1、设计方案中，信息含量最小的设计为最佳设计。因此，选择最佳设计方案就是选择信息量最小的。除了信息量最小，我们还应该考虑其他重要指标，比如性能指标社会功能指标和经济性指标等等。公理化优化设计阶段公理化质量过程的第三阶段就是优化设计，包括参数的优化容差的优化等等。万方数据三峡大学硕士学位论文优化的结果就是在满足客户需求的质量和成本基础之上，达到利益最大化。该过程可采用稳健设计试验优化设计等方法来实现。公理设计与稳健可靠性设计的关系分析稳健可靠性就是在些设计参数的实际值发生小范围改变时，产品性能仍能保持在允许的约束范围内。图所示的是产品稳健可靠性设计的图解关系，为了使产品具有稳健性，首先，产品的性能指标实际值要尽量的接近目标值，其次，其随机变化量导致的性能指标值的波动被限制在规定的容差范围内。所有。
2、目标区域和满足性能要求的区域与图中的系统范围设计范围和公共范围是对应的。从图可知，要使信息量达到最小，必须使设计参数在约束范围内变化时仍能满足功能需求，即产品的性能指标尽可能地接近目标值，并且产品性能特性的分布范围要尽可能地窄。而图表明，要使产品具有稳健性，首先要使产品质量特性的均值尽可能地接近目标值，二是使不确定因素引起的波动尽可能地小。因此，公理设计与稳健设计在提高产品质量可靠性的目标上是致的。耦合设计与可靠性设计的关系分析公理化设计的设计域之间的映射过程是用设计方程来描述的，即在层级结构的层上，目标域与设计域中的矢量间有定的数学关系，例如功能域中的功能需求与物理域中的设计参数之间的设计方程为式中，为功能需求向量为产品设计矩阵为设计参数向量。式称为。
3、法继续完成功能域到物理域以及物理域到过程域的映射。首先，确定每个功能需求所对应的设计参数，然后将这些设计参数全部映射为过程变量，最后用设计方程表达功能域物理域和过程域中向量积的关系。通过分析设计方程，判断设计类型。如果是耦合设计，则根据公理设计要求，需要进行解耦设计。然后利用信息公理作为评价标准，选信息量小的设计作为最佳设计方案。域间映射域间映射主要是指功能域与物理域之间的映射，物理域与过程域之间的映射过程。每两个相邻的域之间通过这种字形的映射方式进行逐级分解，在映射过程中需要利用设计公理来判断设计的合理性。通过这样的映射分解，可以有效的将最初的设计目标转化为能够实现的具体设计。解耦设计利用公理设计进行产品设计，最好的设计结果应该是非耦合的或准耦合的。独立公理是设计结果的个评判标准，它能够。
4、的设计都应该具有稳健性，因为稳健的设计可以准确地达到设计的目标要求，并且产品性能可靠度高。稳健设计的必要条件就是在所有的工作环境下设计参数都能满足功能需求。对于满足独立公理的设计方案，如果个设计参数发生变化时，只引起了个对应的功能需求的改变，对其他的设计参数与功能需求没有影响，该设计就更稳健更可靠，所以公理设计的其中个目标就是满足稳健设计。目标区域系统性能分布满足性能要求的区域图产品稳健可靠性设计设计范围概率密度系统范围偏差目标系统概率密度函数公共范围的面积图功能需求的设计范围系统范围公共范围万方数据三峡大学硕士学位论文从图可知，设计信息量，即设计成功的概率为公共范围的面积从公理设计角度看，稳健设计中的均值对目标值的偏差和方差最小化与信息量最小化是致的。图中的实际性能分布区。
5、设计与可靠性设计的关系分析设计参数与可靠性的关系分析基于独立公理的可靠性设计条件分析本章小结公理化可靠性度量方法研究设计阶段的公理化可靠性度量方法线性独立非耦合设计的可靠性度量实例研究本章小结基于公理设计的失效模式与影响分析方法失效模式与影响分析研究传统的不足基于公理设计的失效模式与影响分析方法实例研究本章小结总结与展望研究总结研究展望参考文献致谢附录攻读硕士学位期间发表的部分学术论著万方数据三峡大学硕士学位论文引言公理化方法是门科学发展到成熟阶段后，依照其所提供的理论知识，从中抽取出些基本概念和不加证明的原始命题作为定义公理，然后运用逻辑规则演绎出若干条定理，构成理论系统。作为种有效的思维方法，“公理化”提供了种对科学问题处理的普遍技巧，是种在科学领域具有普遍意义的研究方法，公理化思想日。
6、的。越大，耦合度就越小。如果为，则该设计是完全耦合的。如果为，则该设计是非耦合的。的表达式为万方数据三峡大学硕士学位论文同样，的值越大，耦合度越低。当的值是时，设计是非耦合的。当时，设计是解耦的当时，该设计是完美的非耦合设计。因此，利用和的值能够有效的判断设计的耦合程度。假设有个解耦设计，其中包括两个。它的设计矩阵表示如下利用公式与计算和的值，，以上可以得到，和的值是样的。当和都接近于零时，耦合程度增大。由于各设计域之间有数学关系，所以功能需求的方差与耦合度可以用设计参。
7、业设备包装机械及电子人机工程软件金融等各个方面得到了广泛的应用。随着科学技术的发展，系统的复杂程度越来越高，而系统越复杂则其发生故障的可能性就越大，这迫使人们必须提高组成系统的零部件的可靠度。假如组成系统的零部件的可靠度都为，那么，由个零部件组成的串联系统其可靠度约为，而个零部件组成的串联系统其可靠度约为。些复杂系统包括成千上万个零部件，为了保证系统的高可靠度，需要对零部件的可靠度提出更高的要求。如果对零部件可靠度提出过高的要求，方面由于零部件的生产受到材料及工艺水平的限制，很可能无法达到过高的可靠度指标另方面也将导致系统本身价值十分昂贵，万系统失效，将会在人力和物力上造成巨大损失，甚至会引起严重后果。因此可靠性问题显得特别突出，迫使人们必须研究系统可靠性问题。因此，本文将公理设计引入可靠。
8、的各自成功的概率。成功概率越高，则信息量越小，实现信息量最小就是为了满足成功概率最高。因此，所选择的信息量最小的设计方案就是最能满足可靠性要求的。如图所示的实例，测量成功概率的信息的含量，成功的概率是指在设计范围系统概率密度的区域。表达式为图表明，当系统设计范围越小，方差越少，该系统的设计在所要求的范围内的成功概率越大。成功的概率就是指系统的可靠性。概率密度系统范围设计范围功能需求图的概率密度函数中的系统范围和设计范围教授用非对角量，和对角量，作为指标来衡量耦合的程度。是指设计参数的互相影响指标，是值功能需求和设计参数之间的影响指标。的表达式为式中，为设计矩阵。的值和耦合度之间的关系是成反比。
9、益成为各门学科研究的指导思想之。公理化方法可以揭示个学科系统或其分支的内在规律性，使其系统化逻辑化，从而有利于人们的接收和掌握。在设计领域里建立类似自然科学的严谨公理化体系，为指导设计过程提供科学的理论依据，对现代设计学的发展具有不可低估的理论和现实意义。公理设计，虽然是在年提出的种产品开发设计方法，但是直到世纪年代这种方法才日益受到重视。年教授及其同事正式提出公理设计理论，后来他们对公理设计理论进行了发展，并开始把它们应用于制造系统的设计领域，逐步在企业中推广。后来相继出现了些公理设计理论研究团体如的公理设计小组公理设计国际会议，以及公理设计网站等，公理设计的理论及其应用已成为设计领域研究的热点，已逐渐成为现代产品设计的重要方法之。自从产生以来，它就在欧美日等国家得到了极大的发展，在汽车。
10、发现设计中的耦合情况，并提供解耦指导。在最初的产品设计完成之后，我们确定了各个层级的设计参数与功能需求，此时，利用独立公理进行分析，如果设计属于耦合设计，通过分析设计矩阵，进行设计参数的调整或解耦设计的方法来解耦。解耦设计的目的是减少耦合概念缺陷，进而提高产品质量可靠性。方案选择在产品的整个设计的过程中，由于受设计师主观因素环境因素等影响，通常针对个具体的设计，可以选择多个设计方案，此时，我们需要建立套评价准则，通过综合评价所有设计方案，选择个最优的设计以最大限度地满足客户需求。当设计方案中有多个指标时，如何兼顾这些指标，在多个初步方案中进行评价，是个重要方面，在此过程做出的决定将对产品的性能质量产生深远的影响。公理设计中的信息公理提供了套设计方案评价准则，信息公理认为，在所有满足独立公理。
11、性设计中，研究基于公理设计的可靠性设计实现方法及其中的关键技术，并通过实例验证方法的科学性及有效性，具有定的理论研究意义和工程设计指导意义。万方数据三峡大学硕士学位论文绪论课题研究背景及意义产品设计是种创造性活动，它不仅对产品的制造过程有重要影响，也对产品走向市场和产品的整个使用周期有重要影响。把好产品设计关，不仅可降低制造成本，保证产品使用性能和使用寿命，增强产品的的关键需求，第二次是将关键需求转化为待设计的功能要求。完成两次后，再根据此功能需求与产品设计自身的竞争性需求，初步确定该产品或系统设计的总功能需求。万方数据三峡大学硕士学位论文产品功能的概念设计阶段公理化产品质量设计的第二阶段是产品功能的概念设计。在第阶段中已经完成了从用户域到功能域的映射，所以功能概念设计阶段首先依据公理设计。
12、产品设计方程。其中，设计矩阵为独立公理是指保持功能需求的独立性。也就是独立公理要求每个功能需求满足各自独立而不影响其他的功能需求以避免耦合设计。在实际的产品设计过程中，通常会出现以下两种独立公理设计矩阵种是对角矩阵，另种是三角矩阵。如图所示，当设计矩阵是对角矩阵时，该设计是非耦合的当设计矩阵是三角形时，该设计是解耦设计当设计矩阵是其他类型时，该设计是耦合设计。非耦合设计解耦设计耦合设计图设计矩阵的三种形式信息公理是使产品或系统设计的信息量最小化。它的含义是通过比较每个设计万方数据三峡大学硕士学位论文方案在设计过程中所包含的最少的信息含量，并计算在所有独立和有效的方案中满足功能要。
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