健壯設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2012/4/24 20:01:06 訪問(wèn)次數(shù):1781
美國(guó)國(guó)防部文件DODI 5000.2“防務(wù)系FDS3692統(tǒng)采辦的政策與程序”附錄中，財(cái)健壯設(shè)計(jì)給出定義如下：
“健壯設(shè)計(jì)是一種設(shè)計(jì)方法，它使所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)的性能對(duì)于制造過(guò)程的波動(dòng)或其工作環(huán)境（包括維護(hù)、運(yùn)輸和儲(chǔ)存）的變化是不敏感的，而且即使零部件性能會(huì)漂移或老化，系統(tǒng)仍能在其壽命期間以可接受的水平繼續(xù)工作�！�
因此，健壯設(shè)計(jì)是一種把質(zhì)量和可靠性設(shè)計(jì)到產(chǎn)品中去的先進(jìn)設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法，是一個(gè)開(kāi)放性的概念，它的要點(diǎn)是使產(chǎn)品具有健壯性，對(duì)于內(nèi)外各種干擾因素的影響不敏感，具有很強(qiáng)的抵抗能力，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)和規(guī)定的條件下均能正常工作。
在工程設(shè)計(jì)中通常采用的傳統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，由于未考慮系統(tǒng)設(shè)計(jì)中客觀存在的外部干擾（如環(huán)境條件變化）、內(nèi)部干擾（如電子元器件老化、零部件磨損等）以及制造誤差等因素，所得到的設(shè)計(jì)方案在設(shè)計(jì)參數(shù)名義值上可能是最佳的，而在系
統(tǒng)的健壯性方面，及減少質(zhì)量波動(dòng)方面，可能是較差的。當(dāng)上述各種干擾因素（或誤差因素）出現(xiàn)時(shí)，系統(tǒng)的工作性能可能迅速退化。此外，并不是所有的工程問(wèn)題都能抽象出數(shù)學(xué)模型，因而傳統(tǒng)優(yōu)化方法在應(yīng)用上也有一定的局限性。
健壯設(shè)計(jì)是在參數(shù)設(shè)計(jì)、質(zhì)量功能展開(kāi)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)等方法基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展完善的一套新的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，它以充分地和穩(wěn)定地滿足顧客的需求（包括潛在需求）為宗旨，在常規(guī)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，利用系統(tǒng)工程的基本原理，將質(zhì)量功能展開(kāi)( QFD)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)(System Design)、試驗(yàn)設(shè)計(jì)(DOE)、方差分析(ANOVA)、參數(shù)設(shè)計(jì)與容差設(shè)計(jì)、故障模式與影響分析( FMEA)、故樹(shù)分析(FTA)、仿真技術(shù)( Simulation)、工藝的穩(wěn)定性優(yōu)化設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造階段的監(jiān)控、反饋和調(diào)整等方法有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，形成一種先進(jìn)的方法體系。健壯設(shè)計(jì)的定義是開(kāi)放性的，即它并未限定具體方法，只給出了健壯設(shè)計(jì)所要達(dá)到的目標(biāo)。任何方法，只要能滿足健壯設(shè)計(jì)的要求，都可以成為健壯設(shè)計(jì)方法體系中的一個(gè)組成部分。
對(duì)于混合集成電路而吉，開(kāi)展健壯設(shè)計(jì)的主要工作集中在三次設(shè)計(jì)上，即系統(tǒng)設(shè)計(jì)、參數(shù)設(shè)計(jì)和容差設(shè)計(jì)。
系統(tǒng)設(shè)計(jì)即常規(guī)設(shè)計(jì)，是由專業(yè)技術(shù)人員按用戶要求（或QFD的結(jié)果），利用專業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，對(duì)電路或系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成進(jìn)行論證選定，以適應(yīng)特殊的功能要求，確定電路或系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方案與組成。
系統(tǒng)設(shè)計(jì)之后，可進(jìn)行參數(shù)設(shè)計(jì)，參數(shù)設(shè)計(jì)是利用正交實(shí)驗(yàn)工具進(jìn)行的一種優(yōu)化設(shè)計(jì)，以確定電路或系統(tǒng)各參數(shù)的最佳中心值。這是三次設(shè)計(jì)最重要的環(huán)節(jié)。參數(shù)設(shè)計(jì)的結(jié)果是一個(gè)優(yōu)化的參數(shù)組合，使得在環(huán)境條件變化和電子元器件波動(dòng)的情況下，仍能保持產(chǎn)品的性能，具有優(yōu)良的穩(wěn)定性。通常，對(duì)于可控的系統(tǒng)性因素，如輸出電壓的取值，采用的優(yōu)化設(shè)計(jì)稱為內(nèi)計(jì)，相應(yīng)的正交表成為內(nèi)表；對(duì)于不可控的隨機(jī)因素，如輸出電壓的取值誤差，采用的優(yōu)化設(shè)計(jì)稱為外設(shè)計(jì)，相應(yīng)的正交表成為外表。設(shè)計(jì)過(guò)程一般要經(jīng)過(guò)幾輪反復(fù)，根據(jù)多輪設(shè)計(jì)的趨勢(shì)得到所期望的最優(yōu)化參數(shù)組合。
“健壯設(shè)計(jì)是一種設(shè)計(jì)方法，它使所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)的性能對(duì)于制造過(guò)程的波動(dòng)或其工作環(huán)境（包括維護(hù)、運(yùn)輸和儲(chǔ)存）的變化是不敏感的，而且即使零部件性能會(huì)漂移或老化，系統(tǒng)仍能在其壽命期間以可接受的水平繼續(xù)工作�！�
因此，健壯設(shè)計(jì)是一種把質(zhì)量和可靠性設(shè)計(jì)到產(chǎn)品中去的先進(jìn)設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法，是一個(gè)開(kāi)放性的概念，它的要點(diǎn)是使產(chǎn)品具有健壯性，對(duì)于內(nèi)外各種干擾因素的影響不敏感，具有很強(qiáng)的抵抗能力，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)和規(guī)定的條件下均能正常工作。
在工程設(shè)計(jì)中通常采用的傳統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，由于未考慮系統(tǒng)設(shè)計(jì)中客觀存在的外部干擾（如環(huán)境條件變化）、內(nèi)部干擾（如電子元器件老化、零部件磨損等）以及制造誤差等因素，所得到的設(shè)計(jì)方案在設(shè)計(jì)參數(shù)名義值上可能是最佳的，而在系
統(tǒng)的健壯性方面，及減少質(zhì)量波動(dòng)方面，可能是較差的。當(dāng)上述各種干擾因素（或誤差因素）出現(xiàn)時(shí)，系統(tǒng)的工作性能可能迅速退化。此外，并不是所有的工程問(wèn)題都能抽象出數(shù)學(xué)模型，因而傳統(tǒng)優(yōu)化方法在應(yīng)用上也有一定的局限性。
健壯設(shè)計(jì)是在參數(shù)設(shè)計(jì)、質(zhì)量功能展開(kāi)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)等方法基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展完善的一套新的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，它以充分地和穩(wěn)定地滿足顧客的需求（包括潛在需求）為宗旨，在常規(guī)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，利用系統(tǒng)工程的基本原理，將質(zhì)量功能展開(kāi)( QFD)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)(System Design)、試驗(yàn)設(shè)計(jì)(DOE)、方差分析(ANOVA)、參數(shù)設(shè)計(jì)與容差設(shè)計(jì)、故障模式與影響分析( FMEA)、故樹(shù)分析(FTA)、仿真技術(shù)( Simulation)、工藝的穩(wěn)定性優(yōu)化設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造階段的監(jiān)控、反饋和調(diào)整等方法有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，形成一種先進(jìn)的方法體系。健壯設(shè)計(jì)的定義是開(kāi)放性的，即它并未限定具體方法，只給出了健壯設(shè)計(jì)所要達(dá)到的目標(biāo)。任何方法，只要能滿足健壯設(shè)計(jì)的要求，都可以成為健壯設(shè)計(jì)方法體系中的一個(gè)組成部分。
對(duì)于混合集成電路而吉，開(kāi)展健壯設(shè)計(jì)的主要工作集中在三次設(shè)計(jì)上，即系統(tǒng)設(shè)計(jì)、參數(shù)設(shè)計(jì)和容差設(shè)計(jì)。
系統(tǒng)設(shè)計(jì)即常規(guī)設(shè)計(jì)，是由專業(yè)技術(shù)人員按用戶要求（或QFD的結(jié)果），利用專業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，對(duì)電路或系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成進(jìn)行論證選定，以適應(yīng)特殊的功能要求，確定電路或系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方案與組成。
系統(tǒng)設(shè)計(jì)之后，可進(jìn)行參數(shù)設(shè)計(jì)，參數(shù)設(shè)計(jì)是利用正交實(shí)驗(yàn)工具進(jìn)行的一種優(yōu)化設(shè)計(jì)，以確定電路或系統(tǒng)各參數(shù)的最佳中心值。這是三次設(shè)計(jì)最重要的環(huán)節(jié)。參數(shù)設(shè)計(jì)的結(jié)果是一個(gè)優(yōu)化的參數(shù)組合，使得在環(huán)境條件變化和電子元器件波動(dòng)的情況下，仍能保持產(chǎn)品的性能，具有優(yōu)良的穩(wěn)定性。通常，對(duì)于可控的系統(tǒng)性因素，如輸出電壓的取值，采用的優(yōu)化設(shè)計(jì)稱為內(nèi)計(jì)，相應(yīng)的正交表成為內(nèi)表；對(duì)于不可控的隨機(jī)因素，如輸出電壓的取值誤差，采用的優(yōu)化設(shè)計(jì)稱為外設(shè)計(jì)，相應(yīng)的正交表成為外表。設(shè)計(jì)過(guò)程一般要經(jīng)過(guò)幾輪反復(fù)，根據(jù)多輪設(shè)計(jì)的趨勢(shì)得到所期望的最優(yōu)化參數(shù)組合。
美國(guó)國(guó)防部文件DODI 5000.2“防務(wù)系FDS3692統(tǒng)采辦的政策與程序”附錄中，財(cái)健壯設(shè)計(jì)給出定義如下：
“健壯設(shè)計(jì)是一種設(shè)計(jì)方法，它使所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)的性能對(duì)于制造過(guò)程的波動(dòng)或其工作環(huán)境（包括維護(hù)、運(yùn)輸和儲(chǔ)存）的變化是不敏感的，而且即使零部件性能會(huì)漂移或老化，系統(tǒng)仍能在其壽命期間以可接受的水平繼續(xù)工作�！�
因此，健壯設(shè)計(jì)是一種把質(zhì)量和可靠性設(shè)計(jì)到產(chǎn)品中去的先進(jìn)設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法，是一個(gè)開(kāi)放性的概念，它的要點(diǎn)是使產(chǎn)品具有健壯性，對(duì)于內(nèi)外各種干擾因素的影響不敏感，具有很強(qiáng)的抵抗能力，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)和規(guī)定的條件下均能正常工作。
在工程設(shè)計(jì)中通常采用的傳統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，由于未考慮系統(tǒng)設(shè)計(jì)中客觀存在的外部干擾（如環(huán)境條件變化）、內(nèi)部干擾（如電子元器件老化、零部件磨損等）以及制造誤差等因素，所得到的設(shè)計(jì)方案在設(shè)計(jì)參數(shù)名義值上可能是最佳的，而在系
統(tǒng)的健壯性方面，及減少質(zhì)量波動(dòng)方面，可能是較差的。當(dāng)上述各種干擾因素（或誤差因素）出現(xiàn)時(shí)，系統(tǒng)的工作性能可能迅速退化。此外，并不是所有的工程問(wèn)題都能抽象出數(shù)學(xué)模型，因而傳統(tǒng)優(yōu)化方法在應(yīng)用上也有一定的局限性。
健壯設(shè)計(jì)是在參數(shù)設(shè)計(jì)、質(zhì)量功能展開(kāi)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)等方法基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展完善的一套新的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，它以充分地和穩(wěn)定地滿足顧客的需求（包括潛在需求）為宗旨，在常規(guī)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，利用系統(tǒng)工程的基本原理，將質(zhì)量功能展開(kāi)( QFD)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)(System Design)、試驗(yàn)設(shè)計(jì)(DOE)、方差分析(ANOVA)、參數(shù)設(shè)計(jì)與容差設(shè)計(jì)、故障模式與影響分析( FMEA)、故樹(shù)分析(FTA)、仿真技術(shù)( Simulation)、工藝的穩(wěn)定性優(yōu)化設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造階段的監(jiān)控、反饋和調(diào)整等方法有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，形成一種先進(jìn)的方法體系。健壯設(shè)計(jì)的定義是開(kāi)放性的，即它并未限定具體方法，只給出了健壯設(shè)計(jì)所要達(dá)到的目標(biāo)。任何方法，只要能滿足健壯設(shè)計(jì)的要求，都可以成為健壯設(shè)計(jì)方法體系中的一個(gè)組成部分。
對(duì)于混合集成電路而吉，開(kāi)展健壯設(shè)計(jì)的主要工作集中在三次設(shè)計(jì)上，即系統(tǒng)設(shè)計(jì)、參數(shù)設(shè)計(jì)和容差設(shè)計(jì)。
系統(tǒng)設(shè)計(jì)即常規(guī)設(shè)計(jì)，是由專業(yè)技術(shù)人員按用戶要求（或QFD的結(jié)果），利用專業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，對(duì)電路或系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成進(jìn)行論證選定，以適應(yīng)特殊的功能要求，確定電路或系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方案與組成。
系統(tǒng)設(shè)計(jì)之后，可進(jìn)行參數(shù)設(shè)計(jì)，參數(shù)設(shè)計(jì)是利用正交實(shí)驗(yàn)工具進(jìn)行的一種優(yōu)化設(shè)計(jì)，以確定電路或系統(tǒng)各參數(shù)的最佳中心值。這是三次設(shè)計(jì)最重要的環(huán)節(jié)。參數(shù)設(shè)計(jì)的結(jié)果是一個(gè)優(yōu)化的參數(shù)組合，使得在環(huán)境條件變化和電子元器件波動(dòng)的情況下，仍能保持產(chǎn)品的性能，具有優(yōu)良的穩(wěn)定性。通常，對(duì)于可控的系統(tǒng)性因素，如輸出電壓的取值，采用的優(yōu)化設(shè)計(jì)稱為內(nèi)計(jì)，相應(yīng)的正交表成為內(nèi)表；對(duì)于不可控的隨機(jī)因素，如輸出電壓的取值誤差，采用的優(yōu)化設(shè)計(jì)稱為外設(shè)計(jì)，相應(yīng)的正交表成為外表。設(shè)計(jì)過(guò)程一般要經(jīng)過(guò)幾輪反復(fù)，根據(jù)多輪設(shè)計(jì)的趨勢(shì)得到所期望的最優(yōu)化參數(shù)組合。
“健壯設(shè)計(jì)是一種設(shè)計(jì)方法，它使所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)的性能對(duì)于制造過(guò)程的波動(dòng)或其工作環(huán)境（包括維護(hù)、運(yùn)輸和儲(chǔ)存）的變化是不敏感的，而且即使零部件性能會(huì)漂移或老化，系統(tǒng)仍能在其壽命期間以可接受的水平繼續(xù)工作�！�
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在工程設(shè)計(jì)中通常采用的傳統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，由于未考慮系統(tǒng)設(shè)計(jì)中客觀存在的外部干擾（如環(huán)境條件變化）、內(nèi)部干擾（如電子元器件老化、零部件磨損等）以及制造誤差等因素，所得到的設(shè)計(jì)方案在設(shè)計(jì)參數(shù)名義值上可能是最佳的，而在系
統(tǒng)的健壯性方面，及減少質(zhì)量波動(dòng)方面，可能是較差的。當(dāng)上述各種干擾因素（或誤差因素）出現(xiàn)時(shí)，系統(tǒng)的工作性能可能迅速退化。此外，并不是所有的工程問(wèn)題都能抽象出數(shù)學(xué)模型，因而傳統(tǒng)優(yōu)化方法在應(yīng)用上也有一定的局限性。
健壯設(shè)計(jì)是在參數(shù)設(shè)計(jì)、質(zhì)量功能展開(kāi)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)等方法基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展完善的一套新的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，它以充分地和穩(wěn)定地滿足顧客的需求（包括潛在需求）為宗旨，在常規(guī)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，利用系統(tǒng)工程的基本原理，將質(zhì)量功能展開(kāi)( QFD)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)(System Design)、試驗(yàn)設(shè)計(jì)(DOE)、方差分析(ANOVA)、參數(shù)設(shè)計(jì)與容差設(shè)計(jì)、故障模式與影響分析( FMEA)、故樹(shù)分析(FTA)、仿真技術(shù)( Simulation)、工藝的穩(wěn)定性優(yōu)化設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造階段的監(jiān)控、反饋和調(diào)整等方法有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，形成一種先進(jìn)的方法體系。健壯設(shè)計(jì)的定義是開(kāi)放性的，即它并未限定具體方法，只給出了健壯設(shè)計(jì)所要達(dá)到的目標(biāo)。任何方法，只要能滿足健壯設(shè)計(jì)的要求，都可以成為健壯設(shè)計(jì)方法體系中的一個(gè)組成部分。
對(duì)于混合集成電路而吉，開(kāi)展健壯設(shè)計(jì)的主要工作集中在三次設(shè)計(jì)上，即系統(tǒng)設(shè)計(jì)、參數(shù)設(shè)計(jì)和容差設(shè)計(jì)。
系統(tǒng)設(shè)計(jì)即常規(guī)設(shè)計(jì)，是由專業(yè)技術(shù)人員按用戶要求（或QFD的結(jié)果），利用專業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，對(duì)電路或系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成進(jìn)行論證選定，以適應(yīng)特殊的功能要求，確定電路或系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方案與組成。
系統(tǒng)設(shè)計(jì)之后，可進(jìn)行參數(shù)設(shè)計(jì)，參數(shù)設(shè)計(jì)是利用正交實(shí)驗(yàn)工具進(jìn)行的一種優(yōu)化設(shè)計(jì)，以確定電路或系統(tǒng)各參數(shù)的最佳中心值。這是三次設(shè)計(jì)最重要的環(huán)節(jié)。參數(shù)設(shè)計(jì)的結(jié)果是一個(gè)優(yōu)化的參數(shù)組合，使得在環(huán)境條件變化和電子元器件波動(dòng)的情況下，仍能保持產(chǎn)品的性能，具有優(yōu)良的穩(wěn)定性。通常，對(duì)于可控的系統(tǒng)性因素，如輸出電壓的取值，采用的優(yōu)化設(shè)計(jì)稱為內(nèi)計(jì)，相應(yīng)的正交表成為內(nèi)表；對(duì)于不可控的隨機(jī)因素，如輸出電壓的取值誤差，采用的優(yōu)化設(shè)計(jì)稱為外設(shè)計(jì)，相應(yīng)的正交表成為外表。設(shè)計(jì)過(guò)程一般要經(jīng)過(guò)幾輪反復(fù)，根據(jù)多輪設(shè)計(jì)的趨勢(shì)得到所期望的最優(yōu)化參數(shù)組合。
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