基于并行質(zhì)量工程的6σ公差設(shè)計方法的研究.pdf

1、基于并行質(zhì)量工程的思想面向66 (Design for Six Sigma,DFSS)進(jìn)行公差設(shè)計是66關(guān)鍵技術(shù)的難題之一,如何解決這一問題是本研究的主旨所在,目的是在產(chǎn)品開發(fā)的早期階段有效地改進(jìn)設(shè)計質(zhì)量并降低成本.本文采用了基于響應(yīng)曲面方法(RSM)的穩(wěn)健優(yōu)化方法作為66公差設(shè)計的技術(shù)支持,構(gòu)建了涵蓋從產(chǎn)品到過程設(shè)計同時優(yōu)化參數(shù)和公差設(shè)計的模型來實(shí)現(xiàn)上述目的. 本文首先介紹了公差設(shè)計的一些基本理論和傳統(tǒng)方法,闡明了并行質(zhì)量工程

2、的思想和DFSS的基本哲理及其實(shí)踐模式.隨后在技術(shù)方法上將66機(jī)械公差設(shè)計與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(DOE)相結(jié)合,利用變異系數(shù)和方差百分比對田口公差設(shè)計進(jìn)行了改進(jìn)研究.在分析了利用RSM雙響應(yīng)進(jìn)行并行參數(shù)和公差設(shè)計的必要性基礎(chǔ)上,基于RSM雙響應(yīng)模型構(gòu)建了應(yīng)用于各種設(shè)計情況的66并行公差設(shè)計模型,基于RSM響應(yīng)模型的最小過程方差置信域構(gòu)建了面向噪聲因子的并行參數(shù)和公差設(shè)計模型.本文針對RSM的中心復(fù)合設(shè)計--外切中心復(fù)合設(shè)計、嵌套中心復(fù)合設(shè)計和面心

3、立方設(shè)計進(jìn)行了比較評價,并給出了結(jié)合表實(shí)驗(yàn)設(shè)計的選擇方法.最后,利用實(shí)例對所提出的各個方法進(jìn)行了分析比較,得到如下結(jié)論: (1)結(jié)合DOE改進(jìn)的66機(jī)械公差設(shè)計和田口公差設(shè)計方法更適用、更合理,過程能力指數(shù)為面向可制造性設(shè)計提供了更大的靈活性； (2)并行參數(shù)和公差設(shè)計比單獨(dú)考慮參數(shù)設(shè)計或公差設(shè)計或者序貫設(shè)計所得到的方案更優(yōu)、成本更低,從而有力地證明了并行質(zhì)量工程的作用； (3)采用RSM穩(wěn)健實(shí)驗(yàn)設(shè)計技術(shù)來減少變

4、異效應(yīng)是66公差設(shè)計的有效策略,考慮噪聲因子會進(jìn)一步降低成本、提高穩(wěn)健性； (4)置信域約束給設(shè)計增加了柔性,可得到滿足66水平的更經(jīng)濟(jì)的過程均值和公差； (5)66公差設(shè)計可以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量和低成本,實(shí)例也表明這兩個目標(biāo)不是相互矛盾的,而是高質(zhì)量必然會導(dǎo)致低成本,這與戴明博士的觀點(diǎn)完全一致. 基于并行質(zhì)量工程的思想和本文提出的聯(lián)系產(chǎn)品設(shè)計和過程設(shè)計之間的數(shù)學(xué)模型,并行的產(chǎn)品和過程設(shè)計的可制造性將得到保證,66公差設(shè)