田口质量理论

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田口质量理论概述

  70年代,田口玄一博士提出田口质量理论,它包括离线质量工程学(主要利用三次设计技术)和在线质量工程学(在线工况检测和反馈控制)。田口博士认为,产品质量首先是设计出来的,其次才是制造出来的。因此,质量控制的重点应放在设计阶段,从而将质量控制从制造阶段进一步提前到设计阶段。

田口质量理论的基础

  (一)田口质量观

  日本著名质量管理专家田口玄一博士的质量保证理论自成体系,它的理论基础是田口质量观、质量损失函数等方法。它将产品质量控制分为线内质量控制和线外质量控制线外质量控制就是采用三次设计法对产品进行质量设计,线内质量控制侧重于制造过程中对产品质量进行控制,分为工序诊断与调整、预测与校正、检验与处理。   在田口的理论体系中。核心是将质量和经济性紧密地联系在一起,这种联系用质量函数来表示。所以质量损失函数是田口质量理论的一个重要内容。他提出了产品质量与上市后给社会造成的损失联系起来,认为社会损失的大小就直接反映了质量的高低。因此,同为合格品,上市后给社会造成的损失小的产品,它的质量就高。

  田口玄一认为:产品质量的好坏不能单纯看是否符合公差。公差只是认为决定的判断标准,并不表示产品内在质量的好坏,而内在质量的好坏主要有质量特性偏离设计中心制的大小来决定。

  (二)质量损失函数

  田口玄一认为,即使是合格品(输出质量特性在用户要求的公差范围内),其输出特性的波动仍可给用户和社会造成损失,输出特性愈远离其目标值,造成的损失就愈大。因此,输出特性应尽量接近其目标值。田口建议用质量损失函数来度量合格品输出特性偏离目标值给用户造成的损失。

  产品的质量特性受噪声的影响会偏离目标值,随偏离程度不同,将给用户造成程度不同的损失。设产品质量特性的实测值为Y,质量特性的目标值(或中心值)为m,实测值偏离目标值时的损失用L(y)表示,则L(y)是偏离量(Y-m)的函数,称为损函失数。将损失函数L(y)在m附近按泰勒级数展开

 L(y)=L(m)+\frac{L'(m)}{(1!)}(y-m)+{L''(m)}{2!}(y-m)^2+......t

  当y=m时,显然不会给用户带来损失,故第一项L(m)=0。由于L(Y)在Y=M时有最小值,因此以解导数

  (三)三次设计

  三次设计理论是田口玄一于20世纪70年代创立的一种系统设计方法。其核心思想是在产品设计阶段就进行质量控制,力图用最低的制造成本生产出满足顾客要求的、对社会造成损失最小的产品。与传统的产品设计概念不同,田口将产品的设计过程分成三个阶段,即系统设计参数设计容差设计三次设计的重点在参数设计,国外称为健壮设计或鲁棒设计。

  田口质量理论的三次设计紧密地把专业技术与数理统计方法结合起来,充分利用各设计参数与输出质量特性之间一般具有非线性关系的特点,采用系统设计参数设计容差设计的三阶段优化设计方法,从设计上控制输出质量特性值的波动,以提高产品固有质量水平。这是一种可以在原材料、零部件的质量参数波动较大,或出于经济性考虑,在不宜压缩原材料和零部件波动幅值的情况下,仍能保证产品最终输出特性的一种稳定性优化设计方法。

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