质量管理与认证设计质量控制原理及应用

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文,本样式第二级第三级第四级第五级,*,H。J。P,*,*,1 质量功能展开（QFD）原理及应用,一、原理,问题的导入：为保证设计质量，能否在产品尚未生产之前，就对后续过程中质量控制的重点和存在的问题作出明示？,定义：,将,顾客的需求,逐层转化为,产品特性,与,过程技术,要求，并推动产品设计和制造质量改进的一种方法。,第六章 设计质量控制原理及应用,要,求,质,量,质量特性,产品规划,质,量,特,性,零件特性,零部件展开,零,件,特,性,制造作业,过程方案,制,造,作,业,生产要求,生产计划,3.质量屋：质量功能展开过程：,产品规划、零件展开、过程方案和生产计划,组成。,二、质量功能展开步骤 质量展开表的制作,确定展开项目：对象、负责人、市场要求,成立项目小组,制定产品规划,建立规划阶段质量屋,设计评审,零件展开、过程方案、生产计划阶段质量屋,制定质量标准,编制作业指导书,质量屋的不断更新和完善,2 可信性设计原理及应用,可信性是用于表述可用性及其影响因素（,可靠性、维修性、维修保障性,）的集合术语。,一、可靠性分析与设计,1.定义：,产品,在,规定条件,下和,规定时间,（整个生命周期）内，完成,规定功能,的,能力,。可靠性的概率度量称为,可靠度,。,规定条件：,产品使用时的环境条件、工作条件，贮存条件,规定时间：,次数、周期、连续使用、长时间、瞬时,规定功能：,根据使用要求由技术标准规定。,2.可靠性衡量指标,不可修复产品可靠度、失效率、平均寿命,可修复产品维修度、可用度、平均修复时间,1）可靠度及可靠度函数,可靠性是以时间为尺度度量的产品特性，它是时间t的函数，称为,可靠度函数用R（t）,表示。产品从开始工作到首次故障前的工作时间T称为寿命。以下三个事件是等价的：,产品在时间,t,内完成规定的功能,产品在时间,t,内无故障,产品的寿命T大于时间,t,产品的,可靠度函数,可以看作是事件T,t的概率：,R（t）=P（T,t）,T产品故障前工作时间,t规定的时间,P（T,t）产品工作到t时刻不发生故障的概率,例1 某船在45天的航海任务中，其雷达无故障的概率为90%，就是指在45天的时间内其可靠度为R（45）=P（T,45）=90%由可靠度的定义知：R（t）=P（T,t）N,0,t=0时，在规定的条件下工作的产品数r(t)在0t时刻的工作时间内，发生故障的产品数,例2 某电子管1000只，开始工作到500小时内有100只出现故障，工作到1000小时共计有500只出现故障，求该批电子管工作到500小时和1000小时的可靠度。解 N,0,=1000 r(500)=100 r(1000)=500,例3 t=0时，投入工作的10000只灯泡，以天为度量时间的单位，当t=365天时，发现有30只坏，求到1年的可靠度。解 N,0,=10000 r(365)=30,2）平均寿命,不可修复产品：,寿命是指产品在失效前的工作时间或存储时间；平均寿命是指产品失效前的平均工作时间或存储时间（,故障前平均时间,MTTF,）,可修复产品：,寿命是指相邻的两次故障（失效）之间的工作时间，平均寿命是指产品的无故障工作时间（,MTBF,）,。,设,N,0,个不可修复的产品在相同条件下进行试验，测得其全部故障时间为,t,1,、,t,2,、,t,N0,，则其全部故障前时间（,MTTF,）为：,f(t)-失效密度函数,在故障率一定的情况下，故障率与,MTBF,（或,MTTF,）互为倒数，即,3）,累,累计,故,故障,分,分布,函,函数,不,不可,靠,靠度,定义：产品在规定条件下和规定时间内，丧失规定功能,（,（发生故,障,障）的概率。,F（t）=P（T,t）,某产品给,定,定的工作,时,时间为1000小,时,时，T为,产,产品故障,前,前的时间,，,，则F（1000）=P（T,1000）,F（t）=P（T,t）,r(t),在0 t,时,时刻的工,作,作时间内,，,，发生故,障,障的产品,数,数,R（t）+F（t）=1,4）失,效,效率（故,障,障率）,（,（,t,）：产品,或,或系统工,作,作到时刻t尚未失,效,效，而在,时,时刻t后,的,的单位时,间,间内发生,失,失效的概,率,率。单位,主,主要有：%/h10,-6,/h10,-8,/h(FitFailureunit),对于低故,障,障率的元,器,器件常以10,-8,/h 为,故,故障率，,它,它的意义,为,为每100个产品,工,工作100万小时,，,，只有1,个,个故障，,或,或者是每1000,个,个产品工,作,作10万,小,小时只有1个故障,。,。,失效率是,一,一条随时,间,间变化的,曲,曲线浴盆曲线产品投入,后,后经过：,早期失效,期,期,偶然失效,期,期,损耗失效,期,期,3.,系,系统可靠,性,性分析与,设,设计,1）故障,模,模式影响,及,及危害分,析,析（Failure Mode,EffectandCriticalityAnalysisFMEA/FMECA）：是可,靠,靠性分析,的,的一种重,要,要定性分,析,析。它是,按,按照一定,的,的格式有,步,步骤地分,析,析每一个,部,部件、单,元,元（或每,一,一种功能,）,）可能产,生,生的故障,（,（失效）,模,模式，每,一,一种失效,模,模式对系,统,统的影响,及,及失效后,的,的严重程,度,度，是一,种,种失效因,果,果关系分,析,析。,故障模式,：,：故障的,表,表现形式,：,：断裂、,接,接触不良,、,、泄露、,腐,腐蚀等。,用途：,发现生,产,产中薄,弱,弱环节,，,，有助,于,于设计,人,人员有,针,针对性,地,地采取,改,改进措,施,施。,协助确,定,定可靠,性,性关键,件,件和重,要,要件。,它,它们是,改,改进设,计,计、可,靠,靠性增,长,长、生,产,产质量,控,控制的,主,主要对,象,象。,为产品,的,的检验,程,程序、,故,故障试,点,点的设,置,置、维,修,修分析,、,、保障,分,分析提,供,供依据,。,。,FMEA工作,程,程序：,列出产,品,品（系,统,统）中,各,各部件,的,的名称,编,编号,假设并,列,列出可,能,能发生,的,的所有,失,失效模,式,式,说明各,失,失效模,式,式对整,个,个系统,的,的影响,指出失,效,效的危,害,害程度,提出防,止,止失效,的,的方法,和,和补救,措,措施,2）,故,故障,树,树（Fault TreeTree,）,）FTA分析:,通,通过对,可,可能造,成,成产品,故,故障的,硬,硬件、,软,软件、,人,人为因,素,素进行,分,分析，,画,画出故,障,障树，,从,从而确,定,定产品,故,故障原,因,因的各,种,种组合,方,方式及,其,其发生,概,概率的,分,分析技,术,术。包,括,括定性,和,和定量,分,分析。,3）系,统,统可靠性设,计,计,转向,串联系统的,可,可靠性设计,：,：汽车可,以,以分成5大,子,子系统：发,动,动机、变速,箱,箱、制动、,转,转向与轮胎,。,。,串联系统的,可,可靠度函数,：,：,发动机,制动,变速箱,轮胎,由130万,个,个零部件组,成,成的导弹，,其,其零件的不,良,良率为百万,分,分之一，其,正,正常运行的,概,概率（可靠,度,度）为：,分析：系统的可靠,性,性在很大程,度,度上取决于,组,组成单元的,可,可靠度、系,统,统的可靠性,结,结构模式、,组,组成单元的,数,数量。,并联系统的,可,可靠度分析,：,：在一个有n个单元的,并,并联系统中,，,，如果一个,单,单元正常工,作,作，系统就,正,正常工作，,或,或者，只有,当,当所有单元,都,都失效时，,系,系统才失效,。,。,两,两个元件,并,并联系统的,可,可靠度：,二、维修性,：,：,在定量的维,修,修性设计中,，,，需要建立,维,维修性模型,，,，进行维修,性,性分配和维,修,修性设计。,1.定义：维修性是指,产,产品在规定,条,条件下和规,定,定时间内，,按,按规定的程,序,序和方法进,行,行维修时保,持,持或恢复其,规,规定状态的,能,能力。,维修性是产,品,品的一种设,计,计特性，是,在,在产品研制,初,初期及整个,研,研制过程中,，,，设计者把,维,维修简便、,迅,迅速、经济,的,的特性设计,到,到产品中，,以,以保证产品,在,在生产、安,装,装和使用时,，,，能以最低,的,的寿命周期,费,费用和最短,的,的停机时间,，,，保持或恢,复,复产品到规,定,定的状态。,2.维修的,主,主要类型：预防性维修,、,、修复性维,修,修、维护,3.维修性,定,定量指标,维修度：产,品,品在规定的,条,条件和规定,时,时间内，按,规,规定的程序,和,和方法进行,维,维修时，保,持,持和恢复其,规,规定状态的,概,概率。,平均修复时,间,间MTTR：排除故障,所,所需实际时,间,间的平均值,平均故障间,隔,隔时间MTBF：设,一,一个可修复,产,产品在使用,过,过程中发生,了,了N,0,次故障，每,次,次修复后又,重,重新使用。,测,测得每次持,续,续工作时间,依,依次为t,0、,t,1,、t,2,、t,N0,，则其MTBF为：,平均预防性,维,维修时间：,某,某个维修级别一次预防性,维,维修所需时,间,间的平均值,。,。,4.维修性,设,设计模型：,准则：简化,准,准则、人机,工,工程准则、,标,标准化准则,、,、模块化准,则,则、标识化,准,准则、快速,和,和简便准则,维修性分配,：,：等值分配,法,法、按可用,度,度分配法、,相,相似产品分,配,配法、加权,因,因子分配法,维修性预计,：,：单元对比,法,法、时间累,计,计法、抽样,评,评分法、抽,样,样预计法,三、保障性,保障性：产品的设计,特,特性和计划,的,的保障资源,能,能满足使用,要,要求的能力,。,。,维修保障性：从维修资,源,源方面保证,维,维修工作正,常,常进行的能,力,力。,维修保障性,综,综合参数：把产品的时,间,间分为工作,时,时间及不能,工,工作时间，,不,不能工作是,由,由于出了故,障,障需要维修,造,造成的。不能工作时,间,间包括维修,时,时间及延误,时,时间。,平均延误时,间,间：由于保障资,源,源补给或管,理,理原因未能,及,及时对产品,进,进行维修所,延,延误的时间MDT。,维修保障计,划,划：贯穿于产品,设,设计、制造,和,和使用全过,程,程，通过在,产,产品研制过,程,程中的维修,保,保障性分析,，,，制定维修,保,保障计划。,四、可用性,定义：在要,求,求的外部资,源,源得到保证,的,的前提下，,产,产品在规定,的,的条件和规,定,定的时间，,处,处于可工作,状,状态或可使,用,用状态的程,度,度。可用性,的,的概率度量A称为可用,度,度。,产品的可用,性,性取决于可,靠,靠性、维修,性,性及MDT,，,，当MDT=0时，为,固,固有可用度,使用可用度,：,：,五、寿命周,期,期费用,寿命周期：,产,产品从研制,开,开始到退役,或,或整个报废,为,为止的周期,。,。,寿命周期费,用,用包括：,研制费C,1,生产或购置,费,费C,2,使用与保障,费,费C,3,退役处置费C,4,产品可信性,的,的影响因素,可,可靠性、维,修,修性、维修,保,保障性对寿,命,命周期费用,有,有较大影响,在产品设计,的,的整个阶段,，,，应对可信,性,性影响因素,进,进行权衡分,析,析，按最小,寿,寿命周期费,用,用来优化产,品,品设计。,六、风险,风险：是指,在,在规定的费,用,用、进度和,技,技术约束条,件,件下，产品,研,研制可能发,生,生具有潜在,后,后果的不期,望,望情况。,风险是由于,缺,缺少对事件,的,的预测或控,制,制产生的，,而,而且对任何,产,产品研制过,程,程都是固有,的,的，在产品,寿,寿命周期任,何,何时间都会,发,发生。,风险是可以,度,度量、评估,和,和管理的。,风,风险管理是,对,对资源的反,复,复优化过程,，,，以降低风,险,险