基于问题确定的产品创新设计方法的研究

针对目前产品概念设计方法的多样性和片面性,通过将质量功能布置、价值工程理论与发明问题解决理论等方法进行有机集成,提出了一种面向技术系统问题确定的产品创新设计过程模型。通过质量功能布置定性描述技术特征之间的相关影响关系,发现可能存在的技术矛盾,建立功能模型分析技术系统存在的标准、不足或者过剩作用等问题,利用价值工程理论的价值评价尺度对各类问题进行分析并确定最终的产品创新方向。采用表示层／业务逻辑层／数据访问层的构建方式开发了支持产品创新设计的原型系统,并通过示例验证了该系统的有效性。     

基于DLOWG算子的FMEA风险评估方法

为了解决传统故障模式与影响分析（FMEA）的风险评估过程中专家评判的模糊性和不确定性问题,提出基于依赖型语言有序加权几何（DLOWG）算子的FMEA风险评估方法.该方法将故障模式风险优先数（RPN）的各个因子视为语言变量,基于提出的DLOWG算子来综合专家的群体评判意见.该算子对错误或有偏见的语言评价值赋以较低的权重来减轻不公平性对决策结果的影响.基于语言加权几何（LWG）算子和DLOWG算子,考虑各个风险因子及专家意见的权重,提出语言风险优先数的计算公式,对模糊环境中故障模式的风险进行评估.以某汽车外部照明设备的故障模式风险评估为例,验证了该方法的有效性和实用性．     

基于TRIZ理论的加热炉炉门密封设计

介绍了TRIZ创新理论方法,通过对炉门系统的问题描述,建立组件模型,利用系统分析、因果分析和资源分析等方法分析,针对炉门密封问题,应用TRIZ理论的矛盾矩阵与发明原理,具体对炉门、支柱、链轮及整个炉门系统进行了创新设计,得到创新方案简单可靠,密封性好。     

创新概念设计与三维造型技术

利用计算机辅助设计技术,将创新概念设计与三维造型技术有机地结合起来,利用三维实体绘图框架系统,为面向机械产品的创新概念设计和发明问题的理论解决提供了一种崭新的设计途径。介绍了创新概念设计和发明问题解决理论的设计理念,并结合提升机的实际进行研究,着重在创新概念设计和三维造型实现等方面进行了深层次的探讨。     

基于符号有向图的飞机故障风险评估方法

针对飞机复杂系统故障模式多样、风险因素难以量化的特点,提出了一种风险符号有向图(RSDG)以描述飞机系统内部深层因果关系及故障风险因素信息.探讨了基于RSDG模型获取故障引发的故障链的方法,建立故障树计算链中各故障发生概率的步骤,并阐述了以故障链作为评估对象,采用灰色聚类决策法实现飞机系统故障风险评估的过程.结果表明,所提出的方法考虑了故障传播的规律,解决了传统故障风险评估方法应用中风险辨识与评估缺乏系统性和一致性的问题.该方法能够较好地适应大型复杂系统故障的风险分析.     

一种基于FMEA的贝叶斯诊断网络

为解决故障模式与影响分析(FMEA)无法定量描述故障模式发生概率的问题,提出了一种基于FMEA的3层贝叶斯网络拓扑结构——CFE(Cause Failure Effect)型贝叶斯诊断网络,利用FMEA中"故障原因"、"故障模式"、"故障影响"间的关系来确定诊断网络的拓扑结构,以表示系统故障间的因果性和层次性,并采用贝叶斯网络诊断决策技术求解故障模式发生的概率,为确诊故障提供理论依据。     

基于TRIZ理论的热分析仪加热炉体设计

应用TRIZ理论创新设计方法分析了新型精密热分析仪器的加热炉体结构特征,采用冲突矩阵,得到影响加热炉体均温区分布的主要因素,对原加热炉内腔体积空间及加热电阻丝存在的冲突进行分析研究。利用TRIZ理论的ARIZ发明问题解决算法,结合具体加热炉体均温区分布曲线的误差实验数据,分析得到两种能够改善仪器精度的创新设计方法。结果表明,这种利用TRIZ理论得到的设计方法能有效增大均温区分布面积,降低加热炉内腔温差大小,从而解决了精密热分析仪器对加热炉内腔均温区的设计要求,实现了仪器对温度精密控制的要求。     

改进SFMEA的AUV风险评估方法

针对传统软件失效模式影响分析(SFMEA)方法在解决智能水下机器人软件系统失效模式风险评估过程中的局限性,在采用模糊集理论对各种失效模式进行评价的基础上,提出了一种基于灰色区间关联的SFMEA方法,通过计算各失效模式对象同理想评估对象的区间关联度,对水下机器人智能决策系统软件失效模式风险进行了定量评估,并给出了风险排序...     

基于贝叶斯网络的链式刀库系统重要度分析

为实现小样本数据下链式刀库系统可靠性薄弱环节评估,提出一种基于贝叶斯网络的链式刀库系统重要度分析方法。采用结构化分析和设计技术确定部件间的功能依赖关系,应用故障模式影响分析方法(FMEA)确定部件间故障影响关系;结合现场故障信息计算贝叶斯网络节点条件概率并构建其贝叶斯网络结构模型,应用证据理论融合多元信息计算根节点故障率,经贝叶斯推理实现节点重要度分析以确定关键节点,为提高系统可靠性提供参考。最后,以国产某系列卧式加工中心故障信息为例验证了方法的有效性。     

基于产品族的复杂装备FMECA 方法及应用

针对当前复杂装备故障模式影响及危害性分析（FMEA/FME-CA）工作难以实施及低效率的问题,提出了基于产品族的FMECA方法。同时,应用模糊集和证据理论,给出了考虑复杂装备研制早期 RMS属性值模糊、不确定和非量化等特性的产品族聚类算法,给出了基于产品族进行 FMECA 的分析过程以及支撑本方法有效应用的产品平台故障信息库构建方法。最后,通过实例分析及与常规FMECA结果对比,验证了本方法的可行性和有效性。     

Component-based failure mode and effect analysis for flight control systems

The conventional approaches of failure mode and effect analysis (FMEA) have not considered the mutual-influence between failure modes as well as the component-based design of systems. In this paper, we propose a new compositional approach of FMEA. We use fuzzy numbers instead of accurate numbers to describe the risk factors such as occurrence, severity, and detection in FMEA. To improve the accuracy of conventional FMEA, we construct the hierarchical FMEA graph and the respective influence matrix for each component. Then we derive the influence vector for the failure modes and leverage this vector to amend the risk priority numbers of conventional FMEA. The analysis of a practical flight control system shows the usability of our approach. Simulation results show that our compositional approach is more efficient than the non-compositional approach.     

模糊语境下的复杂系统关联FMEA方法

针对传统失效模式及效果分析(FMEA)技术在模糊语境应用中存在的缺陷,提出一种可考虑模糊语境和失效模式关联性的模糊关联FMEA方法.运用模糊集理论量化产品或系统失效评估中的专家经验和语言的模糊信息,通过模糊改进的逼近于理想解排序技术(TOPSIS),得到各种失效模式的影响强度.利用决策试验与评价实验室(DEMATEL)理论,构建失效模式直接影响关联图,获得失效模式综合影响矩阵,计算得到每种失效模式的原因度,开展复杂系统的模糊关联失效风险评估.采用该方法对某离心泵系统进行安全性分析,并与传统风险优先数(RPN)法和模糊FMEA法的分析结果进行比较.结果表明,采用该方法可以提高分析的可靠性．     

基于FMEA和模糊综合评判的船舶安全评估

针对综合安全评估过程中故障模式影响分析（FMEA）表格涉及的评价因素多、模糊概念多以致评价不够精确的缺陷，运用模糊综合评判方法加以改进．以高速客轮综合安全评估为例，选择喷水推进器液压系统为研究对象，应用FMEA方法，制作出专家调查表格，表格回收汇总后，应用模糊综合评判方法建模并进行分析，分析结果表明，喷水推进器液压系统安全可靠．评估过程中，模糊综合评判方法对FMEA方法进行补充，使高速客滚船FMEA综合安全评估过程更加合理．     

考虑专家共识的改进FMEA风险评估方法

为了克服传统故障模式和影响分析（FMEA）应用过程中存在的不足,提出一种基于直觉乘法偏好关系的改进FMEA方法.首先,引入直觉乘法数表征故障模式和风险因子权重专家偏好信息,刻画评估信息的不确定性;其次,运用直觉乘法加权平均算子集结故障模式偏好矩阵,并分别提出直觉乘法数和直觉乘法偏好矩阵间的兼容测度,通过兼容性检验修正专家极端偏好信息以达成专家共识,确定可接受的故障模式群体偏好矩阵;再次,运用专家评估信息法和理想解模型法相结合的综合赋权法确定风险因子权重;最后,引入标准Manhattan距离,提出基于双向投影距离的改进优劣解距离法（TOPSIS）对故障模式进行风险排序.案例结果表明,该方法可有效提高风险评估准确度,为实际风险管理提供一定的指导意义.     

基于信息公理的FMEA风险评估改进方法

针对传统失效模式影响分析（FMEA）风险优先数（RPN）计算方法存在的误差大、精度低等缺陷,提出了一种基于信息公理的FMEA风险评估分析方法。在传统FMEA风险因子专家评分的基础上,综合考虑了专家意见和风险因子的权重,通过信息公理将不同物理含义的风险因子转化为无量纲的信息量;以此为基础,将风险因子信息量加权求和得到失效模式的信息量,根据失效模式信息量的大小确定失效模式的风险顺序。算例结果验证了方法的有效性和可行性。     

基于FMEA的金川龙首矿充填系统失效风险模糊评估

运用FMEA的原理,建立金川龙首矿充填系统失效风险评价模型。引入层次分析法与模糊综合评判方法,综合考虑子系统间的相互作用,并对其对进行定性和定量地分析,最终找到充填系统的薄弱环节。结果表明:在金川龙首矿充填系统的三大系统中,制浆系统与管道输送系统的失效概率较大;在子系统中,搅拌系统、立式砂仓、管道输送系统(竖直管道、水平管道)和充填挡墙更容易失效。     

基于IPO功能分解的嵌入式软件故障树分层构建方法

针对嵌入式软件需求阶段的安全性分析方法中故障树分析缺少构建方法的问题,结合嵌入式系统的特点,提出了一种故障树分层构建方法.为构建各功能层内部的故障树,提出了基于IPO的功能分解法,采用失效模式与影响分析方法对分解的各部分功能进行影响分析,以确定构建故障树的建树元素,并提出了功能层内部故障树构建的框架模型与各功能层故障树的层次关系,实现了部分故障树构建的自动化,提高了故障树构建的完整性、准确性与效率.在某型号发动机控制软件的安全性分析中,应用上述方法指导该嵌入式软件故障树的构建与分析,验证了该方法的可行性和有效性.