文档介绍：田口三次设计
田口三次设计
邵家骏教授
静态特性参数设计
产品质量是指产品的一组固有特性满足要求的程度。这组固有特性称之为质量特性,它包括性能、可靠性、安全性、经济性、维修性和环境适应性等。采用哪些质量特性来反映产品的质量状况,这是专业技术问题。而选取什么性质的质量特性的分类。质量特性可分为计量和计数2大类。计量特性又分为望目特性、望小特性和望大特性3种类型。计数特性又可分为计件特性、计点特性和计数分类值特性3种类型。质量特性还可分为动态特性和静态特性2类。质量特性还可根据产品质量形成的各个阶段(位置)的前后分为下位特性和上位特性。
计量特性
当质量特性可以选取给定范围内任何一个可能的数值时,称为计量特性。用各种计量仪器测量的数据,如长度、重量、时间、寿命、强度、化学成分含量等都是计量特性。
计数特性
当质量特性只能一个一个地计数时,称为计数特性。计数特性又可分为计件特性、计点特性和计数分类值特性。
计件特性是指对单位产品进行按件检查时所产生的属性数据。如判定产品为合格品或不合格品,它只取0或1两个数值。
计点特性是指单位产品上的质量缺陷的个数,它取值0,1,2等。如棉布上的疵点数、铸件上的砂眼数等均为计点特性。
计数分类值特性是指对单位产品按其质量好坏先划分为若干个等级,并对每个等级规定合适的数值。例如:将产品质量分为好、中、差3个等级,并规定好为1、中为2、差为3。
望目特性
计量特性可以进一步分为望目特性、望小特性和望大特性。
存在目标值m,希望质量特性y围绕目标值m波动,且波动越小越好,则y称为望目特性。例如按图纸规定φ10mm+01>.05mm加工某种零件,则零件的实际尺寸y就是望目特性,其目标值m=10mm.
望小特性
不取负值,希望质量特性y越小越好,且波动越小越好,则y称为望小特性。例如零部件磨擦表面的磨损量,测量误差,化学制品的杂质含量,轴套类机械零件的不圆度、不同轴度等均为望小特性。
望大特性
不取负值,希望质量特性y越大越好,且波动越小越好,则y称为望大特性。例如机械零部件的强度,弹簧的寿命,塑料制品的可塑性等均为望大特性。
上位特性和下位特性
产品质量形成的全部过程包括下列阶段:市场调研;设计和研制;采购;工艺准备;生产制造;检验和试验;包装和储存;销售和发运;安装和运行;技术服务和维护。
上位特性和下位特性
在每一阶段都存在质量特性。一般来说,位于前面阶段的是原因特性,称为下位特性;而位于后面阶段是结果特性,称为上位特性。例如:在销售和发运阶段,产品的质量特性是上位特性,而制造商提供的产品质量特性是下位特性;用户的产品质量特性是上位特性,而制造商提供的产品质量特性是下位特性;前道工序产品质量特性为下位特性,后道工序产品质量特性为上位特性;子系统的质量特性为下位特性,总系统的质量特性为上位特性。
功能波动
产品的质量特性y不仅与目标值m之间可能会存在差异,而且由于来自使用环境、时间因素以及生产时各种条件等多方面的影响而产生波动,我们称此为功能波动。为了减少产品的功能波动,进而减少波动造成的损失,必须分析产生功能波动的原因,以便采取正确有效的对策。影响产品功能波动的原因大致可以分为以下3种。
外干扰
在使用产品时,环境条件并非固定不变。由于使用条件及环境条件(如温度、湿度、位置、输入电压、磁场、操作者等)的波动或变化,而引起产品功能的波动,称为外干扰,也称为外噪声。
例如手表运行快慢随温度的变化而波动,彩色电视机的清晰度与输入电压的大小有密切关系。
内干扰
产品的储存或使用过程中,随着时间的推移,发生材料变革变质等老化现象,而引起产品的功能波动称为内干扰,也称为内噪声。
例如长时间进行储存的产品,当开始使用时,构成该产品的材料、零部件随着时间的推移将产生质的变化从而引起产品的功能波动。如某种电阻的阻值在储存10年后,比初始值增大约10%。又如当产品长时间使用后,它的一些零部件的尺寸已发生磨损,从而引起产品的功能波动。
产品间波动
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、计测方法和环境(简称5M1E)等生产条件的微小变化,而引起的产品制造误差称为产品间波动。
例如按同一图纸在相同生产条件下加工一批机械零部件,其尺寸一定存在波动。又如同一批号的电阻,其电阻值也存在波动。
产品间波动
在上述3种干扰的综合作用下,使产品在使用时其功能发生波动,即质量特性值偏离目标值m。这种波动无处不在,无时不在,是不可避免的。因而,产品的质量特性y表现为随机变量,它具有一定的概率分布。例如,对于计量特性,通常质量特性y服从正态分布,但有时y服从正态分布,但有时y服从均匀分布或其他分布。
产品间波动
对于上述3种类型的干扰