基于6σ稳健性方法的汽车行驶平顺性优化

建立某轿车11自由度的整车平顺性模型,以各个座椅垂向加速度均方根最小为优化目标,以各个悬架的动行程和各个车轮的相对动载为约束条件,结合蒙特卡罗方法和6σ稳健性优化技术,分别对悬架参数进行多目标确定性优化和稳健性优化,分析设计变量波动对优化结果的影响。优化结果表明:优化后的整车平顺性明显提高;稳健性优化结果比确定性优化结果具有更高的稳健性和可靠性。

基于径向基神经网络模型的耐压壳6σ设计

为了得到更可靠的潜水器耐压壳结构,考虑到材料性能和加工时结构尺寸误差的不确定性对结构性能的影响,将6σ设计的思想引入耐压壳优化设计.借助多学科优化平台iSIGHT,对耐压壳进行6σ分析的优化设计,得到优化且可靠的设计方案.为减少6σ优化设计中的计算代价,采用足够精确的径向基神经网络模型代替ANSYS仿真程序进行迭代.结果表明,在保证计算结果足够精确的前提下较大节省了计算时间.

6σ概率优化设计方法及其应用

将 6σ概念与遗传算法和蒙特卡罗模拟技术相结合 ,构造了基于产品质量工程的 6σ概率优化设计方法 ,实现了对设计目标的优化 ,提高了产品的可靠性与稳健性。以悬臂焊接结构和弹簧的优化设计为应用实例 。

基于6σ的多学科设计优化

在实际的工程问题中,总是不可避免地遇到一些不确定因素,导致许多优化策略无法用数学模型来体现这些不确定因素,从而造成结果分析错误或不全面．因此引入面向6σ概率设计(DFSS,σ为随机变量的标准偏差)方法,对其算法原理进行了阐述和分析,并且采用多学科设计优化(MDO)高层优化算法框架来支持DFSS设计,从而可以有效避免DFSS在处理复杂问题时串行处理的缺点,将涉及多学科的复杂系统问题逐步分解为各个单学科来并行地进行概率设计．最后,在理论研究的基础上结合轴承座这个工程实例,给出了其具体实现,证明了将二者结合进行复杂问题的概率设计是可行的．

6σ设计水平的评价

在介绍6σ设计概念和目标的基础上,给出设计水平与百万机会缺陷数(DPMO)关系的计算表达式和关系曲线,并开发了计算机模块,能自动计算与不同设计水平对应的DPMO值,也可以根据实际的DP-MO值,自动评价达到的设计水平。

C&E、FMEA与DOE方法在6σ项目中的综合应用研究

为了在6σ项目中正确地选择影响关键质量特性的关键因子,并对关键因子进行深入分析,找到有效的质量改善方案,在介绍分析C&E、FMEA与DOE方法工作原理的基础上,用实例阐明了在6σ项目实施的M阶段如何用C&E矩阵从原因与效果的关联度、输出结果变量对顾客的影响度两个维度对输入因子进行量化评价的方法,以及用FMEA从失效模式的严重度、频度、探测度3个维度对初步选择的关键因子进行风险优先级评价的方法,并确定项目的关键因子;分析了在A、I阶段如何应用筛选设计、中心合成设计、响应曲面法,产生有效的DOE方案,量化关键因子的效果以及它们之间的交互作用,得出最优的改善方案;结果表明在6σ项目中合理地综合应用C&E、FMEA与DOE方法,可使6σ项目的实施取得良好效果。

鱼雷楔环联接结构6σ稳健优化设计

在优化设计中主要存在设计变量的初值选取,设计变量的随机波动和外来干扰造成的可靠性和稳健性问题。确定性优化结果往往位于约束边界附近,随机波动容易导致设计失效。稳健设计可使产品对使用环境变化的不敏感,能保证产品使用的可靠性并降低操作费用。该文提出了将6σ稳健设计方法与序列二次规划法相结合的方法,并以鱼雷楔环联接结构为例进行了优化设计,通过与确定性优化的对比,验证了所提出的优化方法具有良好的优化效果,为工程实际的机械产品的稳健优化设计提供了理论依据。

机械产品6σ设计IDDOV中的Define方案实现研究

将产品全寿命周期六西格玛解决方案(Production Life Cycle Six Sigma Solution,LCSS)的六西格玛设计(Design For Six Sigma,DFSS)理论用于机械产品设计研究,在简要介绍IDDOV(Identify,Define,Develop,Optimize,Verify)流程的基础上,分析了顾客需求转换的系统规范,建立了机械产品Define阶段设计的技术体系和数学模型,总结了Define方案实现步骤和评估算法,为机械产品多样化、低成本、高质量和高稳健性设计提供了一种新的解决途径。

基于过程能力指数的6σ供应链优化设计

从6σ整合到供应链中的必要性出发,基于过程能力指数并结合具体实例从交货期的角度分析了满足6σ服务水平的供应链设计,最后从业务流程的改进和节点企业的选择两方面探讨了达到6σ供应链的优化设计方法。

基于6σ稳健性的电动汽车断开式转向梯形优化设计

建立了某电动轿车断开式转向梯形的数学解析模型并进行了相应的试验验证。以转向系实际内、外轮转角关系与理想阿克曼转角关系之差最小为优化目标,根据转向梯形运动特点推导出了约束条件,结合蒙特卡洛方法和6σ稳健性优化设计技术,分别对梯形底角、横拉杆长度、直拉杆长度及齿条长度进行确定性优化和稳健性优化设计分析与比较,分析了不稳定因素对优化结果的影响。结果表明:优化后的转向梯形更接近理想内、外轮转角关系;稳健性优化结果比确定性优化结果具有更高的稳健性和可靠性。

应用6σ质量控制方法的空射巡航导弹概念设计

将6σ质量控制理论用于空射巡航导弹的概念设计中,按照多学科设计优化的理论建立了涉及结构外形、质量、动力、弹道和气动5个子学科的空射巡航导弹概念模型,对该模型进行了多学科设计优化和6σ稳健性优化,对比了二者的输出响应。应用6σ质量控制方法后,未达到质量控制约束的射程和最大飞行速度均改善到了6σ水平,从而得到了稳健的系统方案。稳健方案在1 000次蒙特卡洛系统仿真中,射程和最大飞行速度约束可靠概率均为100%。在设计参数波动5%的情况下,稳健方案射程的波动幅度比最优方案减小了61%,最大飞行速度波动幅度减小了57%。研究表明,应该在国防产品设计阶段尽可能早的应用质量控制方法,而不是单纯追求系统某些性能的最优化。6σ质量控制方法是一种提高产品可靠性和性能稳定性的有效方法,在现代产品设计中具有很大的推广和应用价值。

6σ稳健设计在单目标优化问题中的仿真应用

引入6σ设计理念将可靠性理论和容差技术相结合,提出了一种稳健设计优化模型,采用粒子群算法,实现对目标函数的优化。以圆柱螺旋压缩弹簧为应用实例,基于ISIGHT集成MATLAB平台,对圆柱螺旋压缩弹簧的约束函数进行可靠性、稳健性评估,证明了该方法的有效性。

基于6σ的鲁棒优化设计思想和方法

基于6σ的鲁棒设计优化方法把结构可靠性、鲁棒质量工程以及6σ质量工程原理等不同概率分析方法中的概念加以整合,可以从约束满足的概率和性能目标的灵敏度这两个与设计“σ水平”有关的方面来评价设计质量,使得全面的概率优化设计得以实施。介绍这种设计思想的基本概念、数学描述和实施过程。

基于 6σ 稳健设计的正碰车身前端关键部件轻量化研究

针对汽车正面碰撞结构优化设计中设计变量的不确定性和失效概率导致设计结果不可靠的问题,以某A0轿车正面碰撞为研究工况,引入6σ稳健性优化设计应用于结构优化设计,选取正碰时汽车前端关键吸能部件的厚度作为设计变量,建立稳健性分析流程和仿真模型,并结合Copula函数模型和粒子群优化算法(PSO)进行最优求解。据此分析正面碰撞过程中,前纵梁与前吸能盒结构在满足相关约束条件下,可减重4.36%,满足轻量化设计要求。

基于拓扑优化与6σ稳健性的检修工装支撑座轻量化设计

为了充分发挥踏面制动单元(TBU)检修工装支撑座的轻量化潜力和提高优化设计的可靠性与稳健性,提出将拓扑优化与6σ稳健性优化相结合的优化策略。通过基于变密度法的拓扑优化设计,提取支撑座的拓扑结构。基于中心组合试验设计方法和有限元数值模拟技术建立系统的响应面模型。基于该模型建立支撑座的6σ稳健性优化设计模型,并采用序列二次规划法进行优化求解,利用均值一次二阶矩法获得优化结果的可靠度并转化为相应的σ水平。结果表明,优化后的支撑座各设计变量、强度和刚度的可靠度均为1,均达到了8σ水平,减重率达67. 0%,轻量化效果显著;且与拓扑优化后对其进行传统的确定性轻量化设计相比,该方法不仅使支撑座的强度和刚度得到了增强,而且还提高了优化设计的可靠性、强度与刚度的稳健性和重量的一致性。证明了该方法的有效性。

气囊式火星着陆器稳健性优化设计

气囊式火星着陆器结构复杂,关键参数多,工况极端,不确定因素多且可靠性要求高。针对气囊式火星着陆器优化设计中的计算效率问题,采用基于超级计算平台并行分布式计算技术与稳健性优化设计理论的多目标稳健性优化方法对复杂气囊系统进行了稳健性优化设计。结果表明:超级计算平台的应用使稳健性优化的计算效率得到了显著提升;稳健优化设计后的气囊式火星着陆系统的可靠性有明显改善。

基于鲁棒性的概率优化设计在薄壁构件耐撞性中的应用

汽车结构的耐撞性及碰撞吸能优化是现代汽车工业重要的研究内容。耐撞性的优化涉及材料与结构的众多参数,传统的确定性优化设计、碰撞仿真及实验往往只能在一定程度上改善结构的碰撞性能,而无法评估设计参数的可靠性和目标函数的鲁棒性,以及在给定可靠性约束条件下使目标函数的鲁棒性达到最优状态。将实验设计、响应面模型和蒙特卡罗模拟技术相结合,构造了基于产品质量工程的6σ鲁棒性优化设计方法,实现了对设计目标的优化,并提高了设计变量的可靠性和目标函数的鲁棒性。

六西格玛在软件过程改进中的应用

将六西格玛及其方法工具与软件过程结合起来,建立了软件过程度量过程模型,将相关的方法工具引入到具体的度量方法中,使得企业在实际中,既可以设计出具有持续改进能力的软件过程度量流程,又有可以具体操作的度量方法工具。以软件需求为例将六西格玛设计引入软件过程中,从新设计软件需求过程,有效地提高了软件需求质量。研究不但给软件企业软件过程管理的具体实施提供了理论支持,并提供了一套很好的工具方法,具有实用价值。

国内外制造业发展趋势

阐述了制造业的重要性 ,分析了我国制造业的现状 ,并通过与国外先进制造业进行对比 。

论六西格玛管理的实施

六西格玛管理可使企业改善经营业绩和获得快速增长。阐述了六西格玛管理的特点、度量指标、实施方法,以及六西格玛项目的选择、六西格玛改进、六西格玛设计、六西格玛培训等。指出,六西格玛管理法以专业化的改进过程为核心,针对不同的目的与应用领域。这种专业化的改进过程包括:六西格玛产品/服务过程改进DMAIC流程,六西格玛设计SSDP流程等;六西格玛管理法在实施上以“倡导者”、“黑带大师”、“黑带”、“绿带”等经过培训、职责明确的人员作为组织保障;六西格玛管理法通过确定和实施六西格玛项目来完成过程改进;六西格玛管理法明确规定了成功的标准及度量方法,以及对项目完成人员的奖励。