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第一章 绪论1

1.1六西格玛简介1

1.2六西格玛公差设计的必要性2

1.3六西格玛公差设计的内涵4

1.4研究意义和目的6

1.4.1研究意义6

1.4.2研究目的7

1.5研究综述8

1.5.1前言8

1.5.2稳健公差设计研究综述9

1.5.3并行公差设计研究综述10

1.5.4总结10

1.6研究问题的提出11

1.7研究内容12

1.8本研究的创新之处14

第二章 六西格玛公差设计的基本理论和方法17

2.1六西格玛设计17

2.1.1DFSS18

2.1.2DFSS流程及主要设计工具19

2.1.3DFSS与DMAIC的区别24

2.2并行质量工程25

2.3DFSS的重要性及其哲理27

2.4稳健设计30

2.4.1稳健设计的思想31

2.4.2稳健设计方法33

2.5传统的公差设计方法34

2.5.1极值法35

2.5.2统计平方公差方法35

2.5.3六西格玛机械公差设计36

2.6Taguchi的公差设计42

2.6.1质量损失函数43

2.6.2Taguchi的公差确定方法和公差设计的区别44

2.6.3Taguchi的公差设计44

2.6.4Taguchi公差设计的不足47

2.7本章小结48

第三章 对传统公差设计方法的改进49

3.1六西格玛机械公差设计实例分析49

3.1.1六西格玛机械公差设计优化流程49

3.1.2六西格玛机械公差设计实例分析50

3.1.3对六西格玛机械公差设计的几点说明54

3.2对六西格玛机械公差设计的改进56

3.2.1建立一般尺寸链的统计公差56

3.2.2结合DOE的六西格玛机械公差设计57

3.2.3改进的六西格玛机械公差设计的实例分析61

3.2.4对改进的六西格玛机械公差设计的评价64

3.3过程能力指数在公差设计中的作用及其形式65

3.3.1过程能力指数在公差设计中的作用65

3.3.2过程能力指数的假设条件66

3.3.3过程能力指数的形式66

3.3.4如何应用过程能力指数68

3.4基于变异系数和方差百分比改进的Taguchi公差设计69

3.4.1设计过程70

3.4.2实例分析71

3.4.3改进的Taguchi公差设计流程75

3.5本章小结76

第四章 基于RSM双响应的并行公差设计77

4.1成本函数的开发78

4.1.1质量损失函数的形式79

4.1.2总成本函数80

4.2对并行参数和公差设计的理解82

4.3各种设计情况的分类85

4.3.1根据公差表达形式的分类86

4.3.2根据响应的质量特性确定设计内容87

4.3.3各种设计情况所采用的质量损失函数形式88

4.4基于RSM稳健设计方法进行六西格玛公差设计的必要性88

4.4.1应用RSM的必要性88

4.4.2应用RSM双响应稳健设计方法的必要性89

4.5应用RSM来近似转换函数的并行参数和公差设计93

4.5.1整合函数的构建94

4.5.2稳健性验证及公差调整97

4.5.3小结97

4.6基于RSM方差模型的公差设计方法98

4.6.1方差分析98

4.6.2均值的调整策略99

4.6.3优化模型的开发102

4.7考虑偏倚的公差设计方法的构建103

4.7.1考虑偏倚的必要性和优势103

4.7.2考虑偏倚的优化模型104

4.8对于望大、望小特性优化模型的构建105

4.8.1确定过程稳定点的稳健域105

4.8.2建立望大、望小特性的优化模型108

4.9公差作为参数时设计方法的研究109

4.9.1基于RSM方差模型的公差设计方法的开发109

4.9.2对优化模型1的实例分析110

4.9.3均值有偏倚时的设计方法114

4.9.4对望大、望小特性优化模型的建立120

4.10MSE标准的延伸——考虑预测稳健性120

4.11基于VM双响应的并行公差设计的技术路线122

4.11.1六西格玛能力验证122

4.11.2并行公差设计的步骤和技术路线122

4.12本章总结123

第五章 面向噪声因子的并行公差设计126

5.1产品稳健设计和过程稳健设计127

5.2对噪声因子的理解128

5.2.1在公差设计中对噪声因子的解释128

5.2.2控制和噪声交互作用的重要性130

5.3包含噪声因子的RSM响应模型的建模策略131

5.3.1包含噪声因子的RSM响应模型131

5.3.2均值和方差双响应模型的构建133

5.3.3双响应模型的分析134

5.3.4过程方差稳健域的构建136

5.4基于最小过程方差置信域优化模型的建立138

5.5面向噪声因子的并行公差设计步骤及技术路线140

5.6本章总结141

第六章 实验设计的选择142

6.1对稳健性的理解142

6.1.1稳健性定义142

6.1.2对变异的理解以及减少变异的策略143

6.1.3对RSM设计稳健性的认识144

6.2CCDs设计的选择145

6.2.1CCDs及其主要类别简介146

6.2.2主要的概念148

6.2.3对三类设计的评价与比较150

6.2.4实例分析152

6.2.5CCC、CCI和CCF异同点的比较和总结154

6.2.6选择CCDs的指导原则156

6.3结合表实验设计的选择156

6.3.1田口内外表和RSM结合表的比较156

6.3.2适于结合表的混级设计159

6.4几个稳健性指标160

6.5望目特性稳健参数设计优化标准的构建161

6.6本章小结163

第七章 应用研究164

7.1整合方法164

7.1.1问题描述164

7.1.2模型求解166

7.2对并行公差设计方法的验证166

7.2.1验证流程166

7.2.2模型167

7.2.3实例分析与验证168

7.3本章小结174

结束语176

参考文献179

附录198

研究成果209