制造网络质量保证体系构建方法研究

论文摘要

在按照产品的生命周期——设计、制造、物流等关系组织起来的企业群体形成的制造网络中,跨企业的质量管理成为制造网络发展与运行中的重要问题。针对这一重要问题,论文开展了以下几方面的研究工作。1.通过对供应链、敏捷制造、网络化制造以及虚拟企业等制造网络发展运行模式的研究,总结概括了制造网络的概念和特点,并深入研究了制造网络质量管理的现状,提出了在动态的、多变的复杂的网络化质量管理中急需要解决的主要问题,作为本文的重点研究内容。2.在广泛阅读和调研的基础上,提出了制造网络的生命周期模型,通过对比分析制造网络生命周期与产品生命周期,确定了制造网络生命周期的三个主要阶段:定义、规划和运行阶段。本文系统的总结了制造网络生命周期阶段质量管理的内容、方法、工具和手段,提出了一整套支持制造网络的质量管理工具集。3.针对制造网络的动态性,依据质量链和SOV(误差流)的概念,采用空间状态分析法建立了制造网络质量传递模型,为分析制造网络质量形成过程提供理论依据和方法。在此基础上进行了质量传递敏感度分析,为确定制造网络中质量关键件、异源性问题分析提供有效的方法。4.研究了制造网络质量保证流程可重构技术,实现了从流程、资源、组织、质量活动和记录方面,进行质量流程控制和重组的目的,解决了目前建模方法、体系结构规划和实施之间的脱节问题。定义了质量保证流程转化到广义随机Petri网的过程和步骤,并进一步提出资源和组织联合转化的方法。该方法可以实现体系中建模环境和仿真环境的连接,为分析制造网络建立质量保证系统合理性,提出了有效的数学分析手段。研究中利用广义随机Petri网模型证明了质量保证模型正确性和稳定性的充要条件。借助分析工具可以在制造网络建立质量保证网和模型执行之前分析模型的稳定性和进行流程正确性校验。5.根据广义随机Petri网定量分析的一般算法,推导出适合于质量保证流程的仿真步骤,可分析质量保证流程性能指标。指标评估了质量保证在敏捷制造中重组的设计和安排任务的合理性,为制造网络快速重组优化找到有效的手段。6.本文有关制造网络质量管理的概念、理论和方法研究的基础,在天津大学与潍柴动力股份有限公司合作的制造网络领域研究项目中进行了实践与验证。最后,在总结全文的基础上,对未来的研究课题和工作讲行了展望。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 绪论
• 1.1 制造网络的基本概念与特点
• 1.1.1 制造网络
• 1.1.2 制造网络的特点
• 1.1.3 基于制造网络的质量链
• 1.1.4 制造网络发展对传统质量管理理论和方法的挑战
• 1.2 制造网络质量管理理论方法发展状况研究
• 1.2.1 制造网络质量管理发展阶段
• 1.2.2 TQM 原则与方法在制造网络质量管理中的应用
• 1.2.3 制造网络质量管理领域动态建模分析的研究进展
• 1.2.4 主要制造网络质量管理软件发展与应用状况分析
• 1.2.5 小结
• 1.3 制造网络环境下质量管理发展趋势分析
• 1.4 课题研究的主要内容
• 1.4.1 建立基于制造网络生命周期的质量保证体系框架模型
• 1.4.2 制造网络质量传递模型分析与研究
• 1.4.3 基于GSPN 的制造网络质量保证过程建模方法研究
• 1.4.4 实践与应用开发
• 1.5 论文结构与内容
• 第二章 制造网络生命周期质量管理模型研究
• 2.1 制造网络结点及其特点
• 2.1.1 设计结点及其特点
• 2.1.2 生产结点及其特点
• 2.1.3 物流结点及其特点
• 2.2 制造网络生命周期模型
• 2.3 制造网络规划期质量管理框架模型
• 2.3.1 面向制造网络的产品设计
• 2.3.2 基于制造网络的并行产品开发
• 2.3.3 制造网络规划期质量管理方法和工具
• 2.4 网络化制造网络构建阶段质量管理框架模型
• 2.4.1 供应商选择
• 2.4.2 质量过程重构
• 2.4.3 质量系统集成
• 2.4.4 网络化制造构建阶段质量管理方法和工具
• 2.5 制造网络执行阶段质量管理框架模型
• 2.5.1 性能与业绩监控
• 2.5.2 持续改进
• 2.5.3 制造网络运行期质量管理方法和工具
• 2.6 本章小结
• 第三章 制造网络质量传递模型分析与研究
• 3.1 制造网络误差传递模型
• 3.1.1 误差流概念及相关研究状况
• 3.1.2 制造网络中的质量关键件识别与异源性分析
• 3.1.3 制造网络误差传递模型
• 3.2 制造网络误差敏感度模型
• 3.3 异源性问题对制造网络质量影响模型
• 3.4 制造网络误差传递模型的应用
• 3.4.1 质量关键件的识别分析应用
• 3.4.2 异源性问题评价分析
• 3.5 本章小结
• 第四章 基于GSPN 的制造网络质量保证过程建模方法研究
• 4.1 制造网络质量管理过程建模
• 4.1.1 制造网络质量管理过程的特点
• 4.1.2 制造网络质量过程重构
• 4.1.3 质量保证过程可视化建模方法——工作流模型
• 4.1.4 跨企业质量管理流程连接的形式
• 4.2 基于GSPN 网的制造网络质量过程建模方法研究
• 4.2.1 Petri 在流程管理中的应用现状
• 4.2.2 广义随机Petri 网
• 4.2.3 基于GSPN 的制造网络质量管理流程建模研究的特点
• 4.2.4 工作流过程模型到GSPN 的转化
• 4.3 质量保证资源在GSPN 中的表达方式
• 4.3.1 制造网络质量管理流程中的资源及其特点
• 4.3.2 质量保证资源在GSPN 建模过程中的处理方法
• 4.4 质量管理流程模型的正确性校验技术研究
• 4.4.1 模型正确性的条件
• 4.4.2 质量流程的活性与死锁
• 4.4.3 流程模型结构正确性判定
• 4.5 流程重构的方法研究
• 4.6 制造网络质量管理流程建模的基本步骤
• 4.7 本章小结
• 第五章 基于GSPN 制造网络质量过程分析与评价
• 5.1 基于GSPN 的制造网络质量管理流程分析与评价
• 5.1.1 基本方法
• 5.1.2 GSPN 稳定概率求解
• 5.1.3 质量保证流程的性能指标
• 5.2 定量分析示例
• 5.2.1 制造网络间不合格品控制公共流程设计
• 5.2.2 扩展流程设计
• 5.2.3 不合格控制质量保证工作流程的GSPN 转化
• 5.2.4 不合格流程定量求解分析
• 5.3 本章小结
• 第六章 实践与应用开发
• 6.1 项目背景
• 6.2 制造网络生命周期模型的质量管理体系理论的验证
• 6.2.1 调研目标与调研策划
• 6.2.2 调研结果与分析
• 6.3 基于制造网络的传感器系统设计
• 6.3.1 系统设计目标
• 6.3.2 系统结构体系
• 6.3.3 系统实现
• 6.4 制造网络质量管理流程建模仿真与评价
• 6.5 本章小结
• 第七章 总结与展望
• 7.1 总结
• 7.2 展望
• 参考文献
• 参加的科研项目和完成的学术论文
• 致谢