量控制方法，提高产品质量水平。
02
预防措施实施
识别潜在的质量问题，提前采取预防措施，避免问题发生或扩大。
03
员工培训与意识提升
加强员工质量意识培训，提高员工对质量控制的重视程度和操作技能。
04 案例分析：成功企业如何实施产品质量控制

产品质量模糊稳健优化设计截集水平解法

P (～ A ) = μA ( y) f ( y) d y
R
要求优质水平 λ 、概率大于 α时的稳健约束可表示为 :
P (Aλ ) =
a λ
f ( y) d y ≥α ∫
+∞
( 9)
要求合格品 λ = 0 的概率大于 α时的稳健约束可表示为 :
P (A 0 ) =
y -Δy
∫ f ( y) dy ≥α
第 26 卷第 4 期 2 0 0 9年 4月
机械设计
JOURNAL OF MACH I N E DESIGN
Vol . 26 No. 4 Ap r . 2009
产品质量模糊稳健优化设计截集水平解法
郭瑞峰 ,贺利乐 ,闫浩
(西安建筑科技大学机电学院 ,陕西西安 710055)
a λ
f ( y) d y → m ax ∫
+∞
+∞
( 8)
这样处理后 , 产品的质量特性就具有双重的不确定性。既具有质量分布的离散随机不确定性 , 又具有质量评定等级的模糊不确定性 , 甚至产品是合格品还是废品也具有界限的模糊性。尽管随机性和模糊性是两个不同的概念 , 两者有本质的区别 , 但二者之间却是相互交叉、相互渗透的。一般认为质量特性分布是普通的随机概率 , 而事件本身是模糊的 , 称为模糊事件的概率。模糊事件～ A 的隶属函数和概率均是以质量特性 y的值域为论域的某种分布 , 如果其隶属函数 μ A ( y ) 和概率密度函数 f ( y ) ～是实数域 R上的可积函数 , 则模糊事件概率的计算公式可表示为 [1 ] :
～～
为二级品等 ,μ 从质量特性 y 的取值可 A ( y) ≥ 0 则为合格品。～知 , 落在实数域 y ∈ A 0. 9 时全部为一级品 , 落在实数域 y ∈ A 0. 7 时全部为二级品 , ……, 落在 y ∈ A 0 时全部为合格品。