考虑服务特性的复杂产品质量容差设计研究

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1、第２３卷第１期运筹与管理Ｖｏｌ．２３，Ｎｏ．１２０１４年２月ＯＰＥＲＡＴＩＯＮＳＲＥＳＥＡＲＣＨＡＮＤＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴＳＣＩＥＮＣＥＦｅｂ．２０１４考虑服务特性的复杂产品质量容差设计研究１，２２，３蒲国利，　苏秦（１．西安理工大学经济与管理学院，陕西西安７１００５４；２．西安交通大学管理学院，陕西西安７１００４９；３．西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室，陕西西安７１００４９）摘要：由于计算复杂性，传统稳健设计方法难以有效解决复杂产品质量特性容差设计问题。而随着服务型制造的兴起，如何对复杂产品中包含的服务特性进行容差设计成为尚待解决的

2、难题。本文首先在ＣＣＤ优化试验设计基础上，运用置信域方法结合蒙特卡洛仿真方法解决复杂产品硬件质量容差设计问题，然后运用质量损失函数对复杂产品服务质量容差设计进行探究，最后通过算例验证了方法的有效性，以期为解决该类问题提供有益探索。关键词：复杂产品；容差设计；置信域；质量损失函数中图分类号：ＴＨ１２２　　　文章标识码：Ａ文章编号：１００７-３２２１（２０１４）０１-０２０９-０９ToleranceDesignofComplexProductsConsideringServiceCharacters１，２２，３ＰＵＧｕｏ-ｌｉ，ＳＵＱｉｎ（１．Sc

3、hoolofEconomics＆Management，Xi’anUniversityofTechnology，Xi’an７１００５４，China；２．SchoolofManagement，Xi’anJiaotongUniversity，Xi’an７１００４９，China；３．StateKeyLaboratoryforManufacturingSystemsEngineering，Xi’anJiaotongUniversity，Xi’an７１００４９，China）Abstract：Ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｒｏｂｕｓｔｄｅｓｉｇｎｍｅｔｈｏｄｓａｒｅ

4、ｕｎａｂｌｅｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｔｏｌｅｒａｎｃｅｄｅｓｉｇｎｏｆｃｏｍｐｌｅｘｑｕａｌｉｔｙｃｈａｒａｃｔｅｒｓｂｅｃａｕｓｅｏｆｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙ．Ｗｉｔｈｔｈｅｅｍｅｒｇｅｎｃｙｏｆｓｅｒｖｉｃｅ-ｏｒｉｅｎｔｅｄｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ，ｉｔ＇ｓｄｉｆｆｉｃｕｌｔｙｔｏｄｅｓｉｇｎｔｈｅｔｏｌｅｒａｎｃｅｏｆｓｅｒｖｉｃｅｑｕａｌｉｔｙｉｎｖｏｌｖｅｄｉｎｃｏｍｐｌｅｘｐｒｏｄｕｃｔｓ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｏｎｂａｓｉｓｏｆＣＣＤｏｐｔｉｍａｌｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｄｅｓｉｇｎ，ｔｒｕｓｔｒｅｇｉｏｎａｎｄＭｏｎｔｅ

5、Ｃａｒｌｏｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｗｅｒｅｅｍｐｌｏｙｅｄｔｏｄｅｓｉｇｎｔｏｌｅｒａｎｃｅｏｆｈａｒｄｃｏｍｐｏｎｅｎｔ．Ｓｅｃｏｎｄｌｙ，ｑｕａｌｉｔｙｌｏｓｓｆｕｎｃｔｉｏｎｗａｓｕｓｅｄｔｏｄｅｓｉｇｎｔｏｌｅｒａｎｃｅｏｆｓｅｒｖｉｃｅｑｕａｌｉｔｙ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ａｎｅｘａｍｐｌｅｗａｓｄｉｓｃｕｓｓｅｄｔｏｖｅｒｉｆｙｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓｏｆｐｒｏｐｏｓｅｄｍｅｔｈｏｄ．Keywords：ｃｏｍｐｌｅｘｐｒｏｄｕｃｔｓ；ｔｏｌｅｒａｎｃｅｄｅｓｉｇｎ；ｔｒｕｓｔｒｅｇｉｏｎ；ｑｕａｌｉｔｙｌｏｓｓｆｕｎｃｔｉｏｎ０　引

6、言复杂产品在现代经济发展中举足轻重，对国民经济的推动作用日益巨大。复杂产品开发过程中，如何确保对其进行有效的质量控制，是目前质量管理方法遇到的一个巨大挑战。产品复杂性的增加，对诸多零部件不同质量特性的容差设计提出了更高的要求。而由于容差设计不当，可能会导致后续产品制造过程中出现大量质量问题。产品越复杂，其制造成本和出现质量问题后所造成的损失成本越高。并且出现异常后的过程调整可能会涉及制造过程的各个阶段，由此引起的纠正成本和长时间停工损失也会对企业造成很大损失。另外，许多复杂产品都集成了硬件、软件和服务特性，随着近几年服务型制造的兴起，服务逐［１

7、，２］渐成为产品实现价值增值的核心部分。但由于服务具有不易感知、不可分离、差异性、不可储存、缺乏所有权等特性，如何在复杂产品硬件质量容差设计过程中同时考虑其服务质量容差设计，也是该领域尚待收稿日期：２０１２-１２-０８基金项目：国家自然科学基金资助项目（７０８７２０９１）；高等学校博士点专项基金（２００９０２０１１１００３１）作者简介：蒲国利（１９７７-），男，湖北十堰人，博士研究生，讲师，研究方向为质量管理；苏秦（１９６３-），女，河南民权人，教授、博士生导师，副院长，研究方向为质量管理。２１０运筹与管理　　　　　　　　　　　２０１４年第２３

8、卷解决的一个难题。Ｔａｇｕｃｈｉ所提出的稳健设计（ＲｏｂｕｓｔＤｅｓｉｇｎ，ＲＤ）方法是目前较为流行的解决容差设计问题以改进过程质量及提高质量绩效的方