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六西格玛设计容差设计研究的主要内容

张驰专栏  |      2017-05-10 09:37:15
引言:六西格玛设计容差设计研究的主要内容
六西格玛设计容差设计研究的主要内容

围绕研究目的 ,本文重点研以下内容:

一是研究了容差对产品全寿命周期成本的影响,分析影响LCC各组成部分的变动效应规律;二是建立了基于六西格玛管理的产品全寿命周期容差设计理论方法体系;三是建 立了容差-产品全寿命周期成本定量模型;四是TD Based on LCSS的早期阶段容差设计方法、多学科质量损失函数的计算、多目标容差优化设计、关键薄弱珍环节容差设计等关键问题进行了研究,关通过一些工程实例对方法进行了验证。

全文共分为8章,具体内容如下:
第1章,绪论。主要提供了研究的背景、意义,对国内外文献进行了综述,指出本研究的理论基础及基本前提,最后提出了本研究的基本思路、框架及其主要研究内容。

第2章容差对LCC的影响分析与容差设计理论体系建立。一是通过对产品全寿命周期成本LCC原理进行了分析,把握LCC理论分析要点与方法;二是对产品全寿命周期成本的类型、主要构成及其主要特征进行了分析,并列举分析了不同LCC结构的产品类型、为分类容差设计做准备;三是针对某一特定工程背景下,容差对产品全寿命周期成本构成部分的影响进行了分析,认识影响规律,介绍分析方法;四是采用逐步深入推进的分析方法,对于基于LCSS的容差设计理论进行了拓展,建立了TD Based on LCSS方法与理论的总体框架、实施的详细路线图及主要技术实现路径等,以便建立模型打下基础。

第3章,早期阶段容差总体评价与概念结构化方法。主要目的是建立设计早期阶段的容差需求分析、容差对产品方案选择的影响以及概念设计阶段对容差的总体量级进行评估优化的系统方法。重点介绍了容差与毛坯选择、可加工性、结构工艺性和可装配性等评价方法。在容差可加工性方面,提出了基于约束规则和模糊综合评判性和定量相结合的方法进行评价;在容差结构工艺性方面 ,从单个容差特征和容差特征组合上基于规则进行评价;在容差的可装配性方面,采用基于二叉树模型对装配时间和成本进行了评价和基于广义键对装配难度进行了评价,为产品设计早期(系统设计)阶段的容差设计提供系统的理论与方法。

第4章容差与产品全寿命周期成本模型建立。主要分析了不同容差方案引起的全寿命周期成本LCC相关成本的变动效应,重点举例建立了容差与废次品成本、库存成本的定量模型,接着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,建立了基于模糊神经网络、灰色理论和多元回归的全寿命周期成本-容差定量模型,克服了已有研究方法成本模型误差较大的难题,为提高六西格玛容差设计化化全局性与准确性提供了理论基础,也为容差优化决策模型的建立做准备。

第5章,容差设计中不同质量特性质量损失计算问题。核 心思想是利用统计分析、线性主元分析 ,互信息熵分析 等方法对不同多科的多个产品质量特征进行降维压缩以及特征综合,得到对产品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问题。该成果为多目标容差模型的建立做准备。

第6章。基于全寿命周期的六西格玛多目标容差优化设计。在综合容差LCC定量模型、不同质量特征损失函数的融合计算方法的理论研究基础上,建立了产品全寿命周期六西格玛容差多目标优化设计的数学决策模型,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。

第7章,基于FMEA的关键零部件与薄弱环节容差设计方法。该方法是TD Based on LCSS方法的重要补充。主要目的是通过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参数分配更加严格的容差,采取专门的容差设计方法。对关键容差进行重点设计,这有助于提升质量、可靠性、安全性,从而减少产品在使用过程中质量的快速退化或高额的维修成本、安全质量事故等 重大损失,大大降低产品的LCC成本。

第8章,研究结论与讨论。首先对整个研究进行回顾,分析本研究所能带来的启示,最后指出主要创新点和今后需要进一步研究的问题。

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