所有穩(wěn)健設(shè)計過程的第一步都是確定變量：包括變量產(chǎn)生的原因，如何度量它的影響，還有如何處理變量等。為了更有效地生產(chǎn)出穩(wěn)健的產(chǎn)品（例如一件質(zhì)量優(yōu)異的產(chǎn)品），設(shè)計團(tuán)隊需要花些心思討論和決定性能標(biāo)準(zhǔn)的選擇。在消費(fèi)者所不關(guān)心的問題上花費(fèi)精力無疑會造成一種浪費(fèi)，契合于顧客關(guān)心的問題的度量對于有效的產(chǎn)品描述將十分重要。然而，即使確定了有效的性能參數(shù)，依然有一個問題，那就是如何為穩(wěn)健設(shè)計設(shè)置有效的性能參數(shù)。
一、產(chǎn)品良率是否可以作為穩(wěn)健設(shè)計中的性能變量
有一個我們會經(jīng)常考慮到的性能參數(shù)，即產(chǎn)品良率：產(chǎn)品在規(guī)范內(nèi)所占的比例，這是一個性能的質(zhì)量參數(shù)。穩(wěn)健設(shè)計時，不推薦將產(chǎn)品良率作為度量產(chǎn)品的性能變量，原因有三：第一：為了獲得能夠反應(yīng)產(chǎn)品的良率估計值，需要獲得足夠多的測量值，原因在于良率是所有噪聲空間的函數(shù)，而不是單一噪聲變量的函數(shù)；第二：良率不是設(shè)計變量的線性函數(shù)，良率是對大量來自失效模式的失效的綜合度量；第三：良率與物理實(shí)體的性能的緊密程度比較低，它均化了所有可能的過程原因的效應(yīng)。這種均化就是產(chǎn)品為什么不能在目標(biāo)規(guī)范內(nèi)工作的反映。
二、穩(wěn)健設(shè)計中的性能變量選擇的依據(jù)之一：失效模式
一種更好的解決方法是不僅僅使用某種單一的統(tǒng)計度量方法（規(guī)格法使用了均值、標(biāo)準(zhǔn)差或者其他的統(tǒng)計參數(shù)），我們應(yīng)該采用一些像物理學(xué)家一樣的思考方式，即能做到在設(shè)計空間和噪聲空間內(nèi)的連續(xù)變量型性能規(guī)格的制定，這一描述意味著：性能規(guī)格是對失效模式的度量。 因此，我們應(yīng)該先識別失效模式，后確定度量對象。而性能規(guī)格的加嚴(yán)表明了這種失效的可能性在某一產(chǎn)品內(nèi)的增長。
三、穩(wěn)健設(shè)計中的性能變量選擇的依據(jù)之二：系統(tǒng)模式
除了失效模式，產(chǎn)品的系統(tǒng)模式也是需要考慮的一個重要方面。系統(tǒng)模式，比如函數(shù)結(jié)構(gòu)和分析表示的形式，能夠?qū)Ξa(chǎn)品潛在的實(shí)際性能進(jìn)行評估。但是在很多情況下，產(chǎn)品規(guī)格可能只是描述了模式中的某種中間狀態(tài)。例如，我們可以將 CNC 工廠作為一個產(chǎn)品來考慮，它的一個重要的顧客規(guī)格就是能在加工物料時獲得小量值的表面粗糙度。于是，表面粗糙度可以作為性能規(guī)格評估穩(wěn)健性；然而，表面粗糙度不是引起產(chǎn)品物理變化的根源，更為有用的規(guī)格是對機(jī)器的能量輸入輸出進(jìn)行測量，因?yàn)槟芰康淖兓褪褂昧吭酱笤蕉?，所引起的產(chǎn)品變化就越大。
四、穩(wěn)健設(shè)計中的性能變量選擇的依據(jù)之三：易于度量
性能規(guī)格方面的其他規(guī)則還包括要選擇易于度量的變量。例如，在力學(xué)性能試驗(yàn)方面，硬度試驗(yàn)相對于拉力試驗(yàn)往往可以提供更加足夠的信息 。另外，我們也不難認(rèn)識到，優(yōu)良的質(zhì)量特性也可以通過產(chǎn)品的輸入輸出出轉(zhuǎn)換能力得到體現(xiàn)，比如某個機(jī)械系統(tǒng)中的能量轉(zhuǎn)換過程。
參考文獻(xiàn)
[1] [美】Kevin N. Otto，Kristin L. Wood. 產(chǎn)品設(shè)計[M]. 電子工業(yè)出版社，2017.
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