基于BOM的质量-成本优化控制模式

在产品设计过程中,质量一成本的优化控制是关键,如何实现产品在有限范围内的质量最优,是企业需要解决的一个实际问题。针对这一问题,首先给出了利用层次分析法估算产品质量等级权重的过程;在此基础上,提出了一种适合按订单设计类型企业的质量一成本优化控制模式;该模式是一个0／1整数线性规划问题,并给出了分枝定界求解算法;最后给出了该模式的一个应用示例。     

基于配置设计的产品族实施阶段绩效优化与控制

针对按订单制造企业模块化产品族渐进演变过程中的绩效优化与控制问题,应用神经网络和配置设计优化技术实现产品族动态实施阶段的绩效最大化目标。分析产品族演进的渐变和突变过程,阐明产品族渐变过程中动态市场需求的确定性与不确定性;构建产品族动态实施阶段的绩效优化与控制研究框架,综合考虑零部件通用性的学习效应和规模效应,分析面向随机订单的产品变型配置设计对产品族成本、收益和总绩效的影响;以产品族绩效最优为目标,满足客户定制需求、产品结构和成本要求等约束条件构建配置设计模型,通过遗传算法进行求解;通过电动剪刀产品族实例验证模型的有效性,并对关键变量或参数进行敏感性分析后得到结论:通过面向随机订单的配置设计优化能够实现产品族动态实施过程某一时期内的绩效最大化目标,同时必须综合考虑影响绩效的各方面因素以确定随机订单的配置方案。     

经营过程重构的时间、质量和成本折衷模型

企业要成功地实施经营过程重构需要有定量的方法作指导，才能对重构的效果有一个清醒的认识，但目前还没有一个完善的时间，质量和成本折衷考虑模型作为重构及优化依据。本文基于阶梯形CIM体系结构所给出的企业模型框架，进一步阐述了经营过程重构的概念。通过引入相应于不同质量等级的单位时间成本的概念，建立了时间，质量和成本折衷考虑的多目标线性规划模型。根据本文所提出的模型进行重构及优化，有助于避免经营过程重构的盲目性和无目的性，支持经营过程的持续改进，从而可有效地减少经营过程重构的投资风险。     

大规模定制环境下供应链实施延迟生产的成本优化模型

为成功实施延迟生产以实现供应链成本的优化,大规模定制环境下供应链各节点企业需要紧密协作.针对一条包括制造商和供应商两个节点企业的供应链.建立了大规模定制环境下供应链实施延迟生产的成本优化模型.以最小化供应链生产成本为目标,研究了供应商对客户订单分离点决策的影响,以及大规模定制环境下供应链实施延迟生产时客户订单分离点的最佳位置,指出决策客户订单分离点时应考虑供应商成本.最后,对该生产成本优化模型进行了仿真.     

基于质量屋的产品级再使用维护设计

利用质量屋的方法，给出了产品级再使用维护设计的过程，提出了维护度的概念，建立了一个维护设计规划模型。模型的目标是维护度最大化，约束条件包括总维护成本约束范围和用户对某些产品特性改进的最低要求，以此方法对水泵再使用进行了维护设计，确定出每个产品特性的改进率及相关成本，案例表明该模型能帮助维护人员，在不确定的成本约束条件下有效地规划出较优的设计方案。     

基于质量屋的产品设计过程

分析了传统的质量屋设计过程存在的问题，提出了一个基于质量屋的产品设计的修正模型，并在充分考虑工程特性相关性对工程特性目标值和开发成本影响的基础上，以工程特性计划改进率变化范围和开发成本约束函数，建立了一个基于质量屋的优化决策模型，该模型能充分利用质量屋中各部分的信息，权衡并优化质量屋中存在的各种矛盾和冲突，确定各个工程特性的目标值改进率，使所设计的产品在有限的资源约束下能最大限度地满足顾客要求，实例研究表明，该模型有效的，可行的。     

基于JIT的加工和装配计划集成方法及其应用

针对订单生产型企业JIT准时供货的要求,建立了加工和装配计划集成模型,该模型的目标函数是为了保证产品交货期的要求;为保证计划的可行性,约束函数包括加工能力约束、装配能力约束、加工和装配顺序约束;模型为两层混合规划模型,运用了遗传算法和启发式规则,提出了混合启发式算法。最后,针对某按订单制造型企业进行了实例应用,对产品制造过程进行了分解,采用先由装配计划得出各工件的交货期,然后根据工件的交货期确定工件的加工和装配计划。     

基于竞争和能力限制的订单竞价与交货期设置

针对竞争环境下的订单接受决策问题,提出一种订单赢取决策方法.该方法考虑了订单竞价和交货期两个影响因素,建立了订单竞价和交货期的决策过程模型.基于订单竞价构成以及成本估算的准确性,通过平衡优化订单竞价和获取概率,以利润最大化为目标,建立了订单竞价决策算法;为避免订单的延迟损失,使交货期决策更为准确,提出一种基于已有负荷和可能负荷的订单交货期设置方法及算法.通过算例给出了详细的求解过程,说明了该算法的有效性.     

基于质量控制技术的产品成本-利润优化模型

提出产品质量保障过程中的成本与利润关系优化模型，以敏捷响应大规模定制生产中满足用户需求及质量要求前提下，完成对产品利润空间的正确测算。由产品生命周期中各形成过程出发，分析在产品质量控制过程中的设计参数、故障率及过程修复等影响要素及成本与利润函数，充分考虑了生产商与销售商的质量控制成本与产品利润的关联关系，给出过程控制中基于成本-利润优化目标的设计参数制定策略及其对产品质量的有效控制方法和相关应用实例。     

产品族设计与供应商的订单分配关联优化研究

针对统一采购情形下产品族设计与供应商订单分配问题,提出了一个以产品族利润最大为目标,满足产品配置要求、供应商最小订单数量等约束的产品族设计与供应商订单分配关联优化模型,并开发了一种自适应遗传算法对模型进行求解。为了防止由于优化问题中存在的订单等式约束导致算法产生大量不可行的染色体,给出了一种按比例分配订单的染色体编码与解码方法。同时算法设计了自适应的交叉方式与变异方式尽可能避免陷入局部最优解。最后通过一个实例验证了所提优化方法和求解算法的有效性。     

钢铁产品面向成本设计集成模型研究

为了在设计阶段降低钢铁产品的成本,将面向成本设计集成到已有的信息系统中,提出了基于全生命周期的钢铁产品集成化面向成本设计的概念,并建立了钢铁行业集成化面向成本设计模型.在设计过程中,以成本估算为核心对该模型进行阶段性估算,并向设计人员反馈产品成本信息.及时调整设计偏差,保证了设计出的产品既满足用户性能需求,又具有较好的经济性,在产品全生命周期范围内充分体现成本控制思想.给出了钢铁行业集成化面向成本设计模型的基本求解步骤,对钢铁产品设计中影响成本最大的合金原料配方设计环节建立了数学模型,并运用蚁群算法进行了优化.通过与经验数据的对比表明,优化结果不仅降低了合金原料使用成本,而且提高了产品的综合性能.     

铁路货车产品快速报价系统的设计研究

介绍了一种在并行工程环境下，按产品结构树进行铁路货车产品成本估算，实现产品快速报价的方法。先建立产品的结构树，将产品部件分成借用件和新设计件，对于产品设计方案中借用件的成本信息，从企业原有零部件库中调出，对产品结构变动部分的新件进行成本估算，从而确定生产成本，对产品进行快速报价。     

Tolerance evolutionary model and algorithm in product growth design

To guarantee the successful transformation from product functional requirement to geometry constraints and finally to dimension constraints between components in a product, an evolutionary tolerance design strategy is proposed on the basis of automation technology in product structure design. In the first part of this paper, the theory of the growth design and the process of tolerance evolutionary design are introduced. Following the evolution of product structure, product tolerance grows from its initial state, defined by accuracy requirements, to its final state, defined as dimension tolerance and geometric tolerance. In this growing process, the basic units in the product growth design, known as functional surfaces and their nominal features, are used as evolutionary carriers. With the help of these basic units, the method for the construction of a two-layer correlation network is proposed. In the second part, the tolerance assertions to assist tolerance evolutionary design are given, based on which the basic process for an evolutionary design of dimensions chain and geometric tolerance are presented. In order to optimize the allocation of the dimension tolerance, a mathematical model is developed in which a correlated sensitivity function between the cost and the tolerance is created. In the model, the design cost, the manufacturing cost, the usage cost, and the depreciation cost of the product are used as constraints to the tolerance allocation. Considering these costs, a multifactor cost function to express quality loss of the product is developed and is applied into the model. The minimum cost is used as the objective function, and the depreciation cost in the objective function is expressed by the discount rate—terminology in economics. The aim was to achieve a final and ideal balance around assembly, manufacturing, and usage through the control of product precision. In the last part, the successful usage of the proposed tolerance evolutionary strategy in the incremental growth product design is demonstrated through a design example.     

作业成本法及其在制造业企业中的应用探讨

作业成本法从最初的成本会计计算方法发展成为有效的产品规划和成本管理的一种决策工具。如何正确设计和实施作业成本法成为学术界和企业界所关注的焦点问题之一。本文通过总结作业成本法及其在制造业企业中的应用研究的相关内容，对制造业企业如何成功实施作业成本法进行了探讨，以提高作业成本法的实施有效性。     

生长型设计中的功能公差设计理论

在产品结构设计自动化技术基础上,研究生长型设计中公差进化设计的策略与原则,提出将产品功能要求转化成零部件之间的几何约束关系,并最终表达为对功能尺寸约束的功能公差设计理论。建立成本—公差敏感函数的数学模型,将产品设计、制造、使用以及技术折旧成本作为公差分配的控制约束,并在其中引入产品使用磨损模型,以经济学中的贴现率来表征技术折旧成本,以成本最低为目标函数,以合理的工艺能力指数、装配功能、装配质量作为约束条件,实现基于功能与成本的面向产品全生命周期的尺寸公差分配。最后,设计实例说明所提出的功能公差设计理论能够在生长型设计中成功应用。     

基于目标成本约束的机械产品配置研究

企业经营必然需要获取一定的利润以持续发展,而客户的个性化、多样化需求与企业批量化和标准化生产无疑成为一种矛盾.因此研究在目标成本约束下的产品配置模型和方法,以最低的成本,最快的速度配置出可让客户满意的产品具有重要的实用价值.虽然产品设计过程中,冲突是不可避免的,而研究冲突的消解策略,对于改进产品设计和提高企业效益都具有重要意义.     

Functional tolerance theory in incremental growth design

The evolutionary tolerance design strategy and its characteristics are studied on the basis of automation technology in the product structure design. To guarantee a successful transformation from the functional requirement to geometry constraints between parts, and finally to dimension constraints, a functional tolerance design theory in the process of product growth design is put forward. A mathematical model with a correlated sensitivity function between cost and the tolerance is created, in which the design cost, the manufacturing cost, the usage cost, and the depreciation cost of the product are regarded as control constraints of the tolerance allocation. Considering these costs, a multifactor-cost function to express quality loss of the product is applied into the model. In the mathematical model, the minimum cost is used as the objective function; a reasonable process capability index, the assembly function, and assembly quality are taken as the constraints; and depreciation cost in the objective function is expressed as the discount rate—terminology in economics. Thus, allocation of the dimension tolerance as the function and cost over the whole lifetime of the product is realized. Finally, a design example is used to demonstrate the successful application of the proposed functional tolerance theory in the incremental growth design of the product. __________ Translated from Chinese Journal of Mechanical Engineering, 2006, 42(10): 73–79 [译自: 机械工程学报]     

概念设计中的三维公差与结构同步设计研究

为支持产品概念设计的多结构方案优选和成本优化,提出了在概念设计阶段进行公差设计的思想。给出了指导概念结构设计的生长型设计过程模型,应用旋量对功能表面间的几何约束进行分析;在公差表示模型的基础上,自动选择基准框架,生成三维公差链并进行设计计算;开发了相应的软件系统支持设计过程。应用实例表明,公差与结构同步设计能有效地减少设计方案的反复修改,提高了设计的效率和质量,对CAD/CAM集成具有重要意义。     

面向成本的设计中的成本构成及其估算框架的研究

认为面向成本的设计（DFC）是指在满足用户不前提下,对尽可能降低成本的的产品设计提供技术支持。在分析DFC中成本构成及其估算方法的基础上,提出了综合运用多种估算方法并与成本管理工作相结合的DFC的成本估算策略。运用人工智能技术建立DFC的成本估算框架。框架采用多级多阶段结构并综合运用多种成本估算方法对产品全生命周期成本进行估算。