质量管理-质量策划.ppt

《质量管理-质量策划.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《质量管理-质量策划.ppt（109页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、第三章 质量策划,第一节 质量策划过程第二节 标杆管理第三节 田口方法第四节 顾客需求的转化QFD方法,企业成功的秘诀是：关注你的顾客，用各种办法去满足他们的需求。,重点掌握,质量策划的含义,质量策划：Quality planning（ISO9000：2005）质量管理的一部分，致力于制定质量目标并规定必要的运行过程和相关资源以实现质量目标。质量策划包括：a.产品策划：对质量特性进行识别、分类和比较，并建立其目标、质量要求和约束条件。b.管理和作业策划：对实施质量体系进行准备，包括组织和安排。c.编制质量计划和作出质量改进规定。,质量策划内容,不管采用何种形式，质量策划的内容必需包括：设定质量

2、目标。任何一种质量策划，都应根据其输入的质量方针或上一级质量目标的要求，以及顾客和其他相关方的需求和期望，来设定具体的质量目标。确定达到目标的途径。也就是说，确定达到目标所需要的过程。这些过程可能是链式的，从一个过程到另一个过程，最终直到目标的实现。也可能是并列的，各个过程的结果共同指向目标的实现。还可能是上述两种方式的结合，既有链式的过程，又有并列的过程。事实上，任何一个质量目标的实现，都需要多种过程。因此，在质量策划时，要充分考虑所需要的过程。确定相关的职责和权限。质量策划是对相关的过程进行的一种事先的安排和部署，而任何过程必须由人员来完成。质量策划的难点和重点就是落实质量职责和权限。如果

3、某一个过程所涉及的质量职能未能明确，没有文件给予具体规定（这种情况事实上是常见的），会出现推诿扯皮现象。,确定所需的其他资源，包括人员、设施、材料、信息、经费、环境等等。注意，并不是所有的质量策划都需要确定的这些资源。只有那些新增的、特殊的、必不可少的资源，才需要纳入到质量策划中来。确定实现目标的方法和工具。这并不是说所有的质量策划都需要的。一般情况下，具体的方法和工具可以由承担该项质量职能的部门或人员去选择。但如果某项质量职能或某个过程是一种新的工作，或者是一种需要改进的工作，那就需要确定其使用的方法和工具。确定其他的策划需求。包括质量目标和具体措施（也就是已确定的过程）完成的时间，检查或考

4、核的方法，评价其业绩成果的指标，完成后的奖励方法，所需的文件和记录等。一般来说，完成时间是必不可少的，应当确定下来。而其他策划要求则可以根据具体情况来确定。,质量策划输出,质量策划都应形成文件输出，也就是说，都应形成质量计划文件。将上述质量策划内容用文字表述出来，就成为质量计划。一般来说，质量策划输出应包括以下内容：为什么要进行质量策划或为什么要制定该项质量计划（将质量策划的输入进行简单表述），适当分析现状（问题点）与质量方针或上一级质量目标要求，以及顾客和相关方的需求和期望之间的差距。通过质量策划设定质量目标。确定下来的各项同具体工作或措施（也即各种过程）以及负责部门或人员（也即职责和权限）

5、。确定下来的资源、方法和工具。确定下来的其他内容（其中质量目标和各项措施的完成时间是必不可少的）。,第一节 质量策划的过程,质量策划的任务质量策划的步骤顾客需求的识别,一、质量策划的任务,顾客需求分析，将顾客的不同需求转化为对产品或服务的质量要求，进而转化为产品或服务特性以及相应的标准规范，制定产品生产过程或服务提供过程标准。,二、朱兰的质量策划步骤,识别顾客：列出顾客清单识别顾客需要：用顾客自己的语言表述顾客需要的转换：用生产者的语言描述的实体质量要求确定对实体质量的测量单位和测评方法产品或服务设计：产品或服务特性,产品或服务设计的优化：确定目标 确定产品或服务提供的工作过程：过程的特点、标

6、准或要求 过程优化及生产能力的测定 生产过程准备 运行准备,三、顾客需求的识别,顾客需求的识别是质量策划的出发点需求的多样性：不同顾客有不同需要 需要随时间、环境、及顾客自身的变化而变化,了解顾客需求,一个老太太去买李子，A小贩说：我的李子又大又甜，买点吧。老太太摇摇头走了。B小贩问：您想要什么？老太太说：我想买很酸的李子。B小贩说：那您来对了，我的李子最酸的，您尝尝。老太太尝了尝，买了一斤。C小贩问：您买酸李子做什么呢？老太太说：儿媳妇儿怀孕了，要吃酸的。C小贩说：都说酸儿辣女，您儿媳妇儿一定要给您生个大胖孙子了。老太太很高兴。C小贩又说：怀孕的时候要多补充维生素啊，您看您要不要再来点猕猴桃

7、，含维生素最多的，最适合孕妇吃的。您买点？老太太就又买了两斤猕猴桃。小贩说，以后您肯定还得买，我一直在这里摆摊。您再来我给您优惠，也沾沾您老的喜气。,需求的内容顾客期望得到什么？这是否是顾客所期望的？是否能够一直与顾客的期望相符？顾客愿意付多少钱？交货（或提供服务）是否及时、快捷？影响质量的其他因素。,需求信息的来源,来自顾客的意见。来自与顾客接触面上的现场工作和服务人员的意见。市场调查的方法得到的信息。,顾客需求的识别如何识别,成为一名顾客研究顾客行为与顾客沟通模仿顾客使用,顾客需求的识别如何识别,反应性行动：1.管理和解决顾客抱怨的系统2.顾客满意度调查和随后的改进行动3.产品或服务缺陷数

8、据的调查、分析和随后的改进行动。,顾客需求的识别如何识别,预防性行动：1.竞争性的水平对比，从“世界级”的企业学习以便更好地竞争2.通过系统方法捕捉顾客对新产品或服务的声音或需求3.对关键顾客的观点和需求进行提炼。,管理顾客抱怨的重要性,损失一名顾客的高成本不满意顾客的抱怨率是1/27平均被无理对待的顾客会告诉8到16个人91%的顾客再也不会购买你的商品或服务如果做出努力以弥补顾客抱怨，将会重新得到 8295%的顾客吸引一个新顾客要付出保留一个老顾客5倍的努力。令人震惊的是91%的不满意顾客再也不会光顾。,顾客抱怨和反馈管理系统,从所有来源收集抱怨信息通过顾客抱怨和反馈表收集数据快速解决所有顾

9、客得到回复事件在当地得到解决事件由组织来解决系统内问题的解决识别并监视绩效评价标准,客户的需求主要表现在以下几个方面：,航空货运产品的质量策划案例,图：客户选择运输方式的重要因素,第二节 标杆管理,中国有句古训：“以铜为鉴，可以正衣冠；以史为鉴，可以知兴替；以人为鉴，可以明得失。”,返回,标杆管理定义,罗伯特开普：一个将产品、服务和实践与最强大的竞争对手或行业领导者相比较的持续过程,美国生产力与质量中心:标杆管理是一个系统的、持续性的评估过程，通过不断地将企业流程与世界上居领先地位的企业相比较，以获得帮助企业改善经营绩效的信息。,综合的观点：,标杆管理：以最强的竞争企业或其它行业中领先和最有名

10、望的企业在产品、服务或流程方面的绩效及实践措施为基准，树立学习和追赶的目标，通过资料收集、比较分析、跟踪学习、重新设计并付诸实施等一系列规范化的程序。,标杆管理的类型,返回,内部标杆：是以企业内部的成功经验为学 习对象竞争性标杆：是以直接的竞争对手为学习 对象功能性标杆：是针对某一特定过程，从不 同行业中寻找最优秀的经验 作为学习对象。,水平对比的项目,几乎所有的事情、产品和服务都可进行对比。制造方法：库存控制和管理、仓储和交付服务、生产工艺、自动化技术产品质量体系产品开发过程：理解和收集顾客需求、设计工具和工艺、快速设计和市场导入过程市场营销技术,标杆管理流程,标杆管理的起源,标杆管理起源于

11、20世纪70年代末80年代初，在美国学习日本的运动中，首先开辟标杆管理先河的是施乐公司,标杆管理的定义,施乐公司将标杆管理定义为“一个将产品、服务和实践与最强大的竞争对手或是行业领导者相比较的持续流程”,标杆管理的效果,通过全方位的集中分析比较，施乐弄清了这些公司的运作机理，找出了与佳能等主要对手的差距，全面调整了经营战略、战术，改进了业务流程，很快收到了成效，把失去的市场份额重新夺了回来,标杆管理的对标,在提高交付定货的工作水平和处理低值货品浪费大的问题上，同样应用标杆管理方法，以交付速度比施乐快3倍的比恩公司为标杆，并选择14个经营同类产品的公司逐一考察，找出了问题的症结并采取措施，使仓储

12、成本下降了10%，年节省低值品费用数千万美元,标杆管理的推广,从那时起，标杆管理的一套严密的、受控的方法成为世界范围内持续改进、质量控制、流程再造和变革推动的首要步骤。它与企业再造、战略联盟一起并称为20世纪90年代三大管理方法,标杆管理的步骤,施乐公司的罗伯特开普，是标杆管理的先驱和最著名的倡导者。他将标杆管理活动划分为5个阶段，每阶段有2到3个步骤,标杆管理的步骤,计划A确认对哪个流程进行标杆管理B确定用于作比较的公司C决定收集资料的方法并收集资料 分析A确定自己目前的做法与最好的做法 之间的 绩效差异B拟定未来的绩效水准,标杆管理的步骤,整合A就标杆管理过程中的发现进行 交流并获得认同B

13、确立部门目标 行动 A制定行动计划B实施明确的行动并监测进展情况,标杆管理的步骤,完成A处于领先地位B全面整合各种活动C重新调校标杆,标杆管理的类型（之一）,内部标杆管理 以企业内部操作为基准的标杆管理。它是最简单且易操作的标杆管理方式之一。辨识内部绩效标杆的标准，即确立内部标杆管理的主要目标，可以做到企业内信息共享。辨识企业内部最佳职能或流程及其实践，然后推广到组织的其它部门，不失为企业绩效提高最便捷的方法之一。除非用作外部标杆管理的基准，单独执行内部标杆管理的企业往往持有内向视野，容易产生封闭思维。因此在实践中内部标杆管理应该与外部标杆管理结合起来使用。,标杆管理的类型（之二）,竞争标杆管

14、理 以竞争对象为基准的标杆管理。竞争标杆管理的目标是与有着相同市场的企业在产品、服务和工作流程等方面的绩效与实践进行比较，直接面对竞争者。这类标杆管理的实施较困难，原因在于除了公共领域的信息容易接近外，其它关于竞争企业的信息不易获得。,标杆管理的类型（之三）,职能标杆管理 以行业领先者或某些企业的优秀职能操作为基准进行的标杆管理。这类标杆管理的合作者常常能相互分享一些技术和市场信息，标杆的基准是外部企业（但非竞争者）及其职能或业务实践。由于没有直接的竞争者，因此合作者往往较愿意提供和分享技术与市场信息。,标杆管理的类型（之四）,流程标杆管理 以最佳工作流程为基准进行的标杆管理。标杆管理是类似的

15、工作流程，而不是某项业务与操作职能或实践。这类标杆管理可以跨不同类组织进行。它一般要求企业对整个工作流程和操作有很详细的了解。,案例1：美孚的标杆管理,背景：1992年初，美孚石油公司展开一项关于公司服务的顾客调查，从而发现服务中存在的问题。解决问题方法：标杆管理团队组建：速度，微笑，安抚三个团队应运而生立标：速度小组penske(潘斯克)公司 微笑小组丽嘉卡尔顿宾馆 安抚小组家居仓储美孚提炼了对三家优秀企业服务的研究结果，形成了新的加油站概念-”友好服务”。美孚在佛罗里达的80个服务站开展这一试验，大获全胜。,案例1：美孚的标杆管理,背景：1992年初，美孚石油公司展开一项关于公司服务的顾客

16、调查，从而发现服务中存在的问题。解决问题方法：标杆管理团队组建：速度，微笑，安抚三个团队应运而生立标：速度小组penske(潘斯克)公司 微笑小组丽嘉卡尔顿宾馆 安抚小组家居仓储美孚提炼了对三家优秀企业服务的研究结果，形成了新的加油站概念-”友好服务”。美孚在佛罗里达的80个服务站开展这一试验，大获全胜。,案例1：美孚的标杆管理,背景：1992年初，美孚石油公司展开一项关于公司服务的顾客调查，从而发现服务中存在的问题。解决问题方法：标杆管理团队组建：速度，微笑，安抚三个团队应运而生立标：速度小组penske(潘斯克)公司 微笑小组丽嘉卡尔顿宾馆 安抚小组家居仓储美孚提炼了对三家优秀企业服务的研

17、究结果，形成了新的加油站概念-”友好服务”。美孚在佛罗里达的80个服务站开展这一试验，大获全胜。,发展背景,随着经济全球化、迅速变化的市场以及日趋激烈的国际竞争，企业只有不断的缩短开发时间、提高质量、降低成本、改进服务和整洁的环境才能 赢 得竞争。据统计，1870-1980年，制造加工过程效率提高了20倍，管理效率提高了倍，而设计效率只提高了1.2倍，基本上是传统的串行设计方式。,并行工程,传统串行工程的产品开发模式,串行产品开发过程,产品需求分析,产品设计,工艺设计,生产准 备,加工装配,质量检验,修改设计,用户,这种方式的缺陷是设计与制造的严重分离。设计师只负责按照功能要求把产品设计出来，

18、至于如何加工生产，则是工艺师的事，这被一些国外学者形象地称为“扔过墙”(Over the wall)式的设计。,随着现代制造业的发展，这种设计方式的弊端越来越多地暴露出来：出于设计没考虑工艺，设计出的产品制造成本高，没有竞争力；出于各环节串行，生产准备只能在设计完全结束后起动，延长了产品开发时间，丧失了占领市场的机会；更为常见且很严重的情形是：一些设计要求在制造时很难实现甚至根本无法实现，由此导致的返工既浪费了人力，又延误了工期。,并行工程的概念的产生,1982年，美国国防高级研究项目局开始研究如何在产品设计过程中提高各活动之间的并行度的方法。5年后，美国国防高级研究计划局(DARPA)发表了

19、其研究成果。后来的事实证明，该研究成果成为其后所有这方面研究的重要基础。1986年夏天，美国国防部防御分析研究所发表了非常著名的R-338报告并行工程(Concurrent engineering：CE)概念：对产品及其下游的生产支持过程进行并行一体化设计的系统方法。,并行工程示意图,CE的开发模式：同步、并行、交叉、协同的过程。,产品设计,装配设计,工艺设计,检验设计,时间,并行工程的优点,并行工程以其并行优势,较好地适应了当今市场剧烈竞争和急剧变化的挑战,成为现代产品开发的利器。它和成组技术(GT)、全面质量管理(TQC)、价值工程(VE)等现代管理技术相结合,在精益生产(LeanProd

20、uction)、计算机集成制造(CIM)等先进制造技术中的作用日益重要,并已在发达国家的企业生产实践中取得了显著效果。,案例,上海客车制造有限公司对SK6115HP2-3 新型客车的开发过程中为满足客户需求,开拓市场，将原有串行的开发过程转变为并行的产品开发过程,大量缩短产品开发周期,减少更改次数。,SK6115HP2-3,原有的客车产品串行开发流程,市场调查,方案设计,性能设 计,结构设计,方案评审,初步产品设计,工装设计,工装制造,样车制造,小批量试生 产,制定工艺总方案,装配方案设计,工艺过程设计,生产规划,生产详细设 计,生产线设计,采购计 划,采购,初步设计,详细设计,方案设计,试制

21、,详细产品设计,(1)产品开发过程是串行的，工艺设计和工装设计 不能提前与产品设计，延长了产品开发周期。(2)设计更改过于频繁,阻碍了信息的流动。(3)设计图纸的审批流程过于烦琐。根据并行工程思想,对客车公司原有的产品开发流程进行了这样的改进。(1)采用CAD、DFA(Design for Assembling)等技术,在产品开发的早期阶段就能够充分了解新产品的性能、结构以及车身覆盖件和车架等零部件的可制造性问题,从而能够尽量减少设计错误,提高设计质量;同时增加DFM，使产品设计阶段就可考虑产品加工、装配等工艺性问题,提高设计一次成功的可能性。,不足之处：,(2)采用IPT工作模式,根据客车公

22、司的实际情况组建项目团队,采用预发布和反馈的办法,并逐步使之制度化。在方案设计和结构设计的一定阶段,信向相关后续单位提前发布信息,一方面,及时得到息反馈,以提高工艺性,可加工性;另一方面,由于后续单位提前参与设计,使他们及时了解体会设计意图,同时可在适当时候进行工艺和生产准备。,(3)健全设计评审和工艺评审制度。适当的评审工作不仅是产品开发过程的里程碑,更大的优点在于它增加了过程的质量控制,提高上、下游阶段人员之间的信息交流,使下游设计人员获得足够的信息以开展他们的工作,有利于设计过程的并行,及时发现设计缺陷。(4)实现工艺、工装和材料的并行开发和准备,可精简设计过程,使制造系统与产品开发设计

23、不构成大循环,从而缩短开发周期,提高产品质量。经过改进后的产品开发周期如图2 所示。,编辑任务设计书,方案设计,初步设计,详细设计,工装制 造,工装设 计,工装预设计,编制工 艺总方案,装配方案设计,工艺规程编制,CADDFACAE,CADDFACAE,CADCAE,制定采 购方案,外协外购 件采购,评审,评 审,评审,评 审,评审,评审,样车试 制,评 审,YES,NO,NO,NO,NO,NO,NO,NO,YES,YES,YES,YES,YES,YES,并行开发流程,波音公司在研制新机型波音777中采用并行工程,比研制波音767 快一年半出图。,辛辛那提密拉克隆机床公司采用并行工程生产新型数

24、控机床,成本下降了30%,周期从15 个月缩短至9 个月。,美国电话电报公司、IBM公司数据设备公司以及Motoroma公司等都已成功运行并行工程,它们的信息系统开发提前期均缩短50%以上,最高可达80%。,总结,并行工程通过多学科团队、过程分析和改进、产品数据管理、协同工作环境、自动化的设计支持工具CAE/DFM及其信息集成等方法，来促进多学科、跨部门的信息共享和协作，使得在产品开发过程的早期，就尽可能的考虑下游的因素（可制造性、可维护性等），以减少工程更改，缩短开发周期，实现产品开发的一次成功和设计结果的优化。,第三节 田口方法,“田口质量”对品质的定义,这不同于通常对品质的定义。,田口老

25、师定义品质为“出库后，在社会造成的损失”。,那何为品质管理呢？为了向顾客提供更好的商品、更好的服务，在企业进行的一系列活动的总和。,通常认为的品质=产品具有的特性尺寸、阻抗,田口质量的核心思想,品 质（出库后的损失）,田口质量的核心思想减小“成本”与“品质”的总和目标：降低成本，提高品质,出库,生产成本(出库前的损失),田口质量的铁则,不良率、检查过程使用的品质特性,如果想要品质就不要测量品质。,田口质量中的品质定义（产品出库后在社会造成的损失）,品质类型,技术开发阶段源流品质,产品开发阶段上流品质,制造阶段中流品质,基本机能,目的机能,品质特性,市 场下流阶段品质,用于表征技术稳健性的基本机

26、能的机能性的尺度,手 段,图纸标注的尺寸、公差用于控制工程或产品的 品质特性各个测量项目,产品在市场上体现出多种使用目的，用于表征达到使用目的程度的目的机能的尺度,消费者评价的产 品的品质如汽车的耗能、噪声、震动等,目 的,田口质量是把市场发生的消费者的品质问题转移到研究室、实验室实施研究、改善的一门学科，它为我们提供了一种思路，用于分析如何把市场上的下流阶段的品质问题放到了源流阶段进行解决的问题。,技术开发阶段源流阶段品质,产品开发阶段上流阶段品质,制造阶段中流阶段品质,基本机能,目的机能,品质特性,用于表征技术稳健性的基本机能的机能性的尺度,手 段,图纸标注的尺寸、公差用于控制工程或产品的

27、 品质特性各个测量项目,产品在市场上体现出多种使用目的，用于表征达到使用目的程度的目的机能的尺度,市 场下流阶段品质,品质改善对象 下流阶段品质,技术开发阶段源流阶段品质,产品开发阶段上流阶段品质,制造阶段中流阶段品质,基本机能,目的机能,品质特性,用于表征技术稳健性的尺度的基本机能的机能性,手 段,图纸标注的尺寸、公差用于控制工程或产品的 品质特性各个测量项目,产品在市场上体现出多种使用目的，用于表征能达到使用目的程度的尺度的目的机能,目 的,消费者评价的产 品的品质如汽车的耗能、噪声、震动等,经营层、上级管理层关注的品质。积极听取消费者的声音固然重要，但是作为研究、改进实施时往往效率比较低

28、下。因为我们只能看到产品出库后的品质结果、却无法预测产品的品质趋势。（望大望小）,市 场下流阶段品质,品质改善对象 中流阶段品质,技术开发阶段源流阶段品质,产品开发阶段上流阶段品质,制造阶段中流阶段品质,基本机能,目的机能,品质特性,用于表征技术稳健性的尺度的基本机能的机能性,手 段,图纸标注的尺寸、公差用于控制工程或产品的 品质特性各个测量项目,产品在市场上体现出多种使用目的，用于表征能达到使用目的程度的尺度的目的机能,目 的,消费者评价的产 品的品质如汽车的耗能、噪声、震动等,制造部门按照设计部门的输出（如图纸、设计规格）来实现产品的制造过程。这期间关注的品质称为品质特征。然而对品质特征的

29、改进往往效率不理想。（望目望大望小）,市 场下流阶段品质,品质改善对象 上流阶段品质,技术开发阶段源流阶段品质,产品开发阶段上流阶段品质,制造阶段中流阶段品质,基本机能,目的机能,品质特性,用于表征技术稳健性的尺度的基本机能的机能性,手 段,图纸标注的尺寸、公差用于控制工程或产品的 品质特性各个测量项目,产品在市场上体现出多种使用目的，用于表征能达到使用目的程度的尺度的目的机能,目 的,消费者评价的产 品的品质如汽车的耗能、噪声、震动等,存在于制品开发阶段，针对制品的目的机能，实施机能性（机能可靠性）的评价。用指标SN比表示。这个阶段的评价效率高、能够得到良好的改善效果。评价时往往使用标杆法。

30、（如，与公司现有制品的比较或与竞争公司优越制品的比较）（动特性望目特性）,市 场下流阶段品质,品质改善对象 源流品质,技术开发阶段源流阶段品质,产品开发阶段上流阶段品质,制造阶段中流阶段品质,基本机能,目的机能,品质特性,用于表征技术稳健性的尺度的基本机能的机能性,手 段,图纸标注的尺寸、公差用于控制工程或产品的 品质特性各个测量项目,产品在市场上体现出多种使用目的，用于表征能达到使用目的程度的尺度的目的机能,目 的,消费者评价的产 品的品质如汽车的耗能、噪声、震动等,实施对基本机能（运用的原器件的基本物理原理）的技术性评价。该阶段最容易体现出田口质量的作用，能够得到最大的改善效果，并且能够确

31、保技术开发时必需的创新性、通用性及再现性。,田口玄一,稳健设计的原理如下：烧制陶瓷产品时，假如你不能精确控制炉内温度，达不到你所用陶土的温度要求，致使陶瓷产品出现质量问题。这种情况常见的解决方法是想办法控制炉温。田口玄一却提供了一种截然不同的方法：抛开炉子问题，寻找一种对温度变化不太敏感的陶土。这就是稳健设计。稳健设计是田口玄一创立的质量工程观中的一个分支，由田口玄一发展而成，因此通常被人们称之为田口法(Taguchi Method)。,70年代，世界上技术先进国家已开始以一种全新的设计概念取代了传统的设计思想。设计中心思想是采用最低廉的元件组装成品质量最好，可靠性最高的整机；采用最宽松的工艺

32、条件加工出质量最好、成本最低、收益最高的产品。其口号是“用三类元件设计制造出一类整机”。,在国际市场上占有最大份额的日本电气产品以及美国三大汽车公司等都是在这种设计概念下取得了最好的技术经济效果，在放宽工艺要求，降低制造成本的条件下制造出高品质的产品。,SONY电视机 70年代的故事,日本制造,美国制造,全部合格,0.3%不合格,但美国的家庭更喜欢日本制造的电视机？,顾客为什么喜欢日产SONY？,1、优良品比率高2、在向目标值m靠近的同时，方差减小3、关注信号、减少噪音此时如何设计？,稳健性设计是日本著名的质量管理专家田口玄一博士于70年代初创立的质量管理新技术。这是一种最新颖、科学、有效的稳

33、健性优化设计方法。该理论和方法不仅受到日本同时也受到欧美各国应用统计学家、质量管理专家、工程设计专家和企业人士关注，并在工程实际中得到了广泛应用。,据资料介绍，日本数百家公司每年应用田口方法完成10万项左右的实例项目研究，在不增加成本的情况下，大大提高了产品设计和制造质量。田口的稳健性设计方法被日本人作为日本产品打入国际市场并畅销不衰的奥妙之一；是日本经济腾飞的秘诀和成功之道。,许多大公司的“设计规程”中明确指出设计人员在设计过程中必须采用田口方法的稳健性优化设计方法，否则在技术评审中难以通过。美国波音公司已采用田口方法成功地进行了飞机尾翼设计。,田口方法在美国工业界的广泛的应用,20世纪80

34、年代初引入美国后，在福特汽车获得成功，使福特在1986年盈利超越通用。后来，美国通用汽车工程管理学院，专门设置了田口方法的课程。1994年美国国家航空航天局（NASA）从94年开始推广田口方法，首先应用在航天飞机燃料贮箱中。据统计美国每年完成案例5000个以上，节约经费几十亿元。美国70%以上的工程技术人员了解田口方法。由于世界范围内高技术产业兴起和社会生产力的迅速发展，国际市场竞争的焦点已开始由价格的竞争转向质量设计的竞争。设计竞争的严峻形势迫使每个企业重新考虑其质量经营战略。,田口方法在美国工业界的广泛的应用,质量的稳健性设计,稳健性设计是实现低成本、高质量的有效方法。传统的设计思想认为：

35、只有用质量最好的原材料（零部件），才能组装成质量最好的整机；只有最严格的工艺条件才能制造出质量最好的产品。总之，材料、元器件质量特性越好，可行性就越高。,稳健性(robustness),也叫鲁棒性，是指因素状况发生微小变差对因变量影响的不敏感性。换句话说，产品性能与某个因素有关，因素状态变化时，产品的性能也随之变化。如果因素状态的变化对产品性能的影响不大，我们就说产品性能对该因素的变化是不敏感的，又称是稳健性的，或说产品性能对该因素的变化具有稳健性。如使产品性能对所用材质变差不灵敏，就能在一些情况下使用较低廉的或低等级的材料；使产品对制造尺寸变差不灵敏，可以提高产品的可制造性、降低制造费用；使

36、产品对使用环境变化不灵敏，就能保证产品使用的可靠性和降低操作费用；,稳健性（田口法）,在实际问题中存在不少误差因素，它们影响着产品质量。对这些误差因素可以采取两种办法：1)消除这些因素:实际上往往很难做到，有的情况下，即使能做到,也要花费很大力气和很高的费用，这是不值得的；2)尽量降低误差因素的作用，使产品性能因误差因素变化而变化的敏感性最小。根据这种指导思想，对产品的性能、质量和成本综合考虑，选择出最佳设计，既提高了产品质量，又降低了成本，这种设计方法叫做稳健设计；稳健设计是一种最优化设计方法，它的两个主要工具是信噪比和正交表，用信噪比作为特征数衡量质量，用正交表安排试验。,稳健设计（田口法

37、）,-如何实现低成本、高质量的设计？,-通过选择系统参数的最佳组合，尽量减小内外部和产品间的干扰，使质量特性波动最小。-选择低质量等级的元件，实现质量最好的整机。-根据各参数波动对产品质量特性贡献的大小，从经济性角度确定最合理的容差大小。,-把质量设计进产品里面去；-量化分析并确定产品的最佳参数和合理容差；-用质量损失和经济性角度进行质量设计；-实现低成本、高质量的设计效果。,稳健性设计,质量不是靠检验得来的，也不是靠控制生产过程得来的；质量，就是把顾客的质量要求分解转化成设计参数，形成预期目标值，最终生产出低成本且性能稳定可靠的物美价廉的产品。田口玄一,1、系统设计,指专业人员根据各个的技术

38、领域的专门知识，对产品进行整个系统结构的设计，也就是通常所说的产品质量设计。系统设计阶段，需要求出产品的性能指标与各有关参数之间的函数关系。,2、参数设计,指在全系统设计基础上，决定或选定系统各参数的最优参数组合。要求不仅应使产品有良好性能，而且在环境改变或元器件有所波动劣化的情况，按照这种参数组合制造出来的产品，在性能上仍能保持稳定。,3、容差设计,参数设计后确定了一组参数组合。但：1、是否还能减少参数波动幅度使产品质量特性更加稳定？2、是否可以适当降低元器件精度等级以降低成本？这两个问题实质上是确定适当的元器件精度，以使产品的使用寿命周期费用最低。,稳健设计技术的基本原理,噪声因素 波动是

39、产生质量问题的根源，在实际生产的过程中，往往存在着一些人们无法控制或难以控制的因素。我们称这些不可控制的因素为噪声因素或随机因素。正是这些无法穷尽的潜在变化的相互作用导致了技术功能，产品性能和工艺过程的波动。外噪声：温度、湿度、电源电压内噪声：绝缘材料老化、润滑油干燥、轴承磨损随机噪声,同时在设计和制造过程中还存在的一组相对稳定并可加以控制的因素，如原材料的规格、技术人员的技能和设计水平、测量设备精度、相对稳定的环境和温定。这些因素为可控因素和系统因素。正是这些可控因素才使得产品性能、工艺过程和技术功能具有一定的稳定性。,选择最有效的输出质量特性,实施稳健设计技术首先要选择最有效的输出质量特性

40、，尤其是在技术开发阶段，这一要素的正确选择显得更加重要。只有对有效的输出质量特性进行测量才能反映产品/工艺性能或技术功能的基本特征，进而确定输出的基本功能和理想功能。,为了获得稳定性好的质量，希望质量特征越接近目标值越好；同时，要求质量特征对噪声干扰抵抗力越强越好，即要求质量特征试验的多次观察值的平均值越接近目标值越好，同时，偏差变化越小越好。由于信噪比SN函数既考虑到质量特征的平均水平又考虑到其波动范围，因此，用SN来评价质量水平是比较合理的和全面的，信噪比SN越大，说明产品质量水平越高。,田口曾提出70多种不同的信噪比函数表达式，每一种表达式都有其适用的条件和范围，下面描述三种常用的SN函

41、数。（1）N型信噪比函数。用于质量特征目标值为一确定值的情况下的试验结果的分析和优选，如尺寸、输出电压等质量特征的设计。,式中：yi_表示观测值，i=1,2,n采样数。,（2）B型信噪比函数。用于质量性能目标值的越大越好情况下的试验结果的分析和优选，如强度、寿命等质量特征设计。,（3）S型信噪比函数。用于质量特征目标值为越小越好情况下的试验结果的分析和优选，如噪声、有害物质、污染等质量特征设计。,稳健设计方法的步骤,确定参数项目和位级（可控因素）A、B（内侧正交表）确定干扰因素（不可控因素：材质、环境.）（外侧正交表）确定内侧正交表时，取决于正交表方案。确定外侧正交表时，每对应一个内侧的试验号

42、，就有？个试验结果。,列 K L MNo.1 2 31 1 1 1 1 2 23 1 3 3(外侧表)18,外部因素,考虑他们的优良程度：信噪比=S/N=(信号功率)/(噪声功率)=（可控因素的效果）/（不可控因素的效果）越大，说明干扰的因素影响不大，质量的波动越小，稳定性和可靠性越好。,容差设计,选择系统各元件的最佳参数组合是参数设计的目的。参数设计后，应将元件自身的波动控制在一定的范围之内，这就是要进行容差设计的目的。,容差设计的过程,1.首先要研究，按参数设计确定的最佳水平组合取值、但选用价格低廉的零部件或元器件（即它们本身质量等级较低，误差较大）时，系统质量特性值的波动有多大。,容差设

43、计的过程,2.各误差因子的各水平均确定之后，即可将误差因子分配给选定的正交表。在直接对这些数据进行方差分析后，即可判断哪些误差因子对质量特性值的影响大。对于贡献大的误差因子，可选用质量等级高的优质元件，这样就能有效控制住质量特性值的波动，提高产品质量的稳定性了。,应结合经济性分析来确定元件的容许偏差。产品的功能受噪声影响会偏离目标值，随偏离的程度不同，将给用户带来程度不同的损失。,设质量特性值的实测值和目标值分别为y和m，y偏离m时的损失用L(y)表示，则L(y)是(y-m)的函数，称为损失函数。将L(y)在m附近展开成泰勒级数，则有,由于L(m)=0，L(m)=0，所以展开式的第一项和第二项

44、均为0，第三项成了主要项。另外，因偏离量(y-m)不会太大，忽略高次项，则损失函数可近似表示为式中,若把产品不能正常发挥其功能的极限偏差记为0，把偏差为0时的损失记为A0，则上式中的k值可求解如下:k=A0/02,假设电视机电源直流输出的目标值m=100V，当输出电压偏离目标值15 V时，因电视机发生故障，用户损失A0=50元，则：k=50/152 0.22元/V2,工厂在制造产品时，产品容差一般应比较小。当产品质量特性值的偏差大于产品容差时，产品就是不合格品。如把因产品不合格而给企业带来的损失记为A，代入损失函数可得故,相对于产品（或系统），构成此产品的元件（或零件）的特性参数称为下位特性。在对这些元件进行三次设计时，要根据他们对产品质量特性值（又称为上位特性）影响大小来确定容差。,设元件（或零部件）的质量特性值为x，m为x目标值，为元件的参数每变化一个单位时上位特性变化的大小，则元件参数变化对上位特性的影响，可用损失函数表示为,如某元件对上位特性值的影响很大，为了提高上位特性的稳定性，就应采取修复或把此元件换成质量等级更高的元件等措施。若把修复或更换引起的损失（或生产成本的增加）记为A，并用A取代左边的L，即可求出容许波动范围。,