《采用小子样-成熟变量策略进行产品成熟度量化的方法.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《采用小子样-成熟变量策略进行产品成熟度量化的方法.pdf(9页珍藏版)》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 102436538 A (43)申请公布日 2012.05.02 C N 1 0 2 4 3 6 5 3 8 A *CN102436538A* (21)申请号 201110230883.1 (22)申请日 2011.08.12 G06F 19/00(2011.01) (71)申请人中国航天标准化研究所 地址 100071 北京市丰台区小屯路89号 (72)发明人袁家军 王卫东 周海京 杜刚 王喜奎 韩天龙 王栩 施帆 (74)专利代理机构北京永创新实专利事务所 11121 代理人李有浩 (54) 发明名称 采用小子样成熟变量策略进行产品成熟度 量化的方法 (57) 摘。
2、要 本发明公开了一种采用小子样-成熟变量策 略进行产品成熟度量化的方法,该方法能够为宇 航产品在研制、生产及使用环节的生命周期内的 合理性、完备性以及一定功能、性能水平下质量稳 定性提供一种有效途径和方法。该方法综合考虑 了产品在设计过程、生产制造过程及使用过程的 关键特性,将影响产品成熟的设计成熟变量因素、 制造工艺成熟变量因素和过程控制成熟变量因素 等核心要素识别出来,并在产品实现和使用的全 过程加以控制。通过本发明方法可以梳理产品的 相关技术元素,识别产品的设计、工艺和过程控制 关键特性,量化产品的设计、工艺和过程控制的成 熟程度,确定产品的产品成熟度的等级,为复杂宇 航系统选用产品提供。
3、权衡比较的基本依据。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 6 页 CN 102436545 A 1/2页 2 1.一种采用小子样-成熟变量策略进行产品成熟度量化的方法,其特征在于包括有下 列步骤: 步骤一:选产品,并根据产品确定出技术指标AA; 步骤二:根据AA确定相对应的技术元素YAA; 步骤三:对AA和YAA采用模糊集理论量化方法进行处理,得到产品的初始设计成熟程 度D in ;然后用设计成熟程度权重D 0 与初始设计成熟程度D in 进行正交耦合,得到产品设计 成熟程度D,即DD 0 D in ; 步骤四:对AA。
4、和YAA采用区间量化方法进行处理,得到产品的初始制造工艺成熟程度 M in ;然后用制造工艺成熟程度权重M 0 与初始制造工艺成熟程度M in 进行正交耦合,得到产品 制造工艺成熟程度M,即MM 0 M in ; 步骤五:对AA和YAA采用统计理论量化方法进行处理,得到产品的初始过程控制成熟 程度P in ;然后用过程控制成熟程度权重P 0 与初始过程控制成熟程度P in 进行正交耦合,得 到产品过程控制成熟程度P,即PP 0 P in ; 步骤六:通过极限平均对比法将产品设计成熟程度D、产品制造工艺成熟程度M和产 品过程控制成熟程度P三者进行正交耦合后,得到被选产品的产品成熟度PML,即PM。
5、L DMP。 2.根据权利要求1所述的采用小子样-成熟变量策略进行产品成熟度量化的方法,其 特征在于:产品设计成熟程度D依据了初始的产品设计成熟变量因素D in 和设计成熟程度权 重D 0 ;针对产品设计元素的产品设计成熟程度D的函数关系表达为DD 0 D in : AA d 表示第d个技术指标, YAA b 表示AA d 中的第b个技术元素。 3.根据权利要求1所述的采用小子样-成熟变量策略进行产品成熟度量化的方法,其 特征在于:产品制造工艺成熟程度M依据了初始的产品制造工艺成熟变量因素M in 和制造工 艺成熟程度权重M 0 ;针对产品制造工艺元素的产品制造工艺成熟程度M的函数关系表达为 。
6、MM 0 M in ; AA m 表示第m个技术指标, YAA m 表示AA m 中的第n个技术元素。 4.根据权利要求1所述的采用小子样-成熟变量策略进行产品成熟度量化的方法,其 特征在于:产品过程控制成熟程度P依据了初始的产品过程控制成熟变量因素P in 和过程控 制成熟程度权重P 0 ;针对产品过程控制元素的产品过程控制成熟程度P的函数关系表达为 权 利 要 求 书CN 102436538 A CN 102436545 A 2/2页 3 PP 0 P in : AA p 表示第p个技术指标, YAA q 表示AA p 中的第q个技术元素。 权 利 要 求 书CN 102436538 A 。
7、CN 102436545 A 1/6页 4 采用小子样成熟变量策略进行产品成熟度量化的方法 技术领域 0001 本发明涉及一种对宇航产品的产品成熟度的量化方法,更特别地说,是对宇航产 品在研制、生产及使用环节的生命周期内的合理性、完备性以及在一定功能、性能水平下质 量稳定性的一种度量方法。 背景技术 0002 宇航产品普遍具有高要求、高风险和小子样等特点,这与保证工程任务一次成功 的要求之间形成了强烈的反差,也使得经典质量与可靠性工程技术方法难以充分满足宇航 工程研制的需求。 0003 如何解决小子样研制和高质量、高可靠要求之间的矛盾,如何把影响产品成熟的 核心要素识别出来,并在产品实现和使用。
8、全过程加以控制,不仅是产品技术研发工作者和 产品研制管理者极为关注的问题,也是目前国内外宇航领域学术界和工程界的研究热点之 一。 0004 航天产品工程一书中介绍了决定产品成熟的内部特性往往取决于产品成熟度 的内部特性,主要包括3个方面,即设计、制造工艺及产品实现全过程质量控制。通过对宇 航系统和各级产品在生命周期中的风险识别和分析研究发现,特定的设计方案中存在因产 品使用环境变化对产品功能性能变化敏感的设计参数、特定的工艺方案中存在影响产品的 功能性能的不稳定的制造工艺、产品不可测试功能性能的偏差控制项目等原因是造成宇航 产品在在小子样情况下难以实现高可靠、高质量要求的重要原因。因此综合考虑。
9、产品的设 计、生产制造过程及使用过程,提升产品设计关键特性、制造关键特性和过程控制关键特性 的细化、量化和受控水平就显得非常重要。 0005 目前国际宇航领域采用技术成熟度和制造成熟度评价技术对宇航工程风险管理 问题进行了评估,这些方法对宇航产品在新技术从研发向应用转化中的完备性和可应用 性、产品批量生产情况下的生产能力的构建等方面对产品风险识别与控制具有重要 的应 用价值,但上述技术对具体产品的内部特性和产品成熟的本质要求考虑不足、对小子样产 品成熟度提升特别是产品质量与可靠性提升的指导作用不显著、对解决航天工程产品设 计、工艺、过程控制等环节交叉耦合情况下的整体成熟问题等方面,无法进行快速。
10、有效地判 定,存在着一定的缺陷和不足。 发明内容 0006 本发明的目的是针对小子样研制、高可靠、高质量等特点,为宇航产品在研制、生 产及使用环节的生命周期内的合理性、完备性以及一定功能、性能水平下质量稳定性提供 一种有效途径和方法。该方法综合考虑产品的设计过程、生产制造过程及使用过程关键特 性,将影响产品成熟的核心要素(设计成熟变量因素、制造工艺成熟变量因素和过程控制 成熟变量因素)识别出来,并在产品实现和使用的全过程加以控制。 0007 本发明是针对技术状态明确的特定规格产品,是独立于型号研制的产品完备程度 说 明 书CN 102436538 A CN 102436545 A 2/6页 5。
11、 和可应用程度的度量,是指导产品的研发、生产、应用等活动的基本路线图,是为产品选用 提供权衡比较的参考依据。本发明是一种小子样研制宇航产品实现快速成熟的产品成熟度 量化方法,该方法针对设计成熟变量因素、制造工艺成熟变量因素、过程控制成熟变量因素 三大核心要素分级展开,所述设计成熟变量因素采用模糊集理论量化方法经设计成熟程度 权重因子正交耦合后,获得产品设计成熟程度;所述制造工艺成熟变量因素采用区间量化 方法经制造工艺成熟程度权重因子正交耦合后,获得产品制造工艺成熟程度;所述过程控 制成熟变量因素采用统计理论量化方法经过程控制成熟程度权重因子正交耦合后,获得产 品过程控制成熟程度,通过极限平均对。
12、比法将产品设计成熟程度、产品制造工艺成熟程度 和产品过程控制成熟程度正交耦合后,获得产品成熟度。 0008 本发明产品成熟度量化方法的优点在于:(1)有利于对产品设计成熟变量因素、 制造工艺成熟变量因素、过程控制成熟变量因素进行了识别,为相关变量因素采用模糊集 理论量化方法、区间量化方法、统计理论量化分析提供了产品成熟度量化分析的数据源; (2)有利于引导产品成熟度提升的技术流程;(3)有利于明确产品成熟程度提升目标、方向 和具体过程的完整路线图及其所包含的全部技术和方法的集合;(4)有利于深化和明晰产 品本质特征与快速成熟路径;(5)有利于细化和量化产品研发、培育、应用过程的各项工程 活动,。
13、促进宇航产品精细化质量管理要求的落实。 具体实施方式 0009 下面将结合实施例对本发明作进一步的详细说明。 0010 本发明是一种小子样研制宇航产品实现快速成熟的产品成熟度量化方法,该方法 是针对设计成熟变量因素、制造工艺成熟变量因素和过程控制成熟变量因素进行度量,从 而为宇航产品在研制、生产及使用环节的生命周期内的合理性、完备性以及一定功能、性能 水平下质量稳定性提供一种有效途径和方法。 0011 本发明具体的处理步骤为: 0012 步骤一:选产品,并根据产品确定出技术指标AA; 0013 步骤二:根据AA确定相对应的技术元素YAA; 0014 步骤三:对AA和YAA采用模糊集理论量化方法。
14、进行处理,得到产品的初始设计成 熟程度D in ;然后用设计成熟程度权重D 0 与初始设计成熟程度D in 进行正交耦合,得到产品 设计成熟程度D,即DD 0 D in ; 0015 步骤四:对AA和YAA采用区间量化方法进行处理,得到产品的初始制造工艺成熟 程度M in ;然后用制造工艺成熟程度权重M 0 与初始制造工艺成熟程度M in 进行正交耦合,得 到产品制造工艺成熟程度M,即MM 0 M in ; 0016 步骤五:对AA和YAA采用统计理论量化方法进行处理,得到产品的初始过程控制 成熟程度P in ;然后用过程控制成熟程度权重P 0 与初始过程控制成熟程度P in 进行正交耦合, 。
15、得到产品过程控制成熟程度P,即PP 0 P in ; 0017 步骤六:通过极限平均对比法将产品设计成熟程度D、产品制造工艺成熟程度M和 产品过程控制成熟程度P三者进行正交耦合后,得到被选产品的产品成熟度PML,即PML DMP。 0018 (一)设计成熟变量因素 说 明 书CN 102436538 A CN 102436545 A 3/6页 6 0019 在本发明中,产品设计成熟程度D依据了初始的产品设计成熟变量因素D in 和设计 成熟程度权重因子,即设计成熟程度权重D 0 。针对产品设计元素的产品设计成熟程度D的 函数关系表达为DD 0 D in : 0020 AA d 表示第d个技术指。
16、 标,YAA b 表示AA d 中的第b个技术元素。 0021 (二)制造工艺成熟变量因素 0022 在本发明中,产品制造工艺成熟程度M依据了初始的产品制造工艺成熟变量因素 M in 和制造工艺成熟程度权重因子,即制造工艺成熟程度权重M 0 。针对产品制造工艺元素的 产品制造工艺成熟程度M的函数关系表达为MM 0 M in ; 0023 AA m 表示第m个技术 指标,YAA m 表示AA m 中的第n个技术元素。 0024 (三)过程控制成熟变量因素 0025 在本发明中,产品过程控制成熟程度P依据了初始的产品过程控制成熟变量因素 P in 和过程控制成熟程度权重因子,即过程控制成熟程度权重。
17、P 0 。针对产品过程控制元素的 产品过程控制成熟程度P的函数关系表达为PP 0 P in : 0026 AA p 表示第p个技术指 标,YAA q 表示AA p 中的第q个技术元素。 0027 本发明通过上述处理步骤的研究分析,能够实现产品设计关键特性、制造工艺关 键特性和过程控制关键特性的有效识别,然后,通过权重计算获得的产品设计、制造工艺和 过程控制成熟程度权重因子可以实现对产品可实现和可应用程度的快速检测与评估,为复 杂航天系统选用产品提供了权衡比较的基本依据。 0028 实施例1 0029 某型太阳帆板驱动机构产品包括有功率导电环AA 1 、信号环AA 2 、负载能力AA 3 、 角。
18、 速度AA 4 的主要技术指标,涉及噪声、通电数、额定电流等12个技术元素,如下表所示。 0030 说 明 书CN 102436538 A CN 102436545 A 4/6页 7 0031 在本发明中,对于表中各技术指标AA和技术元素YAA采用模糊集理论量化方法进 行处理,得到产品的初始设计成熟程度D in ;然后用设计成熟程度权重D 0 与初始设计成熟程 度D in 进行正交耦合,得到产品设计成熟程度D,即DD 0 D in ; 0032 由于则 0033 在本发明中,对于表中各技术指标AA和技术元素YAA采用区间量化方法进行处 理,得到产品的初始制造工艺成熟程度M in ;然后用制造工。
19、艺成熟程度权重M 0 与初始制造工 艺成熟程度M in 进行正交耦合,得到产品制造工艺成熟程度M,即MM 0 M in ; 说 明 书CN 102436538 A CN 102436545 A 5/6页 8 0034 由于则 0035 在本发明中,对于表中各技术指标AA和技术元素YAA采用统计理论量化方法进行 处理,得到产品的初始过程控制成熟程度P in ;然后用过程控制成熟程度权重P 0 与初始过程 控制成熟程度P in 进行正交耦合,得到产品过程控制成熟程度P,即PP 0 P in ; 0036 由于则 0037 在本发明中,通过极限平均对比法将产品设计成熟程度D、产品制造工艺成熟程度 M。
20、和产品过程控制成熟程度P三者进行正交耦合后,得到被选产品的产品成熟度PML,即PML DMP2。依据航天企业标准宇航单机产品成熟度定级规定, Q/QJA 53-2010, 判断该型太阳帆板驱动机构产品已完成工程研制,是“工程样机产品”(产品成熟度等级名 称)。 0038 在本发明中,通过对实施例1中各参数进行解析,针对各技术要素的产品成熟度 的平均值为: 说 明 书CN 102436538 A CN 102436545 A 6/6页 9 0039 0040 本发明是一种采用小子样-成熟变量策略进行产品成熟度量化的方法,采用本发 明的方法对产品设计、制造工艺和过程控制关键特性的有效识别、确定与验证,依据产品实 际情况判断其与设计、制造工艺和过程控制变量因素的关系,最终确定了产品成熟度的数 值,这样既解决了技术和管理要素综合度量的问题,也满足了量化度量的应用要求,是目前 最为有效、可行的实施方法。 说 明 书CN 102436538 A 。