設計質(zhì)量控制專題培訓課件

§5.1設計質(zhì)量控制概述§5.2設計質(zhì)量控制分析§5.3設計質(zhì)量控制技術§5.4設計質(zhì)量控制實施9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社目的和要求了解設計質(zhì)量控制的含義、影響產(chǎn)品質(zhì)量的因素、理解設計質(zhì)量控制對產(chǎn)品質(zhì)量的意義。理解設計質(zhì)量控制的原則、評價指標、掌握設計質(zhì)量的評價方法。系統(tǒng)了解常見的設計質(zhì)量控制方法：概括了解TRIZ理論、理解熟悉并掌握質(zhì)量功能展開方法在產(chǎn)品設計中的應用、理解田口設計方法的基本原理、熟悉并初步掌握正交試驗設計方法。理解ISO9001：2000有關設計質(zhì)量控制的基本要求。9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社重點和難點理解并掌握質(zhì)量功能展開方法QFD理解田口設計方法的基本思想，掌握正交試驗設計法9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社產(chǎn)品全生命周期質(zhì)量保證技術產(chǎn)品規(guī)劃產(chǎn)品設計制造銷售使用維護回收QFDDFXFMEADOE田口方法SPC防錯裝置用戶驅(qū)動原則全過程原則預防原則反饋思想和閉環(huán)控制原則9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社§5.1設計質(zhì)量控制概述§5.2設計質(zhì)量控制分析§5.3設計質(zhì)量控制技術§5.4設計質(zhì)量控制實施9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社第一節(jié) 設計質(zhì)量控制概述9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社產(chǎn)品成本的70-80%取決于產(chǎn)品的設計；設計質(zhì)量是指所設計的產(chǎn)品是否能夠滿足顧客需求、性能是否易于制造和維護、經(jīng)濟性是否合理、對生態(tài)環(huán)境是否造成危害、風險是否最小等。在ISO9000:2000標準中，對設計的定義為：“設計和開發(fā)是將要求轉(zhuǎn)換為產(chǎn)品、過程或體系的規(guī)定的特性或規(guī)范的一組過程?！?/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社設計質(zhì)量控制：

按照規(guī)定程序和規(guī)范，控制和協(xié)調(diào)各階段的設計工作，以保證產(chǎn)品的設計質(zhì)量，即使地以最少的耗費完成設計工作。

設計過程分為多個子過程：

設計策劃設計輸入過程設計輸出過程設計評審過程設計驗證過程設計確認過程設計更改過程設計的狀態(tài)管理過程9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社設計質(zhì)量與產(chǎn)品質(zhì)量國際標準化組織（ISO）指出了產(chǎn)品質(zhì)量包含以下四個方面：

（1）與確定產(chǎn)品需要有關的質(zhì)量——市場調(diào)研質(zhì)量（2）與產(chǎn)品設計有關的質(zhì)量——設計質(zhì)量（3）與產(chǎn)品設計的符合性有關的質(zhì)量——制造質(zhì)量（4）與產(chǎn)品保障有關的質(zhì)量——顧客質(zhì)量設計質(zhì)量是產(chǎn)品質(zhì)量最核心最關鍵的部分。9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社影響產(chǎn)品質(zhì)量的因素1.控制因素2.標示因素3.信號因素4.誤差因素（亦稱為噪聲因素、質(zhì)量干擾因素、不可控因素）9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社設計質(zhì)量與產(chǎn)品質(zhì)量4.誤差因素根據(jù)誤差因素對產(chǎn)品質(zhì)量特性產(chǎn)生波動的原因，可分為：

1）外部干擾

2）內(nèi)部干擾

3）隨機干擾設計質(zhì)量控制可以有效地控制和衰減外部干擾、內(nèi)部干擾和隨機干擾引起的質(zhì)量波動，而制造過程中的質(zhì)量控制只能控制由隨機干擾引起的質(zhì)量波動。9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社產(chǎn)品質(zhì)量設計的模型9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社產(chǎn)品的質(zhì)量特性值與對其有影響的設計參數(shù)和誤差因素有關?？捎煤瘮?shù)表示為：產(chǎn)品的質(zhì)量設計過程中，為了穩(wěn)定產(chǎn)品性能，就應該使設計輸出結果的均值和標準差滿足以下兩個條件： 條件1：，一批產(chǎn)品的質(zhì)量特性均值應恒等于目標特性值； 條件2：，一批產(chǎn)品的質(zhì)量特性值的標準差應小于目標特性值極限偏差與一常數(shù)的比值。產(chǎn)品質(zhì)量設計的模型9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社產(chǎn)品質(zhì)量設計模型包含的基本要素有：設計參數(shù)（即可控因素）、誤差因素（或噪音因素）、信號因素（即輸入因素）、質(zhì)量特性（即輸出特性）。設計參數(shù)和誤差因素影響著產(chǎn)品的輸出特性值。一般而言，不能選擇標示因素的水平，它只是在于調(diào)節(jié)各個控制因素的水平，尋求控制因素最佳水平與最佳組合。因此，在產(chǎn)品質(zhì)量設計模型中，將標示因素歸入設計參數(shù)中，不單獨列出。產(chǎn)品質(zhì)量設計的模型9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社第二節(jié) 設計質(zhì)量控制分析9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社設計質(zhì)量控制原則1.需求原則2.信息原則3.系統(tǒng)原則4.繼承原則5.效益原則6.簡化原則7.定量原則8.時間原則9.合法原則10.審核原則9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社設計質(zhì)量特性*1.輸出特性和原因特性2.計量特性和計數(shù)特性3.靜態(tài)特性和動態(tài)特性4.望目特性、望大特性和望小特性9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社設計質(zhì)量特性分級一個產(chǎn)品是由許多零部件組成的，產(chǎn)品的設計就包括零部件的設計，產(chǎn)品的設計質(zhì)量也就由產(chǎn)品零部件的設計質(zhì)量來保證。如果能識別各個零部件的設計質(zhì)量特性會對產(chǎn)品的安全性、功能、經(jīng)濟性等方面造成某種程度的不利影響，則在設計過程中，便可以區(qū)別對待各個零部件的設計質(zhì)量特性。9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社設計質(zhì)量特性分級設計質(zhì)量特性分級的內(nèi)容產(chǎn)品的設計質(zhì)量特性分級涉及到整個產(chǎn)品及其零部件。產(chǎn)品的設計質(zhì)量特性分級首先是針對整個產(chǎn)品而言的；其次，產(chǎn)品的質(zhì)量是由其零部件的質(zhì)量特性來保障的，因此，設計質(zhì)量特性分級也要對產(chǎn)品的各個零部件進行相應的質(zhì)量特性分級。一般對產(chǎn)品性能、安全性能、環(huán)保性能以及可能導致用戶索賠和抱怨等方面明顯影響產(chǎn)品功能的設計質(zhì)量特性進行分級。9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社設計質(zhì)量特性分級設計質(zhì)量特性重要度分級方法

一般由設計人員運用專業(yè)技術知識進行設計質(zhì)量特性的分級，根據(jù)產(chǎn)品的總功能，按照產(chǎn)品—→部件—→零件的步驟進行功能展開，并聯(lián)系產(chǎn)品及其零部件的設計質(zhì)量特性值的許容差進行分級。

9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社設計質(zhì)量特性分級產(chǎn)品設計質(zhì)量重要度分級的標識常采用符號表示法和表格法。

9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社設計質(zhì)量特性分級（1）符號表示法9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社設計質(zhì)量特性分級（2）表格法對于復雜的零件，宜采用表格法標注設計質(zhì)量特性。采用表格法標注分級要求時，設計專用的表格，規(guī)定零件的質(zhì)量特性重要度分級情況和說明，作為獨立的文件發(fā)放給施工人員，配合零件的設計圖樣進行零件的施工。9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社設計質(zhì)量的評價指標選用什么特性來表現(xiàn)質(zhì)量問題，是專業(yè)技術人員必須考慮的。但選取什么樣的特性值及其評價指標和評價方法則是設計質(zhì)量控制人員應考慮的問題。常常根據(jù)產(chǎn)品的功能特性來評價產(chǎn)品的設計質(zhì)量特性?？捎靡韵轮笜藖碓u價產(chǎn)品的設計質(zhì)量特性：部分缺陷、功能特性指數(shù)、質(zhì)量損失函數(shù)、質(zhì)量信息熵函數(shù)。9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社設計質(zhì)量的評價方法質(zhì)量評價分為：（1）事前評價，這是在決定產(chǎn)品或系統(tǒng)是否要進行設計開發(fā)，是對產(chǎn)品進行規(guī)劃研究時進行的評價；（2）中間評價，在產(chǎn)品或系統(tǒng)的設計中期所進行的評價；（3）事后評價，指完成產(chǎn)品或系統(tǒng)的設計后，評價設計輸出結果是否達到預期的目標；（4）跟蹤評價，產(chǎn)品或系統(tǒng)經(jīng)過一段時間的使用或運行后，發(fā)現(xiàn)某些想不到的情況，需要重新進行評價。9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社設計質(zhì)量的評價方法設計質(zhì)量評價是根據(jù)確定的目標來測定對象的質(zhì)量屬性，并將這種質(zhì)量屬性變?yōu)榭陀^定量的值或主觀效用的行為。設計質(zhì)量的評價體系是由技術性評價、經(jīng)濟性評價、市場環(huán)境評價、生態(tài)環(huán)境評價、效益和風險評價等組成的綜合評價體系。常用的評價方法有以下幾類：專家評價法、經(jīng)濟分析法、運籌學和其他數(shù)學方法、混合法。9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社設計質(zhì)量的評價案例模糊評價法在RH治療儀產(chǎn)品造型設計質(zhì)量綜合評價中的應用實例層次分析法在RS呼吸監(jiān)護儀外觀造型設計質(zhì)量評價中的應用實例9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社第三節(jié) 設計質(zhì)量控制技術*9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社常用的設計質(zhì)量控制技術：

質(zhì)量功能展開（QualityFunctionDeployment，QFD）

發(fā)明問題解決理論（TheoryofInventiveProblemSolving，TRIZ）田口方法（Taguchi’sMethod）可靠性設計中的故障樹分析法（FTA）、失效模式及影響分析法（FMEA）和失效模式、影響及危害性分析法（FMECA）（將在第十章介紹）。9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社質(zhì)量功能展開（QFD）QFD概述質(zhì)量功能展開是一種立足于在產(chǎn)品開發(fā)過程中最大限度地滿足顧客需求的系統(tǒng)化、用戶驅(qū)動式質(zhì)量保證方法。七十年代初起源于日本，進入八十年代以后逐步得到歐美各發(fā)達國家的重視并得到廣泛應用。從QFD的產(chǎn)生到現(xiàn)在二十年來，其應用已涉及汽車、家用電器、服裝、集成電路、合成橡膠、建筑設備、農(nóng)業(yè)機械、船舶、自動購貨系統(tǒng)、軟件開發(fā)、教育、醫(yī)療等各個領域。目前，QFD已成為先進生產(chǎn)模式及并行工程(ConcurrentEngineering,CE)環(huán)境下質(zhì)量保證最熱門的研究領域。對企業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量、縮短開發(fā)周期、降低生產(chǎn)成本和增加顧客的滿意程度有極大的幫助。9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社豐田公司于70年代采用了QFD以后，取得了巨大的經(jīng)濟效益，其新產(chǎn)品:

開發(fā)成本下降了61%，開發(fā)周期縮短了1/3，產(chǎn)品質(zhì)量也得到了相應的改進。質(zhì)量功能展開（QFD）9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社福特公司、通用汽車公司、克萊思勒公司、惠普公司、麥道公司、施樂公司、電報電話公司都相繼采用了QFD。質(zhì)量功能展開（QFD）9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社質(zhì)量功能展開（QFD）QFD包含兩層含義：

狹義的質(zhì)量功能展開，即用目的手段，將形成質(zhì)量的功能乃至業(yè)務，以不同的層次展開到具體的部分。質(zhì)量展開，是將顧客的需要轉(zhuǎn)換為圖紙和設計要求及產(chǎn)品生產(chǎn)過程中各階段的要求，以確定產(chǎn)品的設計質(zhì)量，并將其系統(tǒng)、關聯(lián)地展開到零部件的質(zhì)量、零件質(zhì)量、工藝要求以及工序要求等過程。9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社質(zhì)量功能展開（QFD）瀑布式質(zhì)量功能展開示意圖產(chǎn)品規(guī)劃矩陣顧客需求產(chǎn)品技術需求零件規(guī)劃矩陣產(chǎn)品技術需求關鍵零件特性工藝/質(zhì)量控制矩陣關鍵工藝步驟工藝規(guī)劃矩陣關鍵零件特性關鍵工序關鍵工藝/質(zhì)量控制參數(shù)9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社瀑布式質(zhì)量功能展開過程質(zhì)量功能展開（QFD）

1.顧客需求是QFD最基本的輸入，也是QFD實施中最關鍵最困難的工作。要通過各種先進的方法、手段和渠道搜集、分析和整理顧客的各種需求，并采用數(shù)學的方式加以描述。市場調(diào)研人員選擇調(diào)研對象調(diào)研收集資料需求分類并確定各需求權重9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社質(zhì)量功能展開（QFD）瀑布式質(zhì)量功能展開過程2.產(chǎn)品規(guī)劃

產(chǎn)品規(guī)劃矩陣的構造在QFD中非常重要，滿足顧客需求的第一步是盡可能準確地將顧客需求轉(zhuǎn)換成為通過制造能滿足這些需求的物理特性。產(chǎn)品規(guī)劃的主要任務是將顧客需求轉(zhuǎn)換成設計用的技術特性。并根據(jù)顧客需求的競爭性評估和技術需求的競爭性評估，確定各個技術需求的目標值。9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社質(zhì)量功能展開（QFD）瀑布式質(zhì)量功能展開過程3.產(chǎn)品設計方案確定依據(jù)上一步所確定的產(chǎn)品技術需求目標值，進行產(chǎn)品的概念設計和初步設計，并優(yōu)選出一個最佳的產(chǎn)品整體設計方案。這些工作主要由產(chǎn)品設計部門及其工作人員負責，產(chǎn)品生命周期中其它各環(huán)節(jié)、各部門的人員共同參與，協(xié)同工作。

9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社質(zhì)量功能展開（QFD）瀑布式質(zhì)量功能展開過程4.零件規(guī)劃基于優(yōu)選出的產(chǎn)品整體設計方案，并按照在產(chǎn)品規(guī)劃矩陣所確定的產(chǎn)品技術需求，確定對產(chǎn)品整體組成有重要影響的關鍵部件/子系統(tǒng)及零件的特性，利用失效模型及效應分析(FMEA)、故障樹分析(FTA)等方法對產(chǎn)品可能存在的故障及質(zhì)量問題進行分析，以便采取預防措施。9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社質(zhì)量功能展開（QFD）瀑布式質(zhì)量功能展開過程5.零件設計及工藝過程設計根據(jù)零件規(guī)劃中所確定的關鍵零件的特性及已完成的產(chǎn)品初步設計結果等，進行產(chǎn)品的詳細設計，完成產(chǎn)品各部件/子系統(tǒng)及零件的設計工作，選擇好工藝實施方案，完成產(chǎn)品工藝過程設計，包括制造工藝和裝配工藝。

9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社質(zhì)量功能展開（QFD）瀑布式質(zhì)量功能展開過程6.工藝規(guī)劃通過工藝規(guī)劃矩陣，確定為保證實現(xiàn)關鍵產(chǎn)品特征和零部件特征所必須給以保證的關鍵工藝步驟及其特征，即從產(chǎn)品及其零部件的全部工序中選擇和確定出對實現(xiàn)零部件特征具有重要作用或影響的關鍵工序，確定其關鍵程度。9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社質(zhì)量功能展開（QFD）瀑布式質(zhì)量功能展開過程7.工藝/質(zhì)量控制

通過工藝/質(zhì)量控制矩陣，將關鍵零件特性所對應的關鍵工序及工藝參數(shù)轉(zhuǎn)換為具體的工藝/質(zhì)量控制方法，包括控制參數(shù)、控制點、樣本容量及檢驗方法等。9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社質(zhì)量功能展開（QFD）QFD的體系結構和步驟

QFD的核心是質(zhì)量屋（HouseofQuality，HOQ）（5）（3）（4）要求n（2）工程技術措施1工程技術措施2工程技術措施n本產(chǎn)品A公司產(chǎn)品N公司產(chǎn)品?-?-（6）（7）工程措施的測量單位工程措施的重要度本產(chǎn)品A公司產(chǎn)品N公司產(chǎn)品（8）技術難度目標值（9）12nn-1?-?-；；；設計聲明（1）要求重要度要求1要求29/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社質(zhì)量功能展開（QFD）QFD的質(zhì)量屋基本上是由以下不同參數(shù)的矩陣圖表和一項設計目標聲明構成：（1）目標聲明（2）顧客需求及其重要度（3）工程技術措施（4）關系矩陣（5）相關性矩陣（6）市場競爭性評價矩陣（7）工程技術措施特性指標及其重要度（8）技術競爭性評價矩陣（9）技術難度和目標值9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社質(zhì)量功能展開（QFD）一級質(zhì)量屋舉例9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社

QFD的

工作程序9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社質(zhì)量功能展開案例9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社TRIZ理論TRIZ是俄文的縮寫，其英文含義為發(fā)明問題解決理論（theoryofinventiveproblemsolving,TRIZ），它是一種創(chuàng)新性問題解決方法指導性理論。TRIZ認為，創(chuàng)新并不是靈感的閃現(xiàn)和隨機的探索，它存在著解決問題的一般規(guī)律，這些規(guī)律和原則可以告訴人們按照什么樣的方法和過程去進行創(chuàng)新并對結果具有預測性和可控制性。9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社TRIZ理論由于TRIZ設計理論將產(chǎn)品設計過程中的核心——概念設計過程具體化，為設計者提供了設計過程模型、設計工具和設計方法，因此可以很好地支持產(chǎn)品設計過程中設計質(zhì)量的控制。9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社TRIZ理論TRIZ設計理論的主要內(nèi)容和工具有：產(chǎn)品的進化理論、39個工程參數(shù)、40條發(fā)明原理、物理矛盾、分離原理、物質(zhì)——場分析、科學和技術成果數(shù)據(jù)庫、ARIZ算法等。TRIZ理論認為，產(chǎn)品在設計過程中，存在著管理、技術和物理三種矛盾沖突，TRIZ理論只研究技術矛盾和物理矛盾。9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社TRIZ理論技術矛盾解決過程物理矛盾解決過程9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社TRIZ理論TRIZ設計理論中常用到的內(nèi)容和工具（1）產(chǎn)品的進化分析

TRIZ認為，從歷史的觀點看，產(chǎn)品處于不斷進化之中，是其核心技術從低級向高級變化的過程。TRIZ根據(jù)時間與產(chǎn)品利潤、產(chǎn)品專利數(shù)量、專利發(fā)明的級別三組曲線的進化分析，相關聯(lián)來綜合評價、預測產(chǎn)品性能的技術成熟度，并用分段線性S曲線來表示，分為嬰兒期、成長期、成熟期和衰退期。9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社TRIZ理論（2）39個工程參數(shù)

TRIZ理論對技術矛盾進行一般化處理，提出用39個通用工程參數(shù)描述實際設計問題的技術矛盾，把設計過程中的具體設計矛盾轉(zhuǎn)化為一般的或標準的技術矛盾。TRIZ設計理論中常用到的內(nèi)容和工具9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社TRIZ理論（3）40條發(fā)明原理RIZ提出了解決技術矛盾的40條發(fā)明原理，它是對不同領域的已有創(chuàng)新成果進行分析、總結后得到的具有普遍意義的規(guī)律，提示設計者最有可能解決問題的方法，是解決技術矛盾的關鍵。TRIZ設計理論中常用到的內(nèi)容和工具9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社TRIZ理論（4）矛盾矩陣TRIZ提出了矛盾矩陣，將39個工程參數(shù)與40條發(fā)明原理建立了對應關系，很好地解決了選擇發(fā)明原理的難題。TRIZ設計理論中常用到的內(nèi)容和工具9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社TRIZ理論（5）分離原理TRIZ在總結解決物理矛盾的各種方法的基礎上，提出了四種分離原理解決物理矛盾：空間分離；時間分離；基于條件的分離；整體與部分的分離。TRIZ設計理論中常用到的內(nèi)容和工具9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社TRIZ理論（6）分離原理與發(fā)明原理的關系解決物理矛盾的分離原理與解決技術矛盾的發(fā)明原理之間存在一定的關系，對于一條分離原理，可以有多條發(fā)明原理與之對應。TRIZ設計理論中常用到的內(nèi)容和工具9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社構如圖所示。9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社原始設計及改進建議均存在技術沖突；現(xiàn)將技術沖突標準化并運用沖突矩陣確定可用的發(fā)明原理分析問題，基本思路如下：9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社穩(wěn)健設計方法（田口設計方法）*穩(wěn)健設計是一種低成本、高質(zhì)量的統(tǒng)計分析設計方法，起源于20世紀70年代日本的田口玄一（Taguchi）提出的“三次設計法”，國際上又稱為“田口方法”。田口博士認為：產(chǎn)品的可靠性、穩(wěn)定性、壽命等根本性質(zhì)量是設計質(zhì)量的問題，是由產(chǎn)品的質(zhì)量設計所決定的。他們是規(guī)劃、研究和設計技術等部門的事。9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社穩(wěn)健設計方法（田口設計方法）田口關于質(zhì)量的概念:產(chǎn)品質(zhì)量是“產(chǎn)品出廠后，直到使用壽命完結止，給社會帶來的有形與無形的損失程度?！痹摱x與傳統(tǒng)的產(chǎn)品質(zhì)量定義不同，田口的觀點是用產(chǎn)品的可用質(zhì)量對顧客和社會造成的損失來衡量。1、“社會”，指生產(chǎn)廠家以外的所有人，包括直接使用者、銷售者以及與產(chǎn)品使用有關的所有用戶。

2、“損失”，從其后果來看，包括對用戶帶來的有形的（物質(zhì)、財產(chǎn)）損失和無形的（心理）損失，從產(chǎn)生原因看，包括由產(chǎn)品功能（質(zhì)量特性）波動造成的損失和由產(chǎn)品本身缺陷所造成的損失。9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社穩(wěn)健設計方法（田口設計方法）田口關于質(zhì)量的概念中：質(zhì)量損失=成本損失+波動損失+缺陷項目損失其中：成本=加工費+材料費+管理費概括的說，質(zhì)量總損失包括成本損失與波動損失（缺陷是超過界限的波動），所以設計產(chǎn)品的目標是使總損失最小。因此，關鍵是在不增加成本的基礎上，減少功能波動造成的損失。9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社穩(wěn)健設計方法（田口設計方法）田口關于質(zhì)量的概念中：

質(zhì)量波動的原因：

1、外部干擾（外噪聲）：由于環(huán)境因素和使用條件的變化（波動）而引起的干擾

2、內(nèi)部干擾（內(nèi)噪聲）：產(chǎn)品在存放或使用過程中，隨時間延續(xù)所發(fā)生的材質(zhì)變化、變質(zhì)等引起的干擾。

3、隨機干擾（產(chǎn)品間波動）：因“5M1E”本身存在的波動而引起的干擾。

產(chǎn)品設計質(zhì)量的優(yōu)劣主要表現(xiàn)為其抗干擾的性能。以下表為例，其中所示抗干擾性能是評價該產(chǎn)品的標準。優(yōu)化設計主要是利用試驗設計法，使其輸出特性在一定使用條件下和使用期限內(nèi)波動最小。9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社電視機電源電路干擾性能干擾圖示抗干擾性能外部干擾（溫度、濕度、塵埃、輸入電壓等環(huán)境條件波動）可靠性內(nèi)部干擾（組成電源電路的元件材料的老化）穩(wěn)定性隨機干擾（元件因5M1E影響的波動）均勻性特性溫度特性特性時間產(chǎn)品號9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社穩(wěn)健設計方法（田口設計方法）質(zhì)量損失函數(shù)

所謂質(zhì)量損失函數(shù)，是指產(chǎn)品質(zhì)量的特征值偏離設計的目標值所造成的經(jīng)濟損失隨偏離程度的變化關系。9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社穩(wěn)健設計方法（田口設計方法）質(zhì)量損失函數(shù)不僅產(chǎn)品質(zhì)量波動偏差超過容許差的不合格產(chǎn)品會造成質(zhì)量損失，即使在容許差范圍內(nèi)的合格產(chǎn)品，相對于目標值而言也存在質(zhì)量損失，偏差愈大質(zhì)量損失就愈大。9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社例：某穩(wěn)壓電源，規(guī)定其輸出電壓的中心值m=200V，當實際輸出電壓偏離中心值15V時，電源就不能使用，用戶需要花費4500元進行修理，求電壓損失的波動函數(shù)。解：已知：Δy＝15V，L(200±15)＝4500元由式(3-4)

K＝4500/152（元/V2）＝20（元/V2）則質(zhì)量損失函數(shù)為

L(y)＝20(y-200)2質(zhì)量損失函數(shù)由于田口認為產(chǎn)品質(zhì)量與產(chǎn)品給社會帶來的損失有關，因此田口穩(wěn)健設計又稱為基于質(zhì)量損失模型的穩(wěn)健設計。9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社穩(wěn)健設計方法（田口設計方法）穩(wěn)健設計的基本原理:

在設計產(chǎn)品或工藝時，就考慮到產(chǎn)品在制造和使用中各種因素發(fā)生偏差，以及在規(guī)定的壽命期間內(nèi)產(chǎn)品發(fā)生老化、性能變差時，都能使產(chǎn)品的性能保持穩(wěn)定的一種設計方法。即使選用價格廉價的零部件（指要求的加工精度低或二級、三級品等類零部件），通過穩(wěn)健設計，調(diào)整影響產(chǎn)品質(zhì)量的可控因素（即設計參數(shù)）的水平和組合以及容許差，使總的產(chǎn)品性能對其它質(zhì)量因素的敏感程度降低，提高和穩(wěn)定產(chǎn)品抗干擾的能力，以獲得低成本高性能的產(chǎn)品。

9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社穩(wěn)健設計方法（田口設計方法）田口穩(wěn)健設計：田口將正交試驗設計、信噪比分析、產(chǎn)品三次設計的思想結合，提出了通過產(chǎn)品的參數(shù)設計和容差來解決產(chǎn)品質(zhì)量特性穩(wěn)定的問題，即為田口穩(wěn)健設計。“三階段設計”是穩(wěn)健設計的核心，是指對產(chǎn)品的設計優(yōu)化過程，分為三個階段：系統(tǒng)設計；參數(shù)設計；容差設計。9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社在質(zhì)量管理中所遇到的，不論是設計新產(chǎn)品，還是改革舊工藝、提高產(chǎn)品質(zhì)量、減低成本，均需要做試驗。如何安排試驗，有一個方法問題不好的試驗設計方法，即使做了大量的試驗，也未必能達到預期的目的；一個好的試驗設計方法，既可以減少試驗次數(shù)，縮短試驗時間和避免盲目性，又能迅速得到有效的結果。正交試驗設計穩(wěn)健設計方法（田口設計方法）9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社試驗設計（例）一個烤漆工廠，針對噴漆后烤漆所使用的時間及溫度各使用一元多次試驗法進行試驗，以了解哪一種條件下密著性（附著度）最好。先決條件：1、底材要一樣；2、油漆要一樣；3、溶劑要一樣；4、粘度要一樣；試驗因素：1、烘烤溫度；2、烘烤時間；9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社附著度-溫度溫度℃附著度結論：溫度在130度及140度最理想9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社附著度-時間附著度時間分結論：時間在40分到50分最理想0204060801001020304050607080909/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社試驗設計（例）在上例中，將時間及溫度以外的各條件予以固定，并將溫度及時間予二元二次法作試驗。時間溫度40分50分130℃AB140℃CDA組：130℃×40分B組：130℃×50分C組：140℃×40分D組：140℃×50分將產(chǎn)品分為4組：在四組不同的樣品中，經(jīng)試驗后何者為最佳的作業(yè)條件，即可制訂為作業(yè)標準的條件。9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社穩(wěn)健設計方法（田口設計方法）正交試驗設計正交設計是田口方法的主要工具，創(chuàng)立于50年代初;它是一種高效益的試驗設計與最優(yōu)化技術。在60年代，日本應用正交設計就已超過百萬次。田口玄一介紹：“日本人學質(zhì)量管理，用一半時間學習正交設計”。二次大戰(zhàn)后日本經(jīng)濟高速增長并超過美國的一個決定性(技術)因素是在于推廣應用正交設計。其原因是:美國對專業(yè)技術(系統(tǒng)設計)投入很多，日本則較少，主要是向美國照搬照學；對通用技術(參數(shù)設計和容差設計)美國缺少和落后，日本則大大領先。9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社穩(wěn)健設計方法（田口設計方法）正交試驗設計正交試驗法是研究與處理多因素試驗的一種科學方法，它運用正交試驗設計技術可構造一些正交向量，從許多試驗因素組合中選擇出最具有代表性的少量試驗，就能獲得可靠的試驗結果。影響因素全面試驗次數(shù)正交試驗次數(shù)選擇三個不同的水平434910310=590499/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社穩(wěn)健設計方法（田口設計方法）正交試驗設計試驗指標：試驗需要考察的效果稱為試驗指標；因素：對試驗指標有影響的參數(shù)稱為因素；水平：因素在試驗中所處的狀態(tài)和條件的變化可能引起指標的波動，把因素變化的各種狀態(tài)和條件稱為因素的水平。；9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社穩(wěn)健設計方法（田口設計方法）正交試驗設計正交試驗設計的試驗步驟為：

1）應先確定各個因素的個數(shù)及其水平數(shù)

2）分析各個影響因素之間是否有相互作用；

3）根據(jù)人力、物力、時間、費用等確定大概的試驗次數(shù)；

4）最后選用合適的正交表，安排試驗。

9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社正交表是由正交拉丁方自然推廣而得到的規(guī)格化的表。正交表是有規(guī)律的，按順序排成現(xiàn)成的表格，是正交試驗的工具，正交試驗是通過正交表進行的。L4(23)正交表代號正交表橫行數(shù)代表試驗次數(shù)因素水平表位級數(shù)正交表列數(shù)因素數(shù)正交試驗設計9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社正交表的格式與特點1、均衡分散性；每一列中各種字碼出現(xiàn)相同的次數(shù)。2、整齊可比性；任意兩列中全部有序數(shù)字都出現(xiàn)相同的次數(shù)。正交試驗設計L9(34)1234111112122231333421235223162312731328321393321

列號試驗號9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社正交表的格式與特點正交試驗設計9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社正交試驗設計法應用的基本程序1、明確試驗目的，確定考核指標；2、挑因素、選位級，確定因素位級表；3、選擇適宜的正交表；4、確定試驗方案，按試驗方案進行試驗；5、試驗結果分析；直接看，可靠又方便；算一算，有效又簡單；6、反復試驗，逼近最優(yōu)試驗方案；7、確定最優(yōu)方案并進行生產(chǎn)驗證；9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社某軌枕廠試用減水劑以節(jié)約水泥。影響指標的因素有四個，每個因素選取三個水平。考察的試驗指標僅為脫模強度，已知在節(jié)約水泥10%的條件下試用減水劑對脫模強度影響比較好，希望通過正交試驗找出比較好的配方。正交試驗設計例題9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社1試驗目的和指標試驗目的：水泥摻用減水劑以節(jié)約水泥考核指標：軌枕脫模強度2制訂因素水平表-根據(jù)以往經(jīng)驗和資料分析制訂正交試驗設計例題9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社3選用正交表：原則：正交表的列數(shù)要等于或大于因素的個數(shù)，試驗次數(shù)應取最少的正交試驗設計例題9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社4設計試驗方案正交試驗設計例題9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社5進行試驗，并記錄計算正交試驗設計例題K1=333+368+362=1063為水灰比因素水平為1時的指標和K2=367+336+333=10369/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社6進行分析–計算各因素不同水平的極差R最好？正交試驗設計例題9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社6進行分析確定主次因素順序：R越大，說明該因素的水平變化對試驗結果指標影響越大，因而這個因素對試驗指標就愈重要。在本例中，減水劑是主要因素；應對主要因素以較優(yōu)的水平搭配試驗。主次CDAB正交試驗設計例題9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社6進行分析選取較優(yōu)方案：最優(yōu)方案一般就是最優(yōu)水平的組合，所謂最優(yōu)水平的組合就是指全體最優(yōu)水平組成的試驗條件；當試驗指標最大最好時，以每列的Ki中數(shù)值最大的相應水平為最優(yōu)水平；本例中，因素A中最優(yōu)水平為水平3因素B中最優(yōu)水平為水平1因素C中最優(yōu)水平為水平2因素D中最優(yōu)水平為水平3最優(yōu)水平組合為A3B1C2D3正交試驗設計例題9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社6進行分析畫趨勢圖：0.280.300.320.270.280.290.30.50.73703803907反復調(diào)優(yōu)試驗，逼近最優(yōu)方案正交試驗設計例題9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社多指標的正交試驗最好？正交試驗設計例題9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社穩(wěn)健設計方法（田口設計方法）信噪比（SN比）

SN比指影響產(chǎn)品質(zhì)量特性的主效應與誤差效應的比值。即主效應相當于信號，誤差效應相當于噪音。在設計質(zhì)量控制中，用SN比模擬誤差因素（即噪音效應）對產(chǎn)品設計質(zhì)量特性的影響。9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社穩(wěn)健設計方法（田口設計方法）對于設計質(zhì)量特性是望目特性和望大特性的，SN比愈大，產(chǎn)品設計質(zhì)量特性愈好、愈穩(wěn)定。而對于望小質(zhì)量特性，則SN比愈小，產(chǎn)品質(zhì)量特性愈好。9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社穩(wěn)健設計方法（田口設計方法）田口方法通過三個步驟達到穩(wěn)健設計：系統(tǒng)設計參數(shù)設計容差設計系統(tǒng)設計參數(shù)設計容差設計市場需求穩(wěn)定性好的產(chǎn)品9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社系統(tǒng)設計：系統(tǒng)設計主要是用專業(yè)技術進行新產(chǎn)品設計或?qū)袭a(chǎn)品進行技術創(chuàng)新。應盡可能尋找性能指標與系統(tǒng)中各參數(shù)間的函數(shù)關系。參數(shù)設計：參數(shù)設計是在系統(tǒng)設計的基礎上對產(chǎn)品的零部件參數(shù)、原材料參數(shù)或各種工藝參數(shù)尋求它們之間的最佳搭配。決定系統(tǒng)中各參數(shù)的選擇，使得產(chǎn)品的性能指標既能達到目標值，又使它在各種環(huán)境下波動小，穩(wěn)定性好。容差設計：容差設計是在參數(shù)設計的基礎上對產(chǎn)品生產(chǎn)時各種參數(shù)給出最佳的誤差范圍。完成不好，常常導致生產(chǎn)成本的增加；田口方法的重點在參數(shù)設計田口玄一博士1979年提出三階段設計系統(tǒng)設計參數(shù)設計容差設計市場需求穩(wěn)定性好的產(chǎn)品9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社參數(shù)設計的基本思想減少平均損失的兩步法1、減少波動，把y的標準差σ降低2、減少偏差，使y的均值向目標值靠攏；9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社早年Ina瓷磚公司生產(chǎn)的瓷磚大小不一，尺寸波動很大，其標準差較大。面對這一問題，公司先后采用如下三個方法來減少尺寸的波動：1、篩選不合格品；2、找出原因，設法消除；3、改變參數(shù)，灰石比1%提高到5%；參數(shù)設計的基本思想-例9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社參數(shù)設計的基本思想解決思路：不是去改變環(huán)境（重新設計和建造新窯），而是改變產(chǎn)品生產(chǎn)的某些參數(shù)，這些參數(shù)的改變可使產(chǎn)品更具抗干擾的能力，從而減少環(huán)境溫度差異對產(chǎn)品質(zhì)量的影響。穩(wěn)健設計不是去控制波動源，而是設法降低波動源的影響；9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社穩(wěn)健設計方法（田口設計方法）系統(tǒng)設計

是依靠專業(yè)技術決定產(chǎn)品功能和結構的設計，為“三次設計”的基礎，也叫功能設計。系統(tǒng)設計的方式有：（1）技術引進、利用專利的方式；（2）自行設計與技術引進相結合的方式；（3）獨立研制方式。9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社系統(tǒng)設計方法：計算和實驗用計算方法進行設計，不必做出樣品，而只用理論公式計算質(zhì)量特性，并依據(jù)對計算結果的統(tǒng)計分析修改和完善系統(tǒng)。為了選擇最佳方案，有時要進行模擬試驗，以便獲得所需要的數(shù)據(jù)和結論。對于重要的設計項目，還必須進行可行性分析，論證其技術的先進性和經(jīng)濟的合理性。穩(wěn)健設計方法（田口設計方法）9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社穩(wěn)健設計方法（田口設計方法）參數(shù)設計產(chǎn)品設計的第二次設計稱為參數(shù)設計，它是穩(wěn)健設計的核心，其指導思想是選擇系統(tǒng)中所有參數(shù)的最佳組合，減少各種干擾的影響，使所設計的產(chǎn)品質(zhì)量特性值波動小，穩(wěn)定性好，并確定參數(shù)組合的中心值。參數(shù)設計階段的目標：提高和保證產(chǎn)品性能，同時考慮成本因素，以優(yōu)化產(chǎn)品性能為目標，設計出質(zhì)量穩(wěn)定，成本合理的產(chǎn)品。9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社穩(wěn)健設計方法（田口設計方法）參數(shù)設計9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社穩(wěn)健設計方法（田口設計方法）參數(shù)設計主要通過運用實驗設計技術進行的，正交試驗設計和信噪比為基本工具；參數(shù)設計的一般程序為：

（1）運用專業(yè)知識，選出主要的質(zhì)量因素及其水平，包括控制因素、標示因素、信號因素和誤差因素；（2）根據(jù)質(zhì)量因素的個數(shù)及其水平數(shù)，選取合適的正交表和試驗次數(shù)；（3）按照正交表中的各個因素水平，進行試驗；（4）根據(jù)試驗數(shù)據(jù)，計算SN比，并用SN比代表每組試驗的特性值，進行方差分析；（5）根據(jù)分析結果，選取最佳參數(shù)水平及其組合，作出參數(shù)設計結論。9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社穩(wěn)健設計方法（田口設計方法）容差設計產(chǎn)品設計的第三次設計稱為容差設計容差設計就是在產(chǎn)品質(zhì)量設計過程中，通過控制可控因素的容差，衰減或縮小誤差因素所引起的產(chǎn)品質(zhì)量波動，調(diào)整產(chǎn)品質(zhì)量與成本關系的一種設計方法。9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社穩(wěn)健設計方法（田口設計方法）容差設計容差設計的目的是確定各種影響產(chǎn)品質(zhì)量波動因素的主次，即確定哪一項是質(zhì)量波動的主要原因，哪些是次要的，這樣就針對性地衰減或縮小主要因素的引起的質(zhì)量波動。

如果參數(shù)設計后，產(chǎn)品的質(zhì)量特性能達到要求，則不需要進行容差設計。9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社田口參數(shù)設計案例

見蔣祖華奚立峰工業(yè)工程典型案例分析清華大學出版社9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社QFD、TRIZ和穩(wěn)健設計的集成應用在產(chǎn)品的設計質(zhì)量控制中，采用QFD方法，得到顧客對產(chǎn)品的要求，知道顧客想要什么樣的產(chǎn)品，確定了設計的方向和目標，但它無法進一步向設計人員提供可操作的解決產(chǎn)品創(chuàng)新設計的具體方法。TRIZ設計理論正是實現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新設計的有力工具，它將產(chǎn)品創(chuàng)新的核心——概念設計（在穩(wěn)健設計中稱為系統(tǒng)設計）過程具體化，并提出了規(guī)則、算法與發(fā)明創(chuàng)新原理供設計人員使用。9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社QFD、TRIZ和穩(wěn)健設計的集成應用再通過穩(wěn)健設計，對用TRIZ創(chuàng)新設計理論得到系統(tǒng)功能原型進行參數(shù)設計和容差設計，得到產(chǎn)品各個設計參數(shù)的最佳水平值及其組合，就能獲得價格合理、質(zhì)量性穩(wěn)定的產(chǎn)品。9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社第四節(jié) 設計質(zhì)量控制實施9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社設計質(zhì)量控制實施產(chǎn)品設計質(zhì)量控制是按規(guī)定程序和規(guī)范進行控制和協(xié)調(diào)各個設計階段的工作，以設計質(zhì)量保證產(chǎn)品質(zhì)量，從源頭上抓產(chǎn)品的質(zhì)量，及時地以最少的耗費完成設計工作。ISO9001:2000標準規(guī)定設計質(zhì)量控制實施的主要活動有七個控制環(huán)節(jié)：設計策劃設計輸入設計輸出設計評審設計驗證設計確認設計更改。

9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社設計質(zhì)量控制實施設計策劃

ISO9001:2000標準中對設計策劃的實施，規(guī)定為：

7.3.1設計和開發(fā)策劃

“組織應對產(chǎn)品的設計和開發(fā)進行策劃和控制。在進行設計和開發(fā)策劃時，組織應確定：a）設計和開發(fā)階段；b）適合于每個設計和開發(fā)階段的評審、驗證和確認活動；c）設計和開發(fā)的職責和權限。組織應參與設計和開發(fā)的不同小組之間的接口進行管理，以確保有效的溝通，并明確職責分工。”9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社設計質(zhì)量控制實施質(zhì)量設計輸入控制

ISO9001:2000標準中對設計輸入的要求為：7.3.2 設計和開發(fā)輸入

“應確定與產(chǎn)品要求有關的輸入，并保持記錄。這些輸入應包括：a）功能和性能要求；b）適用的法律、法規(guī)要求；c）適用時，以前類似設計提綱的信息；d）設計和開發(fā)所必需的其他要求。應對這些輸入進行評審，以確保輸入是充分與適宜的。要求應完整、清楚，并且不能自相矛盾。”9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社設計質(zhì)量控制實施質(zhì)量設計輸入控制組織應對影響產(chǎn)品設計和開發(fā)過程的輸入進行識別，以滿足相關的需求和期望。根據(jù)ISO9004:2000標準中設計輸入提供的指南，輸入可包括：內(nèi)部輸入外部輸入那些對確定安全和功能起關鍵作用的產(chǎn)品或過程的特性的其他輸入9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社設計質(zhì)量控制實施設計質(zhì)量輸出

ISO9001:2000標準中對設計輸出的要求為：“7.3.3 設計和開發(fā)輸出

設計和開發(fā)的輸出應以能夠針對設計和開發(fā)的輸入進行驗證的方式提出，并應在放行前得到批準。 設計和開發(fā)輸出應：a）滿足設計和開發(fā)輸入要求；b）給出采購、生產(chǎn)和服務提供的適當信息；c）包含或引用產(chǎn)品接受準則；d）規(guī)定對產(chǎn)品的安全和正常使用所必需的產(chǎn)品特性?！?/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社設計質(zhì)量控制實施設計質(zhì)量評審

ISO9001:2000標準中對設計評審的要求為：

“7.3.4 設計和開發(fā)評審

在適宜的階段，應依據(jù)所策劃的安排對設計和開發(fā)進行系統(tǒng)的評審，以便：

a)評價設計和開發(fā)的結果滿足要求的能力；

b)識別任何問題并提出必要的措施。評審的參加者應包括與評審的設計和開發(fā)階段有關的職能的代表。評審結果及任何必要措施的記錄應予保持。”9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社設計質(zhì)量控制實施設計質(zhì)量驗證

ISO9001:2000標準中對設計驗證的要求為： “7.3.5 設計和開發(fā)驗證

為確保設計和開發(fā)輸出滿足輸入的要求，應依據(jù)所策劃的安排對設計和開發(fā)進行驗證。驗證結果及任何必要措施的記錄應予保持。”9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社設計質(zhì)量控制實施設計質(zhì)量確認

ISO9001:2000標準對設計確認的要求為：“7.3.6 設計和開發(fā)確認

為了確保產(chǎn)品能夠滿足規(guī)定的使用要求或已知的預期用途的要求，應依據(jù)所策劃的安排對設計和開發(fā)進行確認。只要可行，確認應在產(chǎn)品交付或?qū)嵤┲巴瓿伞４_認結果及任何必要措施的記錄應予保持?！?/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社設計質(zhì)量控制實施設計質(zhì)量更改

ISO9001:2000標準中對設計更改控制的要求為：

“7.3.7設計和開發(fā)設計更改的控制

應識別設計和開發(fā)的更改。在適當時，應對設計和開發(fā)的更改進行評審、驗證和確認，并在實施前得到批準。設計和開發(fā)更改的評審應包括評價更改對產(chǎn)品組成部分和已交付部分的影響。 更改的評審結果及任何必要措施的記錄應予保持?！?/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社小結產(chǎn)品質(zhì)量包含四個部分：確定產(chǎn)品需要有關的質(zhì)量——即市場調(diào)研質(zhì)量；與產(chǎn)品設計有關的質(zhì)量——即設計質(zhì)量；與產(chǎn)品設計的符合性有關的質(zhì)量——即制造質(zhì)量；與產(chǎn)品保障有關的質(zhì)量——顧客質(zhì)量。設計質(zhì)量是產(chǎn)品質(zhì)量的一部分，但卻是最關鍵、最核心的部分，它直接決定了產(chǎn)品質(zhì)量。9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社小結在設計過程中應遵循以下原則：需求原則、信息原則、系統(tǒng)原則、繼承原則、效益原則、簡化原則、定量原則、時間原則、合法原則、審核原則。9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社小結產(chǎn)品的設計質(zhì)量特性值有以下幾類：輸出特性和原因特性、計量特性和計數(shù)特性、靜態(tài)特性和動態(tài)特性、望目特性、望大特性和望小特性。9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社小結根據(jù)設計所處的階段，質(zhì)量評價分為：事前評價、中間評價、事后評價。用于評價設計質(zhì)量的方法很多，常用的評價方法有以下幾類：專家評價法、經(jīng)濟分析法、運籌學和其他數(shù)學方法、混合法。每一類評價方法又可分成很多種方法。9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社大作業(yè)：QFD在減速箱研制過程中的應用減速箱是機械傳動中很常用的一種裝置，它的質(zhì)量可以影響到整個設備的工作情況。下面以減速箱為例，說明QFD在其設計質(zhì)量控制中的應用。9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社一、顧客需求經(jīng)過調(diào)查、分析和整理后的減速箱顧客需求如圖所示。

4功能要求經(jīng)濟性可靠性9結構性能價格外形尺寸小承載能力大密封性好速度變化小振動噪聲低價格適中傳動效率高維修方便安全可靠使用壽命長效率無故障性耐用性維修性55686987維修性QFD在減速箱研制過程中的應用9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社該顧客需求用類似系統(tǒng)圖樹形結構，圖中將顧客的需求按減速箱的功能、經(jīng)濟性、可靠性和維修性分成四大類，每一類又有相應的要求指標。最后一級的需求前的數(shù)字表示顧客需求的重要程度，即權重，它也是通過市場調(diào)查、分析并通過式(5-1)、(5-2)和(5-3)計算得到的。Ri=Ti/Ui

(5-1)Wai=Ri

×Ii×Si

(5-2)Wi=(Iai/∑Iai)×100%(5-3)一、顧客需求QFD在減速箱研制過程中的應用9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社1.顧客需求到產(chǎn)品技術需求的轉(zhuǎn)換

在將顧客轉(zhuǎn)換成產(chǎn)品技術需求時，要注意所選的技術特性要具有針對性、可測量性和全局性。二、產(chǎn)品規(guī)劃

構造產(chǎn)品規(guī)劃矩陣的主要步驟（6個）：QFD在減速箱研制過程中的應用9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社構造產(chǎn)品規(guī)劃矩陣的主要步驟：2.關系矩陣的確定

技術需求和顧客需求之間的關系程度是不同的，即某項技術需求對顧客需求的影響程度是不一樣的，要將技術需求和顧客需求之間的關系密切程度用量化指標表示出來。9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社構造產(chǎn)品規(guī)劃矩陣的主要步驟：3.關系矩陣的評審

檢查關系的每一行和每一列，看是否有空行或空列存在。如果某一行無關系符號或只有“弱”的關系，則表示已有的技術需求沒有足夠地滿足顧客的需求，應補充新的技術需求。如果某一列無關系符號或只有“弱”的關系，則意味著其對應的技術需求是多余的，應予以剔除。一般填充率應大于25%-40%。9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機械工業(yè)出版社構造產(chǎn)品規(guī)劃矩陣的主要步驟：4.顧客競爭評估

顧客競爭評估是從顧客的角度對本公司的產(chǎn)品和競爭者的產(chǎn)品的滿足他們需求方面的的評估。一般將顧客對某類產(chǎn)品的滿意程度用量化指標表示，分為5個等級，分別用數(shù)字1-5表示。5表示滿意程度最高，1表示最不滿意。以便確定本公司產(chǎn)品的銷售重點。9/1/2023蘇秦主編《質(zhì)量管理與可靠性》機