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基于QFD与TRIZ的产品质量优化研究

基于QFD与TRIZ的产品质量优化研究

引用

作者：薛松丹辽宁工业大学

学位级别：硕士

在产品设计和生产过程中，质量功能展开（QFD）作为分析顾客需求与技术特性的工具，为产品质量改进和优化提供了方向，被广泛应用于企业的质量管理中。但其核心工具—质量屋的源数据—顾客需求信息和技术特性竞争力信息，在获取过程中... 详细信息

在产品设计和生产过程中，质量功能展开（QFD）作为分析顾客需求与技术特性的工具，为产品质量改进和优化提供了方向，被广泛应用于企业的质量管理中。但其核心工具—质量屋的源数据—顾客需求信息和技术特性竞争力信息，在获取过程中需要对顾客进行问卷调查，并由顾客做出评价打分，存在一定的主观性和不确定性；同时，研究人员在进行数据处理的过程中，由于采用方法和途径的不同，同样存在一定的主观性以及处理的片面性，这大大降低了分析的准确程度，影响了技术特性的排序，进而影响了关键技术特性的寻找。而质量功能展开（QFD）也仅仅是找出需要解决的问题，并未给出解决问题的方法。本文采用灰色关联分析，计算出顾客需求重要度，建立了需求与技术特性相关矩阵，确定了顾客需求与技术特性的相关程度，消除了原始数据的主观性和不确定性，增强了结果的科学性；同时用FMEA分析潜在的失效模式和故障起因，为设计阶段提供预防建议，避免产品加工、制造过程中的质量损失和质量缺陷，并通过FMEA修正了各技术特性的重要度，建立了基于灰色系统理论和FMEA的质量屋规划模型，寻找需要解决的问题。在此基础上，建立系统优化模型，确定需改进的技术特性，判断冲突性质，建立技术矛盾矩阵或进行物理矛盾分离，进行原理筛选，实现QFD与TRIZ的有效对接，找到理想的解决方案。本文的研究成果主要有：（1）使用灰色关联分析、FMEA方法构建质量屋模型，既消除了调查数据的主观性和不确定性，又避免了工程措施实施过程中的质量成本损失和质量缺陷，系统地解决了调查、设计和生产中的质量控制问题，达到了产品优化的目的；（2）将QFD与TRIZ相结合，总结出“QFD发现问题”和“TRIZ解决问题”的过程步骤，并构建了系统优化模型，确定技术特性的重要度和解决次序；（3）应用质量屋模型，分析某公司汽车安全气囊发生器质量优化过程中出现的问题，并用TRIZ理论解决优化分析过程中产生的冲突，提出了优化设计方案，为解决螺母选材与焊接失效问题提供了努力方向。

关键词：质量功能展开故障模式与影响分析 TRIZ理论灰色关联分析质量优化

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环形桁架式可展开卫星天线可靠性研究与分析

环形桁架式可展开卫星天线可靠性研究与分析

引用

作者：何源电子科技大学

学位级别：硕士

随着传播通信等行业的发展,卫星结构大型化的需求日益增大,这一需求和火箭的运载能力和运载容积存在着矛盾。发射时采用折叠方式,入轨后按指定展开的卫星天线可以有效的解决这一矛盾,因而受到了越来越多的关注,可展开星载天线有多种形式... 详细信息

随着传播通信等行业的发展,卫星结构大型化的需求日益增大,这一需求和火箭的运载能力和运载容积存在着矛盾。发射时采用折叠方式,入轨后按指定展开的卫星天线可以有效的解决这一矛盾,因而受到了越来越多的关注,可展开星载天线有多种形式,包括构架式、环-柱式、桁架式等。近年来国内外均对桁架式可展开星载天线展开了研究,国内的研究水平相对落后。某航天机构欲研制口径为12.5M的桁架式可展开星载天线,并计划于十二五末期发射。目前该天线处于研制试验阶段,各类可靠性数据缺乏,很难用精确的数学模型进行定量分析。本文以该桁架式可展开星载天线为研究对象,在介绍了该型天线的原理与结构组成的基础上,对该型天线的可靠性进行了分析。分别采用了模糊故障树分析(Fuzzy Fault Tree Analysis, FFTA)的方法对天线的系统顶事件的失效率进行了预计分析,计算过程中考虑了工程中的不确定性,求出顶事件和几个重要中间事件不同阈值对应的置信区间;同时对该天线进行了故障模式影响分析(Failure Mode, Effects Analysis, FMEA),对天线可能出现的故障模式及其影响进行了分析。最后针对天线设计中的可靠性分配,本文探讨了常用的天线可靠性分配指标及指标间的相互转换方法,应用基于模糊综合评判和层次分析法的可靠性分配方法,对天线系统设计的失效率进行分配,从而为设计者提供修正参数和改进设计方案提供参考。

关键词：桁架式可展开机构卫星天线模糊故障树分析故障模式与影响分析可靠性分配模糊综合评判

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基于非概率的星载天线可靠性分析与研究

基于非概率的星载天线可靠性分析与研究

引用

作者：刘珺蕙西安电子科技大学

学位级别：硕士

随着人类对宇宙空间的探索，各种星载天线相继问世，现已广泛应用于军事、航天、信息等领域，因此对星载天线展开可靠性的研究日益重要。由于星载天线属于单件生产的昂贵设备，可靠性数据较少。本文将非概率模型引入到星载天线展开可靠... 详细信息

随着人类对宇宙空间的探索，各种星载天线相继问世，现已广泛应用于军事、航天、信息等领域，因此对星载天线展开可靠性的研究日益重要。由于星载天线属于单件生产的昂贵设备，可靠性数据较少。本文将非概率模型引入到星载天线展开可靠性分析与研究当中。首先介绍了非概率集合的基本理论，根据区间数理论定义了非概率可靠性指标，之后简述了五种常用的求解方法，研究了非概率方法在机构可靠性中的应用。接着在传统故障树分析的基础上，综合D-S理论提出了基于超椭球模型的故障树区间分析方法，建立了故障树分析的与门算子和或门算子，运用此方法预测了铰接肋天线的基于非概率模型的可靠性指标。为了解决星载天线可靠性分配过程中影响因素众多且不易进行定量分析的问题，研究了一种将区间分析、模糊综合评判和层次分析相结合的可靠性分配方法。根据因素影响程度的不同赋予不同的权重，用区间数来表达不确定的信息，建立了铰接肋天线可靠性分配的模型，并结合实例进行了整个系统的可靠性分配。最后对星载天线中的故障模式、影响和危害进行了讨论和分析，建立了铰接肋天线的完整的FMEA分析过程。

关键词：星载天线非概率故障树区间分析可靠性分配故障模式与影响分析

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邮轮救生设备系统配置设计模型与使用风险评估研究

邮轮救生设备系统配置设计模型与使用风险评估研究

引用

作者：张涛武汉理工大学

学位级别：硕士

邮轮将舒适的旅行、优质的服务以及多样化的体验完美地结合在一起,被誉为“海上流动度假村”。邮轮旅行在全球范围内受到广大游客的喜爱。邮轮市场更是呈现一种蓬勃发展的趋势,尤其是在以中国为核心的亚洲市场。然而邮轮不同于普通客船... 详细信息

邮轮将舒适的旅行、优质的服务以及多样化的体验完美地结合在一起,被誉为“海上流动度假村”。邮轮旅行在全球范围内受到广大游客的喜爱。邮轮市场更是呈现一种蓬勃发展的趋势,尤其是在以中国为核心的亚洲市场。然而邮轮不同于普通客船,其甲板层数较多,布置设计较为复杂,并且容纳的乘客及船员人数众多。因此在事故发生后,如何避免和减少人员在疏散撤离过程的伤亡,一直是邮轮安全设计工作中的关键问题。本文通过研究邮轮救生设备系统的配置设计规律和使用风险评估方法,为提高邮轮的航行安全提供科学的指导原则。为了对邮轮救生设备系统进行较为合理的配置设计,对邮轮所需的救生设备进行功能性分析和归类,以及针对现有邮轮救生设备规范进行了分析,并结合典型邮轮救生设备系统的配置设计特点,得到邮轮救生设备系统配置设计规律。在此基础之上,选用知识工程中基于规则推理(RBR)与基于案例推理(CBR)相结合的推理方法,建立邮轮救生设备系统配置设计模型。基于提出的配置设计模型,利用Visual C++开发了邮轮救生设备系统配置设计软件。并利用该软件对Vista邮轮进行救生设备系统的配置设计,通过对比实际配置结果与软件设计结果,发现软件计算结果与实际配置结果相比仅存在8%的偏差,证实了提出的设计方法对于实现邮轮救生设备系统合理配置设计的适用性。针对邮轮救生设备系统在使用过程中的风险评估问题,通过分析模糊评价法与灰色关联决策法,对现有的故障模式与影响分析(FMEA)进行改进,提出一种针对邮轮救生设备系统的使用风险评估方法。通过实例分析发现采用模糊评价法对潜在故障模式的风险因子进行评估可以有效地减少评估人员对于评估结果的主观性影响,并且结合灰色关联决策法对已识别出的故障模式进行风险排序能够更为准确地表示出故障模式的危险等级,并对危险程度较高的故障模式提供改进措施,从而有效地提高邮轮救生设备系统的使用安全性能。本文首次采用知识模块和推理机,探索了邮轮救生设备系统的设计机理,并通过实例验证了该方法的适用性,解决了邮轮救生设备系统的配置设计问题;结合邮轮救生设备系统特点对现有的FMEA方法进行改进,将其运用到邮轮救生设备系统的使用风险评估当中,通过实例分析验证了该方法的有效性,解决了邮轮救生设备系统的使用风险评估问题。对于在救生设备系统的配置设计过程中,提高邮轮的航行安全具有一定的指导意义。

关键词：大型邮轮救生设备系统基于规则推理基于案例推理故障模式与影响分析

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助剂型产品在F公司的质量管理模式研究

助剂型产品在F公司的质量管理模式研究

引用

作者：郝启飞上海交通大学

学位级别：硕士

本文首先对质量管理和质量管理模式相关的理论以及应用现状等作了研究,其次针对F公司所面临的具有重大影响的质量工程领域的困局成立了质量管理改善项目组,从F公司的具体实际出发探索出了一种适合F公司的质量管理模式,并详细阐述了F公... 详细信息

本文首先对质量管理和质量管理模式相关的理论以及应用现状等作了研究,其次针对F公司所面临的具有重大影响的质量工程领域的困局成立了质量管理改善项目组,从F公司的具体实际出发探索出了一种适合F公司的质量管理模式,并详细阐述了F公司生产运营环节质量管理模式涉及到的工具和方法,接着在这种质量管理模式的指导下对F公司生产制造、检验测量等环节待改善质量问题进行了识别和原因分析,并有针对性地提出一些有效的改善对策和质量控制方法,尤其是创新性地提出了预防和控制产品质量水平过剩的定量方法;最后通过改善前后结果的对比对这种质量管理模式进行了效果验证,证实了其在F公司资源比较有限的制约条件下确实提高了产品的质量水平和质量管理的水平。

关键词：质量管理管理模式六西格玛测量系统分析统计过程控制试验设计故障模式与影响分析

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基于QFD和FMEA的民机起落架需求分析和概念设计

基于QFD和FMEA的民机起落架需求分析和概念设计

引用

作者：殷慧亭上海交通大学

学位级别：硕士

民机作为现代常用出行交通工具,一直是研究的重点,而起落架是飞机的一个极其重要的组成部分,它的工作状况对飞机的运行安全造成了直接影响。但是,目前民机起落架的设计工作主要集中在局部的结构、机构、系统可靠性以及可靠性方面算法的... 详细信息

民机作为现代常用出行交通工具,一直是研究的重点,而起落架是飞机的一个极其重要的组成部分,它的工作状况对飞机的运行安全造成了直接影响。但是,目前民机起落架的设计工作主要集中在局部的结构、机构、系统可靠性以及可靠性方面算法的改进等方面,对于以起落架的需求和预防故障为出发点的概念设计研究尚未涉及。在这种情况下,本文尝试结合质量功能展开QFD和故障模式与影响分析FMEA方法应用到民机起落架的研究工作中,进行民机起落架的需求分析和概念设计。质量功能展开QFD是一种面向产品设计开发的系统方法,它所具有的特点是能够将主观的顾客需求转化成为客观的产品设计方案,在新产品的设计和旧产品的改进中都得到了很大的应用进展。到目前为止,鲜有研究将QFD应用到航空产品上,顾客的需求在航空制造业并没有得到和其他行业一样的重视。故障模式与影响分析FMEA在设计中将产品尽可能全面的潜在故障层层展开的方法,将故障发生的机理、频度和影响都清晰呈现,达到规避以后使用中风险的目的。它以风险优先系数RPN为根据来分别采用不同安全管制措施,已经在航空航天、机械工业等行业的风险评估与预防方面得到了广泛应用与研究。本文构建了基于QFD和FMEA的需求分析和概念设计方法框架,首先应用QFD方法,对需求进行分析和转换,利用质量屋Ho Q模型,逐层转换,分别得到技术特性分析结果和关键零部件的权重及重要度排序。然后应用FMEA方法,对民机起落架系统进行故障分析,得到优化风险优先系数,并在此基础上,计算出修正系数F,将修正系数F引入QFD分析结果中,最终得到民机起落架需求分析和概念设计结果,此结果同时满足了设计需求及安全性,更加具备整体性。本文从民机起落架的需求和故障模式等方面开始展开研究,将QFD和FMEA结合,利用它们的相似性与互补性,辅以粗糙数、二元语义和熵权法加以优化,将二者结合的方法应用到起落架的方案设计中,能够为起落架设计优化和安全性保障提供参考。

关键词：质量功能展开故障模式与影响分析起落架系统粗糙数二元语义

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基于直觉模糊集FMEA的风电机组可靠性分析

基于直觉模糊集FMEA的风电机组可靠性分析

引用

作者：陶志奎华中科技大学

学位级别：硕士

风能作为一种可再生的清洁能源,在建立更加安全,低碳的新型能源体系的过程中,扮演着重要作用。风力发电具有清洁,可再生,建基周期短和装机规模灵活等优点,日益为人们所重视和接受,目前正处于快速发展阶段,但是背后也隐藏着各种亟待解决... 详细信息

风能作为一种可再生的清洁能源,在建立更加安全,低碳的新型能源体系的过程中,扮演着重要作用。风力发电具有清洁,可再生,建基周期短和装机规模灵活等优点,日益为人们所重视和接受,目前正处于快速发展阶段,但是背后也隐藏着各种亟待解决的问题,高故障发生概率以及高成本的运维费用使得风电机组的损耗甚高,所以对风电机组进行全面的故障剖析,构建完备的风电机组故障知识库,具有重要的研究意义。本文的主要研究内容包括:以水平轴双馈异步风电机组为研究对象,分别对风电机组及各个子系统进行结构分析与功能分析,描述风电机组各子系统的工作状态、相互关联和相互作用关系;从故障发生概率和造成发电量损失两方面总结相关数据,确定重点研究对象为偏航系统、变桨系统、发电机系统以及传动系统等。根据传统的故障模式与影响分析(FMEA)方法对风电机组进行故障模式影响分析和危害性分析,定性分析各零件的功能,故障模式,故障影响,故障严重度,故障应对措施等。传统FMEA分析方法存在不能准确表达评价信息,未考虑评价权重和故障模式之间影响关系等缺陷。利用基于直觉模糊集的改进FMEA分析方法,利用直觉模糊数和直觉模糊优先加权算子对故障模式评估信息进行集结;通过直觉模糊优先加权算子,计算专家评价指标优先度的集结,得到评价指标的专家主观权重,采用偏差最大化模型求解客观评价指标权重,综合考虑主客观权重确定评价指标权重;基于决策试验与评估实验室法(DEMATEL),计算故障模式间的影响关系,对故障模式严重度进行修正;利用参考点法计算Hamming距离,从而确定故障模式严重度排序,解决传统FMEA存在的问题,从而获得更为准确的故障模式危害性排序,提供更为正确的风电机组故障诊断结果。最后,通过实例验证,分析风电机组的典型故障模式,确定故障模式严重度排序,并对其结果进行分析,为故障维修以及维护策略提供意见,并对不同故障模式危害度分析方法的结果进行比较,验证基于直觉模糊集的风电机组FMEA分析方法的有效性。

关键词：风电机组故障模式与影响分析直觉模糊集故障模式

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基于BIM和本体的文物建筑维护云模型知识映射方法

基于BIM和本体的文物建筑维护云模型知识映射方法

引用

作者：谢伟西南交通大学

学位级别：硕士

信息科技与维护知识重用有助于做好文物建筑的维护工作。文物建筑的维修知识具有广泛性和针对性,但大部分经验是由少数专家提供的,这不利于知识的传递和共享。随着建筑信息模型(BIM)的迅速发展,在文物建筑可视化方面取得了成功,它可以... 详细信息

信息科技与维护知识重用有助于做好文物建筑的维护工作。文物建筑的维修知识具有广泛性和针对性,但大部分经验是由少数专家提供的,这不利于知识的传递和共享。随着建筑信息模型(BIM)的迅速发展,在文物建筑可视化方面取得了成功,它可以为文物建筑的维护管理提供便利。近年来,有关本体与BIM相结合以促进建筑知识管理(Building Knowledge Management,BKM)的研究逐渐兴起,对各个行业的知识起到结构化组织和重复利用的作用。然而,BKM在文物建筑中的应用较少,对其连接强度的讨论也较少。知识映射的连接强度可以提高知识检索的性能,能够辅助使用者更加快速的检索到预期知识。因此,本研究旨在建立文物建筑维修本体与BIM之间的联系,并提出一种基于云模型的知识映射方法来评估联系强度。本研究采用FMEA(Failure Mode and Effects Analysis)作为风险评估方法,使用云模型算法进行专家评分的不确定性信息处理,并将本体与BIM进行连接,得到文物建筑构件的风险排序结果,采用灰色关联分析法进一步验证排序结果,将文物建筑构件的风险排序结果作为HBIM和维护知识连接强度。本研究提出的一套完整的文物建筑维护管理系统框架,主要包含以下研究工作:(1)根据已有的文物建筑维护资料,创建了文物建筑维护知识库。(2)采用FMEA的风险评估方法,根据专家意见完成了文物建筑病害风险评估。(3)使用云模型算法,灰关联距离函数,Minkowski距离函数,完成文物建筑构件的病害风险排序,并进一步将排序结果写入到Neo4j文物建筑维护知识库,完成HBIM模型和文物建筑维护知识本体的带映射强度的映射关系。(4)基于数据成果,介绍了本研究搭建文物建筑运维管理示范原型平台的方法和步骤。(5)使用一个可实际工程案例,来进行案例验证与系统可行性分析。

关键词：建筑信息模型云模型故障模式与影响分析文物建筑知识图谱本体

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石化旋转机械故障诊断及维修管理优化研究

石化旋转机械故障诊断及维修管理优化研究

引用

作者：黄振燕山大学

学位级别：硕士

旋转机械是石化企业生产中的核心设备，任何设备不可避免会出现故障，维修是保障其正常运行的重要手段。但石化旋转机械故障原因具有复杂性、多样性和不确性的特点，而且影响维修决策的因素很多，所以其维修决策管理过程非常复杂。为此... 详细信息

旋转机械是石化企业生产中的核心设备，任何设备不可避免会出现故障，维修是保障其正常运行的重要手段。但石化旋转机械故障原因具有复杂性、多样性和不确性的特点，而且影响维修决策的因素很多，所以其维修决策管理过程非常复杂。为此，本文对石化旋转机械的故障诊断和维修管理优化进行了研究。建立了基于贝叶斯网络的故障诊断模型。为防止或避免同类故障的再次发生，首先将故障原因进行分类分析，提出了相应的维修措施；然后将故障模式与影响分析与贝叶斯网络方法相结合，从而可定量地分析出影响设备运行的薄弱环节。以一台石化企业生产中的离心泵为应用实例，分析结果表明，该方法可为石化旋转机械的故障诊断提供一定的依据。开发了计算机辅助设备维修管理系统。该系统使用VB语言编写，采用模块化设计框架。它能够对设备的基本信息进行管理，并且建立了故障模式数据库，同时实现了贝叶斯网络的自动化分析。该系统可提高设备信息管理和故障诊断的效率。以单位时间内设备寿命管理费用最低为目标，建立了适用于各种寿命分布的基于几何过程维修优化模型，并引入了蒙特卡罗方法，运用Matlab编制了相应的仿真程序，对机械设备的最佳寿命周期进行预测。以服从二参数威布尔分布的离心泵作为分析实例。结果表明，所建立的模型具有一定的合理性，能够对机械设备的维修决策提供一定的指导。

关键词：石化旋转机械以可靠性为中心的维修故障模式与影响分析贝叶斯网络维修管理几何过程

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汽车电子换挡器的检测台开发及其故障风险评估研究

汽车电子换挡器的检测台开发及其故障风险评估研究

引用

作者：陆洋东南大学

学位级别：硕士

电子换挡器是汽车传动系统的核心部件,其性能的优异程度对行驶安全和行驶体验具有深刻的影响。本文以合作单位生产的一款电子换挡器为研究对象,目的是为其开发检测过程自动化程度高、安全可靠、结果可信的电子换挡器检测平台。对换挡器... 详细信息

电子换挡器是汽车传动系统的核心部件,其性能的优异程度对行驶安全和行驶体验具有深刻的影响。本文以合作单位生产的一款电子换挡器为研究对象,目的是为其开发检测过程自动化程度高、安全可靠、结果可信的电子换挡器检测平台。对换挡器产品进行故障风险评估是找到产品缺陷、设计薄弱处的有效手段,本文在传统分析方法上结合检测数据提出改进方法并加以验证。论文的主要研究内容如下:(1)分析电子换挡器的工作方式和换挡原理,结合企业需求和行业标准规范汇总检测指标、阐述各个指标的检测方式。随后从结构、硬件和软件开发三个层面展开检测台的总体设计规划,划分具体功能模块和开发流程。最后论述了基于改良故障模式与影响分析(FMEA)的换挡器故障风险评估整体方法。(2)根据电子换挡器的自身结构造型特点和对换挡过程、换挡逻辑的建模对检测台的结构进行了设计。然后基于结构设计和换挡流程组建检测台运动控制系统方案,对关键部件进行选型计算。将检测台的数据流以电子换挡器为界限分为外部传感网和产品内部信息流,分别阐述对应的通信方式和数据采集流程。(3)基于结构设计和硬件系统结合检测平台的功能需求,论述了检测软件开发中的串口通信、报文收发、数据管理、结果可视化等模块的解决方案和具体实现流程。(4)基于检测指标安置电子换挡器在检测台上接受检测,验证各个功能模块的实现情况。针对检测结果的可信度问题,建立检测系统的测量系统分析(MSA)数学模型,以一阶换挡力为例对检测系统的结果可信度进行了验证。(5)针对常规FMEA进行故障风险评估的不足,提出基于模糊集和TOPSIS理论的故障风险评估方法,对电子换挡器的故障模式进行风险评估,为产品迭代升级提供数据支持。

关键词：电子换挡器自动化检测故障模式与影响分析模糊集风险评估

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