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《东北大学》 2009年
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有关产品质量可信性若干问题的研究及应用

毛居全  
【摘要】:产品质量是产品设计的主要目标,设计的好坏会直接影响产品的质量,进而会影响客户对企业的信任,对企业的发展也会产生积极或消极的影响。先进而实用的设计理论方法有助于很好地完成产品设计工作,会加速企业研发的进度,对企业的发展具有很大的促进作用,因而备受科研人员和企业界的重视。 近百年来,国内外学者们已经提出了近60种设计方法,这些设计方法对提高产品的设计质量都起到了不同程度的促进作用。在这么多的设计理论和方法面前,如何有效地使用这些方法,对这些方法进行有机的组合或进行最佳的匹配来完成产品设计,使产品获得良好的功能和性能及设计质量,是摆在设计师面前的的头等重要的任务。我国学者提出的综合设计法在某种程度上可以较好地处理和解决前面提出的问题,并通过设计证明了提出方法的可行性和有效性。在具体的产品设计的过程中,通过产品设计规划、功能优化设计、动态优化设计、智能优化设计、可视优化设计及设计质量检验等主要内容来完成设计,可以获得设计质量较高的产品及合适的各类动态参数,确保和提高产品的全部功能与性能。综合设计方法的提出避免了设计方法选择的不规范性和随意性。 尽管如此,产品的设计质量的优劣,或所设计产品的功能与性能的高低,在产品还未产出之前,很难有一个十分准确的结论。由此,便提出了产品质量或产品功能与性能的可信性问题,即在产品投产之前,对产品的质量及其功能与性能进行可信性评价,这对企业的决策层来说,及早地了解与掌握产品质量的可信性,进而对产品的进一步研究与开发较早地做出估计和规划,具有重大的实际意义。因而产品质量的可信性的研究对企业的发展有着重要意义。 本文重点研究综合设计法框架下产品质量的功能和性能的可信性,也就是对产品质量的可信性进行研究,在获得产品质量的可信性的基础上,对综合设计法理论的功能与功能优化、性能与性能优化对产品质量可信性的影响做了深入的研究。 本文的研究工作得到了国家自然科学基金重点项目(编号:50535010)的支持。研究结论对于现代设计法的进一步完善和丰富及其应用与推广都有着重要意义。具体研究内容如下: (1)对产品设计理论与方法的研究现状进行概括,对国内外主要设计理论与方法进行有效的分类和发展趋势进行分析。论述了现阶段产品设计理论与方法研究中的关键问题;论述了可信性的发展过程、研究现状和发展趋势。 (2)本文对质量的概念、发展和质量的理论体系以及其特性做了论述;重点对质量的成本、经济性和生产效率进行了研究;对现代产品综合设计法的质量的组成元素和质量方程、技术系统的完整性和目标、内容与方法的关联方程、产品设计质量的评价指标和评价方法以及产品设计质量控制与综合设计理论方法的作用做了研究。 (3)对可信性的概念、可信度、可信性与可靠性的关系、可信性设计的目标、内容和方法进行了论述;分析了影响产品质量可信性的主要方面;分析了产品功能优化对产品质量可信性的影响,产品的结构性能、使用性能与制造性能对产品质量可信性的影响;同时论述了对可信性检验的方法的可信性试验;最后应用模糊综合评价的数学模型对振动筛的质量可信性作出评价。 (4)产品功能在产品质量中具有重要地位,论述了功能优化设计的目标、内容与方法。对确定产品合理功能做了分析,将产品质量可信性与产品功能及优化设计相结合进行分析,来提高产品质量和产品质量的可信性,提高产品的可用性。通过分析了产品的主功能与功能优化设计,及其对提高产品质量与可信性的作用;分析了产品的辅助功能与功能优化设计,以及功能优化对产品质量可信性的影响,并通过产品功能优化来提高产品的可信性,同时应用定义-测量-分析-改进-控制的方法来不断改进产品质量和产品质量的可信性,提高用户的满意度和忠诚度。 (5)将产品质量可信性与产品性能及优化设计相结合进行分析,提高产品质量和产品质量的可信性,提高产品的可用性。分析了产品的结构性能与动态优化设计,及其对提高产品质量与可信性的作用;分析了产品的使用性能与智能优化设计,及其对提高产品质量与可信性的作用;分析产品的制造性能与可视优化设计,及其对提高产品质量与可信性的作用;按照提高产品质量可信性的三种途径,应用定义-测量-分析-改进-控制的方法来不断改进产品质量和产品质量的可信性。 (6)以大型压缩机转子振动实验系统课题为研究对象,应用现代设计方法对其进行研究,对其转子振动实验系统以产品质量为核心进行了功能动态优化设计,性能的智能化设计,运动学可视化、装配过程可视化等研究。以产品可信性为目标进行了转子系统的冲击响应动态特性进行分析,质量慢变的碰摩系统的可靠性试验研究,转子支座松动系统的试验研究,提高系统的可靠性运作的性能,提高系统的可信性、安全性和保障性能。实践表明,通过综合设计法和可信性的结合,运用动态优化设计、智能优化设计和可视化设计,可以提升产品的设计质量,并为进一步的概念设计和创新设计提供可信性的设计知识,为企业发展开拓新的领域。
【学位授予单位】:东北大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TB472

【引证文献】
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【同被引文献】
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