三次设计课件

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1、1三次设计制作人：张华伟内容提要三次设计理论是日本著名质量管理专家田口玄一博士于20世纪70年代创立的一种系统化设计方法，其核心思想是在产品设计阶段就进行质量控制，试图用最低的制造成本生产出满足顾客要求的，对社会造成损失最小的产品。三次设计方法广泛的应用于科学研究、工程和商业领域,已经成功地用在日本,美国和其它发达国家的很多研究机构和公司中,这个方法还在继续发展,相信会得到普及和推广.三次设计定义三次设计即所谓三阶段设计就是在专业设计的基础上用正交试验方法选择最佳组合和最合理的容差范围,尽量用价格低廉的、低等级的零部件来组装整机的优化设计方法。三次设计由系统

2、设计(systemdesing)、参数设计(parameterdesign)和容差设计(tolerancedesign)三个阶段组成。系统设计是指根据产品规划所要求的功能，利用专业知识和技术对该产品的整个系统结构和功能进行设计。其主要目的是确定产品的主要性能参数、技术指标及外观形状等重要参数。系统设计是产品设计的基础。又叫基础设计,是运用系统工程的思想和方法,对产品的结构、性能、寿命、材料等进行综合考虑,以探讨如何最经济、最合理地满足用户要求的整体设计过程。系统设计的设计质量是由设计人员专业技术水平和应用这些专业知识的能力所决定,在此阶段,试验设计方法不起作

3、用。参数设计是在系统设计的基础上,对影响产品输出特性值的各项参数及水平,运用试验设计的技术方法,找出是输出特性值波动最小的最佳参数水平组合的一种优化设计方法。参数设计就是要找出参数水平的最佳组合,参数设计是质量的优化设计,是设计的重要阶段、核心阶段,稳健设计主要用于这个阶段。参数设计是一种非线性设计,它主要利用非线性性质减少输出特性的波动,减少质量损失,所用的方法主要就是正交设计法,具体步骤如下:(1)分析、明确问题的要求,选择出因素及水平(2)选择正交表,按表头设计确定试验方案(3)具体进行试验,测出需要的特性值(4)进行数据分析(5)确定最佳方案容差设计

4、又叫公差设计,是在参数设计完成之后再进行的一种设计。容差设计是对产品质量和成本(包括市场情况)进行综合考虑,通过试验设计方法找出各因素重要性的大小,据此给予参数更合理的容差范围。容差设计的任务是针对主要的误差因素,选择波动值较小的优质元器件、零部件,以减少质量特征值的波动,但这样必定使成本提高,故只有在参数设计未能使内、外干扰充分缩小的情况下,才进行容差设计,一般说来,都要进行容差设计。在容差设计中,为减少用户的损失,需要计算质量损失,以便对容差设计方案的优劣进行评价。三次设计理论三次设计理论和传统设计的区别对客户需求重视程度不同传统产品的研制和设计方法以工

5、程师和经理们的意见为主，而三次设计则以市场为牵引，以客户的需求为难绳。设计目标及评价标准不同传统设计以产品满足验收标准的上、下限为目标。三次设计则是以客户所要求的指标为目标值，用参数设计方法来控制产品的质量波动，使产品性能稳定在目标值附近，对产品设计质量的评价采用信噪比和质量损失函数。着重点不同传统设计在产品开发的设计阶段投入不足；三次设计设计师的主要精力集中在产品开发设计阶段。产品设计活动的分配产品研制过程的工作量分配三次设计理论和传统设计的区别在工程更改的次数和分布上有明显差别传统设计在产品研制后期有大量的工程更改。按三次设计方式，大部分工程更改都出现在

6、产品研制早期，而且在图样上进行，从而大大降低了成本，缩短了研制周期。三次设计理论和传统设计的区别主导思想不同传统设计方式是被动应付式的，只有当产品的问题暴露出来后才着手解决。而三次设计方式则通过采取各种手段，把可能出现的问题消灭在“萌芽”状态，从根本上提高了产品的质量和可靠性。产生的经济效益和社会效益不同参数设计在产品质量的形成过程中，由于受到很多因素（如人员、机器、材料、方法、环境等）的影响而发生波动，在设计过程中就需要考虑这些因素的影响，并尽量减小其影响，使产品的质量特性对这些因素的变化不敏感，即提高产品质量特性的健壮性。参数设计从设计质量工程的角度保证

7、产品的质量性能，同时提高产品质量对外界干扰的抵抗力，使得所设计的产品（或工艺）无论在制造和使用中当结构参数产生偏差，或是在规定寿命内结构发生老化和变质时都能保持产品性能稳定。参数设计产品的质量特性具有波动性，引发产品质量特性波动的因素可分为两类：可控因素指确定的、易于控制的因素。噪声因素指随机的、难于控制的因素。外噪声是指产品在使用或运行中，由于环境和使用因素的差异或变化而影响产品质量特性稳定性的因素。内噪声是指产品在存放和使用过程中，随时间的推移而直接影响产品质量特性的因素。物间噪声是指产品由于在生产中人、机、料等的差异而使产品质量特性发生波动的因素。参数

8、设计的基本原理噪声因素是引起产品质量特性波动的主要原