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六西格玛设计咨询容差的创新之处

张驰专栏  |      2017-04-20 09:08:37
引言:六西格玛设计咨询容差的创新之处,六西格玛容差设计工程实践现状出发,在系统地分析评价国内外容差设计研究现状的基础上,对传统容差设计仅关注制造成本的思想提出商榷
六西格玛设计咨询容差的创新之处

六西格玛容差设计工程实践现状出发,在系统地分析评价国内外容差设计研究现状的基础上,对传统容差设计仅关注制造成本的思想提出商榷,并对全局容差设计提出有根据的趋势预测,从容差实践中提炼出了基于产品全寿命周期容差设计新课题。针对新的科学问题,采用多视角的研究方法系统地研究了容差对产品全寿命周期成本的影响规律,在此基础上创建一套基于全寿命周期六西格玛容差设计方法论,为产品容差设计的寿命周期全局优化难题提供了一种新的解决途径,完善并发展了全寿命周期六西格玛解决方案,这种研究方式扩展了本领域的研究视野。

具体创新之处如下:

(1)提出了一种在设计早期阶段对容差设计方案进行预评估的方法与流程,实现了容差约束对早期系统设计阶段的方案选择提供指导参考作用,改进了传统容差设计主要集中在详细设计阶段的局限性,降低了设计变革次数和设计周期时间,为容差并行设计和数字化设计奠定了基础。

(2)提出了基于全寿命周期成本全局优化的容差设计方法,认识了容差决策引起的产品全寿命周期成本变动效应,克服了传统容差设计主要局限在制造成本局部优化的缺点。首先举例建立了容差与废次品成本、库存成本的定量模型,从全局角度分析了容差设计决策对全寿命周期成本的影响规律,接着采用了模糊神经网络、灰色理论和多元回归的方法对全寿命周期成本-容差定量模型分别进行了研究,并对三种方法进行了比较,为提高六西格玛容差设计优化决策全局性与准确性提供了理论基础。

(3)针对容差设计实践中多学科质量特征质量损失计算不准确的问题,本文利用统计分析、线性主元分析、互信息熵分析等方法对不同学科的多元产品质量特征进行降维压缩和特征综合,得到产吕质量变化更为敏感的融合质量特征,然后再对融合质量特征按照田口质量损失的方法进行计算,从而有效解决了工程实践中多学科质量特征损失函数计算不准确的难题,在一定程度上提高了容差设计决策的精度。

(4)建立了基于多目标的全寿命周期六西格玛容差设计的决策优化模型,实现了容差设计基于制造成本局部最优到LCC全局最优的转变,为解决全寿命周期多约束条件的多目标容差优化难题提供了一种解决途径。

另外,总结容差设计实践存在的问题,本文后面还提出了一种基于FMEA的关键容差设计方法,为预防工程实践中的重大质量事故的发生提供了一种解决办法。通过FMEA方法寻找出设计或工艺的薄弱环节,然后针对这些关键零部件或薄弱环节采取专门的容差设计技术,从而减少产品在使用过程中因质量事故而产生的重大损失,有利于降低产品的LCC成本。
 

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