静态特性参数设计

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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+0.05mm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。
产品间波动
对于上述3种类型的干扰,必须考虑采用一些 技术来减少它们的影响,也就是去寻找减少产 品功能波动的对策。在这些措施中,最重要的 是技术开发、产品设计和工艺优化阶段的参数 设计,即在产品设计中模拟3种干扰进行试验 (或计算)和统计分析,以增强产品的抗干扰 能力,也就是进行健壮设计。另一方面,制造 阶段的在线质量控制对减少产品间波动也是有 效的。
Байду номын сангаас 因素
为了提高产品质量,减少功能波动,需要分析影 响产品功能波动的原因,为此要进行有关产品设 计的试验。
在试验中,我们称影响质量特性变化的原因为因 素。从因素在试验中的作用来看,可大致分为可 控因素、标示因素和误差因素等。对于望目特性 情形,通过对试验数据的统计分析,可把可控因 素划分为稳定因素、调整因素和次要因素3类。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
因素在试验中所处的状态称为因素的水平。如果 某个因素在试验中要考察3种状态,就称为三水 平因素。例如温度取3种状态60℃、80℃、100℃, 则温度就是一个3水平因素。
可控因素
在试验水平可以指定并加以挑选的因素,即水 平可以人为加以控制的因素,称为可控制因素。 例如时间、温度、浓度、材料种类、切削温度、 加工方法、电阻、电压、电流强度等均为可控 因素。
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。
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。
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