复杂产品研发过程中的质量问题归零处理理论与方法研究

本项目属综合质量工程、产品设计理论与复杂系统理论的交叉性课题，拟解决复杂产品研发过程中质量问题处理的基本科学问题。.本项目将运用质量特性波动模型解释复杂产品研发过程中质量问题发生的机理与典型模态；研究基于质量特性关联分析的质量问题溯源；研究基于质量特性协调的质量问题消解与防范；探索基于质量特性模态特征匹配的潜在质量问题排查；基于合弄理论建立具备自组织与自闭环能力的复杂产品研发质量问题归零处理过程与体系模型。.针对目前复杂产品研发中，质量问题分析与处理普遍存在的技术维度与管理维度融合不足，闭环性与系统化程度不高的问题，拟引入广义质量特性模型提升技术与管理因素的融合度，引入归零理论与合弄模型提升质量问题分析与处理的闭环能力与协同化水平。.项目有望形成面向复杂产品研制过程质量问题处理的系统化理论模型与方法体系。

本课题重点围绕复杂产品研发过程的质量问题归零处理理论与方法展开了研究，在基础模型构建、算法设计、原型系统开发与应用验证四个层面取得创新成果，建立了贯穿质量问题溯源分析、质量特性波动消解和质量波动排查与预防全流程的结构化质量问题归零策略与方法体系，形成了与归零体系相融合的过程模型。其中，①在基础模型构建层面，引入广义质量特性概念，将质量特性之间的关系抽象封装为链接对象，并基于链接对象构建了面向特性波动传播机理分析的特性关联模型；②在算法设计层面，基于质量特性链接模型，将产品研发过程中的质量问题解读为质量特性波动超出阈值的表征，进而将质量问题溯源分析的过程转化为由产品表征质量问题的质量特性波动逆向追溯底层波动原象特性的过程。基于此思路，针对质量特性波动溯源，设计了面向开放情境和封闭情境的质量特性波动溯源算法；针对质量特性波动消解，提出了基于质量特性关系的协调对质量特性波动及其传播进行消解的思路，并构建了质量特性无耦合源头消解、波动补偿消解、波动分解消解、敏感度调节消解、链接准则调整消解、波动传播导向消解以及波动叠加效应消解等消解算法模型。设计了源头消解和路径消解两种典型算法；针对潜在质量问题排查与预防，提出了将潜在质量问题搜索转换为质量特性的模态相似度匹配问题的思路，并构建了基于质量特性相似度、相关度、波动传播影响度等指标的潜在质量问题挖掘排查模型与算法；针对质量问题归零过程管理与组织机制，提出了基于合弄（Holon）模型构建多层级质量归零自组织工作单元与流程框架的思路，建立了包含定位合弄、溯源合弄、消解合弄、归零合弄和辅助合弄在内的质量问题归零工作模型，以及与质量体系相关联的质量问题归零功能-行为-资源模型；③在原型系统开发方面，基于课题构建的理论模型与算法开发了质量归零原型系统；④在应用验证层面，选择航空、航天产品研制体系就相关成果与原型系统展开了应用验证，并在此过程中进一步完善了相关模型与算法。. 课题成功将质量特性关联分析技术引入复杂产品研制过程质量问题归零管理领域，在基于质量特性关联模型进行质量特性波动及其影响的溯源、消解与预防机理与策略研究方面取得突破，形成了涵盖质量问题溯源分析、质量问题消解、潜在质量问题排查与预防、质量归零过程自组织模型等在内的系统性方法体系，从而为复杂产品研发过程质量问题归零处理提供了结构化、规范化的理论基础与方法工具。