基于三次设计理论的质量优化设计系统研究

论文摘要

三次设计理论是日本著名学者田口玄一博士于本世纪70年代创立的一种优化设计方法,其基本思想是用正交试验表安排试验方案,用误差因素模拟各种干扰,以信噪比作为衡量产品质量特性的稳定性指标,从而设计出质量上乘,成本低廉,性能稳定可靠的产品。但是三次设计理论在应用过程中存在设计流程复杂、统计分析数据多、计算量大,对设计人员本身数学能力要求较高等不足,在一定程度上,影响了理论的推广和应用。本文针对这些不足,利用可视化编程技术与数据库技术相结合,开发出了基于三次设计理论的质量优化设计系统。该系统以三次设计理论为基础,按功能进行模块化的构建,在一定程度上,实现了设计过程的可视化、数据管理的标准化和计算分析的自动化。同时,根据系统导航提示,可以有效地辅助使用者完成整个设计工作,使设计人员从繁杂的设计流程和计算中解放出来,更好地专注于对产品设计细节的考虑。在系统的开发中,采用了MATLAB与VB的混合编程技术,利用调用MATLAB的DLL文件实现了混合编程,大大提高了系统方程解算能力。此外,对系统模型通用计算进行了研究,利用Microsoft(R) Script Control技术,在一定程度上实现了数学模型的输入和计算。作者利用数据库技术解决了参数设计的内、外表直积法正交试验、设计方案优选等问题。同时,通过数据库编程实现了数据录入、修改、查询等管理功能,保证了数据的一致性、可靠性和准确性。作者还根据F分布计算公式,结合数值分析等相关知识,编写了F分布分位数计算程序,有效解决了数据统计分析中显著性检验的问题。文章最后,结合气动换向装置的优化设计应用实例,介绍了系统的功能、界面、操作使用方法,验证了本系统的实用性和有效性。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 国内外研究现状及发展动态
• 1.3 质量概念的发展及其特点
• 1.4 计算机辅助质量管理的研究现状
• 1.5 本文的目的及主要工作
• 1.6 本章小结
• 第2章 三次设计理论中质量的相关理论
• 2.1 质量管理中常用的技术方法
• 2.1.1 质量功能展开
• 2.1.2 全面质量管理
• 2.1.3 失效模式和效果分析
• 2.1.4 并行工程
• 2.1.5 田口质量控制理论
• 2.2 质量设计
• 2.2.1 质量设计应考虑的几个问题
• 2.2.2 质量设计方法
• 2.3 田口质量控制理论
• 2.3.1 田口质量控制理论
• 2.3.2 质量损失函数
• 2.4 本章小结
• 第3章 三次设计方法及其相关分析工具
• 3.1 三次设计方法
• 3.1.1 系统设计
• 3.1.2 参数设计
• 3.1.3 容差设计
• 3.1.4 考虑质量分布的容差设计准则
• 3.2 三次设计理论的主要分析工具
• 3.2.1 信噪比
• 3.2.2 正交试验
• 3.2.3 统计分析
• 3.3 本章小结
• 第4章 开发中部分关键技术
• 4.1 F分布分位数的算法实现
• 4.1.1 F分布函数近似算法
• 4.1.2 F分布分位数近似算法
• 4.1.3 实例验证
• 4.2 MATLAB与VB的混合编程
• 4.2.1 基本思路
• 4.2.2 MATLAB编译器的设置
• 4.2.3 DLL文件的生成及调用
• 4.3 数学模型的输入与计算
• 4.4 多表数据的关联
• 4.5 本章小结
• 第5章 质量优化设计系统的开发
• 5.1 系统简介
• 5.2 质量优化设计系统设计
• 5.2.1 功能设计
• 5.2.2 数据库设计
• 5.2.3 系统整体设计
• 5.3 优化设计实例演示
• 5.3.1 系统设计
• 5.3.2 参数设计
• 5.3.3 容差设计
• 5.4 系统特点
• 5.5 本章小结
• 第6章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢