制造过程的产能柔性及其质量控制技术研究

制造过程的产能柔性及其质量控制技术研究

论文摘要

随着新技术的不断涌现和经济全球化进程的推进,制造企业的生存环境发生了巨大的变化,顾客个性化和多样化的需求越来越高,产能柔性作为企业在面对环境变化时的调整和适应能力,已成为企业实现快速相应市场和效益最大化的保障。本文以离散型制造企业为对象,研究制造过程产能柔性及其质量控制技术问题,主要研究工作如下:(1)从企业面对的不确定性环境出发,以离散型制造企业为对象,分析其制造过程的特征,综述有关产能的概念,分析其内涵,提出了制造过程产能柔性的概念,构建其概念模型;在分析产能柔性影响因素的基础上,进行了制造过程产能柔性定量分析,确定了制造过程产能柔性的关键技术。(2)基于广义质量概念和制造过程质量控制的内涵,结合制造过程产能柔性的概念模型及其定量分析方法,分析了制造过程质量控制对产能柔性衡量指标的影响,建立了制造过程产能柔性与质量控制的关系模型,分析认为制造过程质量控制是实现产能柔性的重要手段,而制造过程产能柔性则是质量控制绩效的综合体现。(3)零件的工艺规程设计作为制造过程生产技术准备阶段的重要内容,对零件加工质量、生产成本及周期具有重要影响。为了实现制造过程产能柔性的综合优化,以加工时间和成本综合最小为目标,考虑一般企业制造过程的约束条件,建立了零件工艺规程优化数学模型;针对工艺规程优化设计的复杂性,采用改进遗传算法对工艺规程优化数学模型进行研究,并以大模数齿轮工艺规程多目标优化为对象,给出了应用实例。(4)针对常规控制图不能适应离散制造企业多品种、小批量生产质量控制问题,通过对企业关键加工工序符合零件族聚类特点的分析,研究了基于零件族聚类的单值——移动极差工序质量预防控制技术;通过对精益和六西格玛有机融合的质量诊断和改进技术的研究,提出了集预防、诊断、改进于一体的质量集成控制技术;构建质量集成控制系统体系结构,描述质量集成控制系统主要模块的功能、运行流程,并通过案例验证了质量集成控制技术的可行性。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第1章 绪 论
  • 1.1 本文研究的背景
  • 1.1.1 产能柔性与质量控制基本概念
  • 1.1.2 离散制造企业对制造过程产能柔性的需求
  • 1.2 本文研究内容的国内外研究现状
  • 1.2.1 企业柔性与制造系统柔性
  • 1.2.2 产能柔性
  • 1.2.3 制造过程的质量控制技术
  • 1.2.4 目前仍存在的问题
  • 1.3 本文工作的目的和意义
  • 1.4 本文的主要研究内容
  • 第2章 制造过程产能柔性基础技术
  • 2.1 离散制造企业制造过程的特征分析
  • 2.2 制造过程产能柔性的概念模型
  • 2.2.1 制造过程产能柔性的概念及内涵
  • 2.2.2 制造过程产能柔性的主要影响因素
  • 2.2.3 制造过程产能柔性的概念模型
  • 2.3 制造过程产能柔性的定量分析
  • 2.3.1 制造过程产能柔性函数
  • 2.3.2 制造过程产能柔性的度量
  • 2.4 本章小结
  • 第3章 制造过程的产能柔性与质量控制关系分析
  • 3.1 制造过程质量
  • 3.2 制造过程质量控制
  • 3.2.1 制造过程质量控制的内涵
  • 3.2.2 制造过程质量控制系统
  • 3.3 制造过程的产能柔性与质量控制关系
  • 3.3.1 制造过程质量控制是实现产能柔性的重要手段
  • 3.3.2 制造过程产能柔性是质量控制绩效的综合体现
  • 3.4 本章小结
  • 第4章 面向制造过程产能柔性的零件工艺规程优化设计
  • 4.1 面向制造过程产能柔性的零件工艺规程优化数学模型
  • 4.1.1 零件加工工艺规程优化问题
  • 4.1.2 工艺规程优化分目标函数
  • 4.1.3 零件车削加工工艺优化数学模型
  • 4.1.4 面向制造过程产能柔性的零件工艺规程优化数学模型
  • 4.2 面向制造过程产能柔性的零件工艺规程优化方法
  • 4.3 面向制造过程产能柔性的零件工艺规程优化设计案例
  • 4.4 本章小结
  • 第5章 面向制造过程产能柔性的质量集成控制
  • 5.1 面向制造过程产能柔性的质量集成控制技术
  • 5.1.1 面向制造过程产能柔性的质量集成控制过程
  • 5.1.2 面向零件族的工序质量预防控制
  • 5.1.3 基于精益六西格玛的制造过程质量诊断与改进技术
  • 5.2 面向制造过程产能柔性的质量集成控制方案设计
  • 5.2.1 面向制造过程产能柔性的质量集成控制系统体系结构
  • 5.2.2 质量集成控制系统主要模块分析
  • 5.2.3 质量集成控制系统运行流程
  • 5.3 应用案例
  • 5.3.1 案例一——大模数类齿轮的关键工序质量预防控制
  • 5.3.2 案例二——大模数齿轮工序质量诊断与改进
  • 5.4 本章小结
  • 第6章 总结与展望
  • 6.1 全文总结
  • 6.2 工作展望
  • 致谢
  • 参考文献
  • 附录:攻读硕士期间的研究成果
  • 发表论文
  • 参与的科研项目
  • 获奖情况
  • 相关论文文献

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