1、1 質(zhì)量功能展開(kāi) QFD 原理及運(yùn)用一、原理問(wèn)題的導(dǎo)入：為保證設(shè)計(jì)質(zhì)量，能否在產(chǎn)品尚未消費(fèi)之前，就對(duì)后續(xù)過(guò)程中質(zhì)量控制的重點(diǎn)和存在的問(wèn)題作出明示？定義：將顧客的需求逐層轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品特性與過(guò)程技術(shù)要求，并推進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造質(zhì)量改良的一種方法。第六章 設(shè)計(jì)質(zhì)量控制原理及運(yùn)用.要求質(zhì)量質(zhì)量特性產(chǎn)品規(guī)劃質(zhì)量特性零件特性零部件展開(kāi)零件特性制造作業(yè)過(guò)程方案制造作業(yè)消費(fèi)要求消費(fèi)方案3.質(zhì)量屋：質(zhì)量功能展開(kāi)過(guò)程：產(chǎn)品規(guī)劃、零件展開(kāi)、過(guò)程方案和消費(fèi)方案組成。.二、質(zhì)量功能展開(kāi)步驟 質(zhì)量展開(kāi)表的制造確定展開(kāi)工程：對(duì)象、擔(dān)任人、市場(chǎng)要求成立工程小組制定產(chǎn)品規(guī)劃建立規(guī)劃階段質(zhì)量屋設(shè)計(jì)評(píng)審零件展開(kāi)、過(guò)程方案、消費(fèi)方案階段

2、質(zhì)量屋制定質(zhì)量規(guī)范編制造業(yè)指點(diǎn)書(shū)質(zhì)量屋的不斷更新和完善.2 可信性設(shè)計(jì)原理及運(yùn)用可信性是用于表述可用性及其影響要素可靠性、維修性、維修保證性的集合術(shù)語(yǔ)。.一、可靠性分析與設(shè)計(jì)1.定義：產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間整個(gè)生命周期內(nèi)，完成規(guī)定功能的才干。可靠性的概率度量稱為可靠度。規(guī)定條件：產(chǎn)品運(yùn)用時(shí)的環(huán)境條件、任務(wù)條件，儲(chǔ)存條件規(guī)定時(shí)間：次數(shù)、周期、延續(xù)運(yùn)用、長(zhǎng)時(shí)間、瞬時(shí)規(guī)定功能：根據(jù)運(yùn)用要求由技術(shù)規(guī)范規(guī)定。2.可靠性衡量目的不可修復(fù)產(chǎn)品可靠度、失效率、平均壽命可修復(fù)產(chǎn)品維修度、可用度、平均修復(fù)時(shí)間.1可靠度及可靠度函數(shù) 可靠性是以時(shí)間為尺度度量的產(chǎn)品特性，它是時(shí)間t的函數(shù)，稱為可靠度函數(shù)用Rt表示

3、 。產(chǎn)品從開(kāi)場(chǎng)任務(wù)到初次缺點(diǎn)前的任務(wù)時(shí)間T稱為壽命。以下三個(gè)事件是等價(jià)的：產(chǎn)品在時(shí)間t內(nèi)完成規(guī)定的功能產(chǎn)品在時(shí)間t內(nèi)無(wú)缺點(diǎn)產(chǎn)品的壽命T大于時(shí)間t產(chǎn)品的可靠度函數(shù)可以看作是事件Tt的概率：Rt= PT tT產(chǎn)品缺點(diǎn)前任務(wù)時(shí)間t規(guī)定的時(shí)間PT t產(chǎn)品任務(wù)到t時(shí)辰不發(fā)生缺點(diǎn)的概率.例1 某船在45天的航海義務(wù)中，其雷達(dá)無(wú)缺點(diǎn)的概率為90%，就是指在45天的時(shí)間內(nèi)其可靠度為R45= PT 45=90%由可靠度的定義知：Rt= PT tN0t=0時(shí)，在規(guī)定的條件下任務(wù)的產(chǎn)品數(shù)r(t) 在0t時(shí)辰的任務(wù)時(shí)間內(nèi)，發(fā)生缺點(diǎn)的產(chǎn)品數(shù).例2 某電子管1000只，開(kāi)場(chǎng)任務(wù)到500小時(shí)內(nèi)有100只出現(xiàn)缺點(diǎn)，任務(wù)到10

4、00小時(shí)合計(jì)有500只出現(xiàn)缺點(diǎn)，求該批電子管任務(wù)到500小時(shí)和1000小時(shí)的可靠度。解 N0=1000 r(500)=100 r(1000) =500.例3 t=0時(shí)，投入任務(wù)的10000只燈泡，以天為度量時(shí)間的單位，當(dāng)t=365天時(shí)，發(fā)現(xiàn)有30只壞，求到1年的可靠度。解 N0=10000 r(365)=30.2平均壽命 不可修復(fù)產(chǎn)品：壽命是指產(chǎn)品在失效前的任務(wù)時(shí)間或存儲(chǔ)時(shí)間；平均壽命是指產(chǎn)品失效前的平均任務(wù)時(shí)間或存儲(chǔ)時(shí)間缺點(diǎn)前平均時(shí)間MTTF 可修復(fù)產(chǎn)品：壽命是指相鄰的兩次缺點(diǎn)失效之間的任務(wù)時(shí)間，平均壽命是指產(chǎn)品的無(wú)缺點(diǎn)任務(wù)時(shí)間MTBF。 設(shè)N0個(gè)不可修復(fù)的產(chǎn)品在一樣條件下進(jìn)展實(shí)驗(yàn)，測(cè)得其全

5、部缺點(diǎn)時(shí)間為t1、t2、tN0，那么其全部缺點(diǎn)前時(shí)間MTTF為： f(t)-失效密度函數(shù) 在缺點(diǎn)率一定的情況下，缺點(diǎn)率與MTBF或MTTF互為倒數(shù)，即.3累計(jì)缺點(diǎn)分布函數(shù)不可靠度 定義：產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)，喪失規(guī)定功能發(fā)生缺點(diǎn)的概率。Ft= PT t某產(chǎn)品給定的任務(wù)時(shí)間為1000小時(shí)，T為產(chǎn)品缺點(diǎn)前的時(shí)間，那么 F1000= P T 1000Ft= PT t r(t) 在0 t時(shí)辰的任務(wù)時(shí)間內(nèi)，發(fā)生缺點(diǎn)的產(chǎn)品數(shù)Rt+ Ft=1.4 失效率缺點(diǎn)率t：產(chǎn)品或系統(tǒng)任務(wù)到時(shí)辰t尚未失效，而在時(shí)辰t后的單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生失效的概率。單位主要有：%/h 10-6/h 10-8/h (Fit Fail

6、ure unit)對(duì)于低缺點(diǎn)率的元器件常以10-8/h 為缺點(diǎn)率，它的意義為每100個(gè)產(chǎn)品任務(wù)100萬(wàn)小時(shí)，只需1個(gè)缺點(diǎn)，或者是每1000個(gè)產(chǎn)品任務(wù)10萬(wàn)小時(shí)只需1個(gè)缺點(diǎn)。失效率是一條隨時(shí)間變化的曲線浴盆曲線產(chǎn)品投入后經(jīng)過(guò)：早期失效期偶爾失效期損耗失效期.3. 系統(tǒng)可靠性分析與設(shè)計(jì)1缺點(diǎn)方式影響及危害分析Failure Mode ,Effect and Criticality Analysis FMEA / FMECA：是可靠性分析的一種重要定性分析。它是按照一定的格式有步驟地分析每一個(gè)部件、單元或每一種功能能夠產(chǎn)生的缺點(diǎn)失效方式，每一種失效方式對(duì)系統(tǒng)的影響及失效后的嚴(yán)重程度，是一種失效因果關(guān)

7、系分析。缺點(diǎn)方式：缺點(diǎn)的表現(xiàn)方式：斷裂、接觸不良、泄露、腐蝕等。用途： 發(fā)現(xiàn)消費(fèi)中薄弱環(huán)節(jié)，有助于設(shè)計(jì)人員有針對(duì)性地采取改良措施。 協(xié)助確定可靠性關(guān)鍵件和重要件。它們是改良設(shè)計(jì)、可靠性增長(zhǎng)、消費(fèi)質(zhì)量控制的主要對(duì)象。 為產(chǎn)品的檢驗(yàn)程序、缺點(diǎn)試點(diǎn)的設(shè)置、維修分析、保證分析提供根據(jù)。.FMEA任務(wù)程序：列出產(chǎn)品系統(tǒng)中各部件的稱號(hào)編號(hào)假設(shè)并列出能夠發(fā)生的一切失效方式闡明各失效方式對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的影響指出失效的危害程度提出防止失效的方法和補(bǔ)救措施.2 缺點(diǎn)樹(shù)Fault Tree Tree FTA分析:經(jīng)過(guò)對(duì)能夠呵斥產(chǎn)品缺點(diǎn)的硬件、軟件、人為要素進(jìn)展分析，畫出缺點(diǎn)樹(shù)，從而確定產(chǎn)品缺點(diǎn)緣由的各種組合方式及其發(fā)生

8、概率的分析技術(shù)。包括定性和定量分析。.3 系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向串聯(lián)絡(luò)統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)： 汽車可以分成5大子系統(tǒng)：發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、制動(dòng)、轉(zhuǎn)向與輪胎。 串聯(lián)絡(luò)統(tǒng)的可靠度函數(shù)：發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)變速箱輪胎.由130萬(wàn)個(gè)零部件組成的導(dǎo)彈，其零件的不良率為百萬(wàn)分之一，其正常運(yùn)轉(zhuǎn)的概率可靠度為：分析：系統(tǒng)的可靠性在很大程度上取決于組成單元的可靠度、系統(tǒng)的可靠性構(gòu)造方式、組成單元的數(shù)量。. 并聯(lián)絡(luò)統(tǒng)的可靠度分析：在一個(gè)有n個(gè)單元的并聯(lián)絡(luò)統(tǒng)中，假設(shè)一個(gè)單元正常任務(wù)，系統(tǒng)就正常任務(wù)，或者，只需當(dāng)一切單元都失效時(shí)，系統(tǒng)才失效。兩個(gè)元件并聯(lián)絡(luò)統(tǒng)的可靠度：.二、維修性：在定量的維修性設(shè)計(jì)中，需求建立維修性模型，進(jìn)展維修性分配和維

9、修性設(shè)計(jì)。1.定義：維修性是指產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)，按規(guī)定的程序和方法進(jìn)展維修時(shí)堅(jiān)持或恢復(fù)其規(guī)定形狀的才干。維修性是產(chǎn)品的一種設(shè)計(jì)特性，是在產(chǎn)品研制初期及整個(gè)研制過(guò)程中，設(shè)計(jì)者把維修簡(jiǎn)便、迅速、經(jīng)濟(jì)的特性設(shè)計(jì)到產(chǎn)品中，以保證產(chǎn)品在消費(fèi)、安裝和運(yùn)用時(shí)，能以最低的壽命周期費(fèi)用和最短的停機(jī)時(shí)間，堅(jiān)持或恢復(fù)產(chǎn)品到規(guī)定的形狀。2.維修的主要類型：預(yù)防性維修、修復(fù)性維修、維護(hù).3.維修性定量目的維修度：產(chǎn)品在規(guī)定的條件和規(guī)定時(shí)間內(nèi)，按規(guī)定的程序和方法進(jìn)展維修時(shí)，堅(jiān)持和恢復(fù)其規(guī)定形狀的概率。平均修復(fù)時(shí)間MTTR ：排除缺點(diǎn)所需實(shí)踐時(shí)間的平均值平均缺點(diǎn)間隔時(shí)間MTBF：設(shè)一個(gè)可修復(fù)產(chǎn)品在運(yùn)用過(guò)程中發(fā)生

10、了N0次缺點(diǎn)，每次修復(fù)后又重新運(yùn)用。測(cè)得每次繼續(xù)任務(wù)時(shí)間依次為t0 、t1、t2、tN0，那么其MTBF為：平均預(yù)防性維修時(shí)間：某個(gè)維修級(jí)別一次預(yù)防性維修所需時(shí)間的平均值。 .4.維修性設(shè)計(jì)模型：準(zhǔn)那么：簡(jiǎn)化準(zhǔn)那么、人機(jī)工程準(zhǔn)那么、規(guī)范化準(zhǔn)那么、模塊化準(zhǔn)那么、標(biāo)識(shí)化準(zhǔn)那么、快速和簡(jiǎn)便準(zhǔn)那么維修性分配：等值分配法、按可用度分配法、類似產(chǎn)品分配法、加權(quán)因子分配法維修性估計(jì)：?jiǎn)卧獙?duì)比法、時(shí)間累計(jì)法、抽樣評(píng)分法、抽樣估計(jì)法.三、保證性保證性：產(chǎn)品的設(shè)計(jì)特性和方案的保證資源能滿足運(yùn)用要求的才干。維修保證性：從維修資源方面保證維修任務(wù)正常進(jìn)展的才干。維修保證性綜合參數(shù)：把產(chǎn)品的時(shí)間分為任務(wù)時(shí)間及不能任務(wù)時(shí)

11、間，不能任務(wù)是由于出了缺點(diǎn)需求維修呵斥的。不能任務(wù)時(shí)間包括維修時(shí)間及延誤時(shí)間。平均延誤時(shí)間：由于保證資源補(bǔ)給或管理緣由未能及時(shí)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)展維修所延誤的時(shí)間MDT。維修保證方案：貫穿于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造和運(yùn)用全過(guò)程，經(jīng)過(guò)在產(chǎn)品研制過(guò)程中的維修保證性分析，制定維修保證方案。.四、可用性定義：在要求的外部資源得到保證的前提下，產(chǎn)品在規(guī)定的條件和規(guī)定的時(shí)間，處于可任務(wù)形狀或可運(yùn)用形狀的程度。可用性的概率度量A稱為可用度。產(chǎn)品的可用性取決于可靠性、維修性及MDT，當(dāng)MDT=0時(shí)，為固有可用度運(yùn)用可用度：.五、壽命周期費(fèi)用壽命周期：產(chǎn)品從研制開(kāi)場(chǎng)到退役或整個(gè)報(bào)廢為止的周期。壽命周期費(fèi)用包括：研制費(fèi)C1消費(fèi)或購(gòu)置

12、費(fèi)C2運(yùn)用與保證費(fèi)C3退役處置費(fèi)C4產(chǎn)品可信性的影響要素可靠性、維修性、維修保證性對(duì)壽命周期費(fèi)用有較大影響在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的整個(gè)階段，應(yīng)對(duì)可信性影響要素進(jìn)展權(quán)衡分析，按最小壽命周期費(fèi)用來(lái)優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)。.六、風(fēng)險(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn)：是指在規(guī)定的費(fèi)用、進(jìn)度和技術(shù)約束條件下，產(chǎn)品研制能夠發(fā)生具有潛在后果的不期望情況。風(fēng)險(xiǎn)是由于短少對(duì)事件的預(yù)測(cè)或控制產(chǎn)生的，而且對(duì)任何產(chǎn)品研制過(guò)程都是固有的，在產(chǎn)品壽命周期任何時(shí)間都會(huì)發(fā)生。風(fēng)險(xiǎn)是可以度量、評(píng)價(jià)和管理的。風(fēng)險(xiǎn)管理是對(duì)資源的反復(fù)優(yōu)化過(guò)程，以降低風(fēng)險(xiǎn)，勝利實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能。.3 產(chǎn)質(zhì)量量三次設(shè)計(jì)原理及運(yùn)用一、概述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：將數(shù)理統(tǒng)計(jì)的原理用來(lái)安排實(shí)驗(yàn)方案和進(jìn)展實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析的方法。實(shí)

13、驗(yàn)設(shè)計(jì)的目的：利用實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)法對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)展合理安排，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)展科學(xué)分析，以較小的實(shí)驗(yàn)規(guī)模實(shí)驗(yàn)次數(shù)、較短的實(shí)驗(yàn)周期和較低的實(shí)驗(yàn)本錢，獲得理想的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的開(kāi)展：英國(guó)學(xué)者費(fèi)舍爾RAFisher)在20世紀(jì)20年代為使農(nóng)業(yè)實(shí)驗(yàn)合理化，提出的一種用于安排實(shí)驗(yàn)和分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法。日本學(xué)者田口玄一首先將實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)法勝利地運(yùn)用于新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)。.二、三次設(shè)計(jì)原理：由日本質(zhì)量管理專家田口玄一提出。將整個(gè)設(shè)計(jì)任務(wù)分為：系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一次設(shè)計(jì)、參數(shù)設(shè)計(jì)二次設(shè)計(jì)、和容差設(shè)計(jì)三次設(shè)計(jì)。中心思想是在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段就進(jìn)展質(zhì)量控制，用最低的制造本錢消費(fèi)出滿足顧客要求的、對(duì)社會(huì)呵斥最小損失的產(chǎn)品

14、。它是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)際在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的詳細(xì)運(yùn)用。把專業(yè)技術(shù)和統(tǒng)計(jì)技術(shù)結(jié)合起來(lái)，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)和計(jì)算，用較低的本錢和較短的時(shí)間尋求出設(shè)計(jì)參數(shù)的最正確組合和合理的容差范圍，使產(chǎn)品到達(dá)最好的輸出特性。.1.系統(tǒng)設(shè)計(jì)功能設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)是產(chǎn)品的功能設(shè)計(jì)，其義務(wù)是規(guī)定產(chǎn)品的功能，確定產(chǎn)品的根本構(gòu)造提出初始的設(shè)計(jì)方案，是“三次設(shè)計(jì)的根底。對(duì)于構(gòu)造復(fù)雜的 產(chǎn)品，需求全面調(diào)查各種參數(shù)對(duì)質(zhì)量特性的影響。 經(jīng)過(guò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)可以選擇需求調(diào)查的要素及其程度。要素是指構(gòu)成系統(tǒng)的元件或構(gòu)件，程度是指元件或構(gòu)件的參數(shù)或取值。系統(tǒng)設(shè)計(jì)可以運(yùn)用計(jì)算和實(shí)驗(yàn)兩種方法。. 根本術(shù)語(yǔ)例在某化學(xué)工程中，為了提高合成樹(shù)脂的抗拉強(qiáng)度，決議進(jìn)展實(shí)驗(yàn)。經(jīng)過(guò)調(diào)查消

15、費(fèi)工藝和以往的消費(fèi)記錄，得知添加劑種類和添加量等兩個(gè)要素對(duì)抗拉強(qiáng)度有較大影響。現(xiàn)要找出它們的最正確條件組合，使抗拉強(qiáng)度最大。目的：抗拉強(qiáng)度，用來(lái)衡量實(shí)驗(yàn)結(jié)果效果的特征值。可以是定性目的也可以是定量目的；可以是單一目的，也可以是多目的。假設(shè)目的越大效果越好，那么該目的是優(yōu)目的；否那么為劣目的。 因子：對(duì)質(zhì)量特性值有很大影響并選來(lái)進(jìn)展實(shí)驗(yàn)的要素。用A表示添加劑種類，B表示添加量。程度：進(jìn)展實(shí)驗(yàn)的因子在數(shù)量上的程度或質(zhì)量上的形狀。因子B的三個(gè)程度分別用B1、B2、B3表示。單一因子實(shí)驗(yàn)法：每次只對(duì)一個(gè)因子進(jìn)展實(shí)驗(yàn)。添加劑種類A添加量B抗拉強(qiáng)度.參數(shù)設(shè)計(jì)是產(chǎn)品設(shè)計(jì)中最重要的階段，其指點(diǎn)思想是選擇系統(tǒng)中

16、一切參數(shù)的最正確組合，減少各種干擾的影響，使所設(shè)計(jì)的產(chǎn)質(zhì)量量特性值動(dòng)搖小，穩(wěn)定性好，并確定參數(shù)組合的中心值。2. 參數(shù)設(shè)計(jì). 例 設(shè)有一晶體管穩(wěn)壓電源，輸入交流電以后，希望得到穩(wěn)定的輸出目的值為110V，動(dòng)搖范圍為2V的直流，提出優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。P166. 容差設(shè)計(jì)：是在參數(shù)設(shè)計(jì)確定了最正確參數(shù)組合的中心值以后，進(jìn)一步運(yùn)用統(tǒng)計(jì)方法確定各個(gè)參數(shù)的允許極限，并分析研討參數(shù)允許范圍和產(chǎn)品本錢的關(guān)系。經(jīng)過(guò)容差設(shè)計(jì)來(lái)確定各參數(shù)的最合理的容差，使總損失最小。3. 容差設(shè)計(jì)原理及運(yùn)用.產(chǎn)品功能界限o：由于產(chǎn)質(zhì)量量特性值的動(dòng)搖使產(chǎn)品喪失功能的質(zhì)量特性臨界值。實(shí)踐上， o就是產(chǎn)品的公差范圍，即允許產(chǎn)品特性值y在目的值m附近有 o的動(dòng)搖。公差范圍：產(chǎn)品功能界限o只是技術(shù)上的合理選擇，在經(jīng)濟(jì)上不一定合算。因此，該當(dāng)在經(jīng)濟(jì)損失最小的原那么下來(lái)制定公差范圍(m - ，m+ )。容差：公差的一半稱為容差。. 質(zhì)量損失函數(shù)：產(chǎn)質(zhì)量量的特征值偏離設(shè)計(jì)的目的值所呵斥的經(jīng)濟(jì)損失隨偏離程度的變化關(guān)系。L(y)=K(y-m)2 質(zhì)量損失函數(shù)是以m為中心的拋物線.容差確實(shí)定：設(shè)產(chǎn)品容差為 =y0-m，假設(shè)特性值y對(duì)m的偏離到達(dá)容差時(shí)，不合格所呵斥的損失為A。假設(shè)y對(duì)m的偏離超越容差時(shí)，不合格所呵斥的損失與偏離的損