有色观测噪声下的多变量设置调整策略

针对存在初始设置偏差的离散的多变量生产制造过程，研究了观测噪声服从Auto-Rgressive （AR）模型的情况下，考虑调整花费成本为二次型函数时的设置调整问题，在建立过程状态空间方程的基础上，利用卡尔曼滤波方法在线估计过程的状态变量，根据随机二次型最优控制理论，得到了使过程质量损失最小的最优调整策略. 通过算例解释了最优调整策略的实现方法，并进行了仿真验证，结果表明，得到的调整策略与观测噪声为白噪声时的质量调整策略相比，能更好地减少过程总体质量损失.     

复杂产品外购系统质量特性的容差优化模型

针对复杂产品多阶段生产过程中外购系统质量特性的容差调整与修正问题,设计一类高阶因子模型处理各质量特性的质量损失数列,测算各特性对复杂产品整体质量的质量载荷;以此为基础构建复杂产品的质量容差优化模型,综合考虑质量特性的重要度及其之前质量保障程度,探求各质量特性的最优容差调整率,最大程度改善复杂产品整体质量;以某型号汽车为例,验证上述方法的有效性和实用性,为复杂产品多阶段质量容差设计工作提供了一种新的方法和思路。     

基于元模型的复杂产品虚拟样机建模方法研究

新技术环境下复杂产品对数字化设计质量的要求不断提升,需要进一步提高建模的质量和效率,解决复杂产品虚拟样机多学科模型的一体化信息集成问题,以实现复杂产品系统设计及优化。本文以航天制造领域广泛存在的复杂产品为对象,对元模型、建模方法以及多学科建模过程进行研究与分析,将多学科优化设计与元模型建模方法相结合,建立了复杂产品的虚拟样机元模型,并构建了元模型与学科元模型的转换关系,形成了虚拟样机多学科建模优化设计方案。     

注塑过程子时段动态非线性质量预测

针对注塑间歇过程多阶段、缓慢时变、非线性和质量变量测量值不能在线获得等特点，提出子时段滑动窗口广义回归神经网络质量预测方法，首先，采用分类算法对三维数据矩阵的时间片PCA负载矩阵进行分析，根据相关性分析把注塑过程划分为几个子时段，然后确定与重量密切相关的阶段，在确定的阶段内采用滑动窗口建立GRNN多模型，解决常规MPLS在工业应用过程中存在的几个潜在问题：（1）静态单一模型；（2）模型失配问题；（3）MPLS线性方法不能充分有效压缩和抽取非线性过程信息；（4）估计未来测量变量所引进的模型偏差。所提方法与子时段滑动窗口MPLS方法进行仿真比较。结果证明了所提方法的有效性。     

含有混合变量的协同优化方法研究

复杂产品是由多个子系统构成,并且是相互耦合而成的。为解决含有混合变量的复杂产品的协同优化建模问题,根据复杂产品的相互耦合特性,应用协同优化方法,在复杂产品的连续性模型的基础上加入变量分析,建立系统与各个子系统的目标函数与约束函数,得到含有混合变量的复杂产品的协同优化模型,包括了概念模型、总体优化模型、学科优化模型、学科分析模型、变量分析模型、系统集成模型。在文章最后,通过一个工程算例来验证模型的有效性。     

基于t分布噪声的鲁棒PPLS回归模型

概率PLS(PPLS)模型中,数据源(主元)和噪声满足正态分布,容易受离群点的影响.鲁棒PPLS算法采用拖尾更长的t分布描述数据源和噪声,提高了模型的鲁棒性.但是,实际工业过程中,离群点由测量噪声导致,而不是由产生过程变量和质量变量的数据源产生.基于此,提出一种基于t分布噪声的鲁棒PPLS模型.该模型采用t分布拟合测量噪声的分布,而主元依然用标准正态分布描述,更符合实际测量状况.考虑到潜在变量的存在,采用极大似然方法结合EM算法对模型的参数进行了估计,并将该模型用于对过程变量和质量变量的回归估计.最后,通过仿真实例进行了验证.     

基于话题共振的群体情绪演化动力学模型研究

在线社交网络中舆情话题共振现象愈发多见,相似或相关话题的互动与叠加使公众群体情绪变得愈发复杂和不确定,增加了政府管控的难度.为此本文构建了一种在线社交网络中考虑可变交互阈值、基于观点动力学的双层复杂网络模型,将话题关系、时间机制、政府、媒体、网民等因素作为变量参数,利用中国流行的在线社交平台新浪微博数据进行了仿真模拟及对比验证.结果显示话题共振效应的存在对群体情绪的演化产生了一定的“阻尼”作用,使群体情绪表现的更加“固执”,难以被外界环境信息影响;同时在舆情生命周期不同阶段发生的话题共振现象中,群体情绪展示出了不同的演化特征.因此,针对不同情景的舆情事件,政府应采取不同应对策略以提升网络生态的治理能力.     

多产品多阶段报童问题的在线订购策略

利用集成专家意见的在线序列预测算法研究多产品多阶段报童问题.将任意的一个固定订购量策略看成一个专家意见,用弱集成算法综合考虑众多专家意见构建在线订购策略,并基于弱集成算法的竞争性理论给出在线订购策略的理论保证.首先给出了两产品多阶段报童问题的在线订购策略,证明了其实现的累积收益可与最优固定订购量策略实现的累积收益相当.然后,将两产品多阶段报童问题的在线订购策略及其理论结果推广到多产品多阶段报童问题中.最后在不同的需求类型下,通过数值算例表明构建的在线订购策略相对于最优固定订购量策略具有较强的竞争性能.     

多响应三水平部分因子试验设计的建模与优化

针对多响应三水平部分因子试验,当筛选试验中候选变量个数大于试验样本数时,本文提出了一种考虑因子效应原则的建模与优化方法.首先,构建三水平对照试验,并结合二元变量指示器构建Bayesian Lasso模型;其次,根据因子效应原则,分三个阶段逐步更新二元变量指示器的先验信息,并利用变量指示器的后验概率来识别显著性变量,确定模型结构;然后,在此基础上结合贝叶斯抽样技术构建多变量过程能力指数函数,并通过最大化该函数获得最佳的参数设计值;最后,实际案例的结果表明:本文所提方法不仅能够有效地筛选出多响应三水平部分因子试验的显著性变量,而且能够获得最佳的参数设计值.     

改进的多变量质量损失函数及其实证分析

质量损失函数的基本目的就是以定量的方式评价低质量对顾客造成的损失。尽管在理论研究和工程应用中已经提出了多个多变量质量损失函数，但由于多变量质量特征／响应的复杂性，仍有进一步研究的必要。一个好的质量损失函数不仅能够反映制造过程的经济性和多个响应变量之间的相关性，更重要的是在实践中易于理解和应用；按照这一要求，我们首先介绍了Artiles-leon提出的无量纲“标准化”的多变量质量损失函数；然后从两个方面对其进行了改进，一是使它能够适用于所用的质量特性，二是充分考虑了各上响应量之间的相关性，这就是改进后的多变量损失函数更加适合真实情况，在此基础上，通过研究来自于工业实践的实例，并同其他方法进行比较，说明了改进方法的有效性；最后给出了若干评述。     

传递对准滤波中机翼变形噪声的在线补偿算法

针对机翼变形噪声对传递对准滤波的显著影响,通过特性分析将其处理为时变多阶有色观测噪声,提出了一种在线补偿算法。该算法以标准卡尔曼滤波方程为基础,推导了不扩维情况下补偿多阶有色观测噪声的滤波方程。算法依据滤波过程的序列量测数据,结合模型估计残差的F检验法,在线递推估计机翼变形噪声的自回归阶数、系数及白噪声,构建补偿方程的量测量、量测矩阵和量测噪声进行补偿滤波。通过将该算法应用于速度+姿态对准匹配方案,并与将机翼变形噪声等效为注入量测白噪声和扩充为系统状态的方法比较。仿真结果表明,该算法对时变机翼变形噪声影响下的新息适应性强,收敛稳定,估计精度高,适用于复杂空中环境下机载导弹快速精确传递对准。     

复杂产品谈判阶段质量冲突演化模型及均衡解

提出了一类基于包含时间参数Petri网的冲突分析及演化模型,辅助复杂产品主制造商研究合同谈判过程中质量冲突的未来发展并探寻质量争议可能实现的均衡状态。针对复杂产品个性化定制性强的特征,建立冲突分析的Petri网模型基本框架;设计其生成和演化算法研究参与人不确定偏好下可能达到争议均衡状态及实现路径;探寻冲突分析过程中各状态的稳态概率,判别冲突的长期均衡和短期均衡。以我国某型号商用飞机谈判阶段中机体质量标准的争议问题开展案例研究,验证了之前模型和方法的可行性和有效性。     

基于多任务委托代理的混合产品生成激励机制

实物产品与衍生服务有效匹配形成的混合产品能够实现供需双方的价值共创.针对混合产品生成过程中存在的委托代理关系,文章以产品制造与服务衍生两项任务为努力投入,借助Holmstrom-Milgrom激励理论构建了客户对制造企业的多任务委托代理模型,探究了供需双方决策的影响因素,并给出了制造企业努力均衡的策略.结果表明:客户最优激励系数及企业最优努力水平均与混合产品内部化边际收益正相关,与制造企业风险规避度、混合产品生成成本因子及任务成本相关性负相关;服务外部化边际收益及外部环境不确定性对客户两项任务的激励系数以及企业两项任务的努力水平均产生不同影响;混合产品的价值实现需要供需双方的共同努力以达到产品与服务的兼顾与均衡.     

面向全生命周期的产品质量综合评价方法研究

针对于产品全生命周期各个阶段影响质量因素的多层次、多因素相互联系又相互制约,而且具有明显的不确定性、模糊性,为了提高产品质量,提出了基于模糊层次分析法结合模糊综合评价的质量评价数学模型.此模型引入三角模糊数的一些基本理论,采用--$模糊教表征专家判断信息以充分考虑专家判断的模糊性;采用层次分析法对专家判断结果进行处理以得到这些质量影响因素的权重.最后,再结合模糊综合评价模型使所得产品质量评价结果更加科学、更加符合实际.并通过以重型机械制造企业的产品(磨煤机)为实例进行质量评价分析,验证了该产品质量评价模型的合理性和可靠性.     

多变量系统预测函数解耦控制

提出一种新的多变量系统预测函数解耦控制(PFC)算法。该算法将多变量系统的PFC分散为若干单变量系统的PFC,使参数设计和算法求解大为简化。此外,利用该算法可得到一个解析的控制量计算方程,控制器参数均可离线计算,因此在线时算法简单、计算量小,可用于解决复杂的耦合控制问题。仿真结果表明了该算法的有效性和可行性。     

客户低估服务价值情境下混合产品定价策略

针对服务价值初始被客户低估的现象,若制造企业将产品服务集成并捆绑销售,将产生客户不愿为混合产品支付的问题,考虑客户对衍生服务价值感知的波动性,将客户购买混合产品的过程视为一个包含实物期权的多阶段动态投资规划,并通过贝叶斯统计估算客户服务价值感知的波动率,实现对混合产品的多阶段分割式定价,以好孩子旗下口袋车POKIT 2为例,验证了定价策略的可行性与有效性。研究表明:基于客户理解价值的定价策略使得供需交易更有灵活性;客户低估服务价值的持续时间决定了客户购买的价值理解;客户低估服务价值时,混合产品的总价大于客户未低估服务价值时混合产品的价格。     

复杂装备精密产品Grey-PCE多质量特性稳健优化设计

为了解决柔顺复杂装备精密产品在不确定性结构参数情形下,其多质量特性波动与冲突的工程难题,提出一种灰色关联多项式混沌扩展(grey polynomial chaos expansion,Grey-PCE)稳健优化设计新方法来解决这一工程难题。该方法基于多项式混沌扩展方法,建立柔顺复杂装备精密产品多质量特性代理模型;在此基础上,采用6σ稳健优化设计建模方法,构建了柔顺复杂装备精密产品多质量特性PCE稳健优化设计模型,通过NSGA-Ⅱ算法获得多质量特性解集;并采用接近度灰色关联分析法对多质量特性解集排序分析,获取了最佳稳健设计方案;最后,柔顺复杂装备精密产品算例验证了所提出方法的有效性和稳健性。     

基于本体的复杂产品维修工程案例知识表示及重用方法

复杂产品是国民经济的基础,针对复杂产品维修阶段知识表示困难、重用效果不佳等问题,提出了复杂产品维修工程案例知识的表示及重用方法.首先,基于对复杂产品维修领域知识类型及应用情境的分析,设计了复杂产品维修工程案例知识体系结构,构建了复杂产品维修工程案例四层本体模型,实现了对维修阶段陈述性知识与过程性知识的独立表示.其次,构...     

多设备系统的生产批量、质量控制与预知维护联合优化

针对由多台设备通过串、并混联构成的多阶段生产系统,对其生产批量、质量控制以及预知维护进行了联合建模与优化.系统中的各台设备随时间逐渐发生劣化,可靠性及产品加工质量随之降低.在每个生产批量结束时,对各设备进行状态检测并评估其在下个生产期内的可靠性.预知维护同时以设备的可靠性、结构重要度以及产能比为决策依据,以合理分配维护资源.在每个阶段设置质检台以实时检测各设备加工产品的质量,并根据质量反馈信息,对次品率超过控制阈值的设备进行预防性更换以改善性能提高产品质量.以批量生产周期、质量控制阈值以及预知维护参数为三维联合决策变量,建立了有限时域内的平均费用率模型.基于蒙特卡罗仿真和响应曲面法设计了优化算法,实现了对模型的快速近似求解.最后通过一个实例演示了本模型,并对结果作了相关统计学分析.     

基于建模仿真的体系工程

通过军事、社会、制造等领域中的典型案例,介绍了复杂工程体系的概念和特点以及建模仿真对研究复杂工程体系的意义,以复杂产品制造为例,梳理了从系统工程到基于模型的系统工程(MBSE),再到基于建模仿真的体系工程(MSBS2E)的演变过程,分析了复杂工程体系建模仿真的特点和挑战,介绍了模型理论与方法、计算方法与平台以及不确定性...