穩(wěn)健優(yōu)化成本設(shè)計及隱函數(shù)穩(wěn)健設(shè)計研究.pdf

1、隨著生活水平的提高,人們對機(jī)械產(chǎn)品的精度、速度、環(huán)保等要求也越來越高,這要求專業(yè)人員能夠基于市場的要求,運(yùn)用模塊化設(shè)計、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計、穩(wěn)健設(shè)計、可靠性設(shè)計、生命周期設(shè)計等現(xiàn)代設(shè)計方法,提出機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計的應(yīng)對方案。
　　機(jī)械設(shè)計已由過去的單純依賴經(jīng)驗設(shè)計演變?yōu)楝F(xiàn)在的依靠計算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代設(shè)計方法、規(guī)范及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化的過程。傳統(tǒng)的經(jīng)驗設(shè)計嚴(yán)重依賴于設(shè)計者個人的經(jīng)驗和水平,導(dǎo)致生產(chǎn)資料的極大浪費(fèi)?，F(xiàn)代設(shè)計方法有較為成熟的理論依據(jù),并利用日益精

2、確的計算功能及優(yōu)化設(shè)計工具等。本論文研究現(xiàn)代設(shè)計方法之一穩(wěn)健設(shè)計,主要研究內(nèi)容如下所示:
　　1)為了提高制造企業(yè)的市場競爭力,提出了一種穩(wěn)健優(yōu)化成本設(shè)計方法。鑒于社會對制造產(chǎn)業(yè)節(jié)約成本的要求越來越強(qiáng)烈。穩(wěn)健優(yōu)化成本設(shè)計可以讓企業(yè)通過采用更加廉價的零部件來替換目前設(shè)備上的零部件,并且產(chǎn)品的功能不會受到影響。在充分了解現(xiàn)有機(jī)械產(chǎn)品的基礎(chǔ)上,采用穩(wěn)健優(yōu)化成本設(shè)計的方法可以放松對零部件的精度要求。
　　線性問題是非線性問題的基礎(chǔ),

3、論文首先回顧了線性工程模型的穩(wěn)健設(shè)計,并在其基礎(chǔ)上提出了一種優(yōu)化成本的設(shè)計方法,得出了輸入設(shè)備的方差關(guān)于設(shè)計參數(shù)及性能參數(shù)方差的函數(shù)關(guān)系,利用優(yōu)化的方法實(shí)現(xiàn)了設(shè)計參數(shù)的最優(yōu)組合,不但保證了產(chǎn)品質(zhì)量,而且降低了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。通過降低對輸入設(shè)備的精度要求實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品成本的優(yōu)化。
　　針對非線性工程模型,在保證產(chǎn)品性能不變甚至提高的前提下,基于泰勒展開,得出零部件公差關(guān)于設(shè)計參數(shù)及性能特征參數(shù)波動的確切關(guān)系,利用優(yōu)化工具M(jìn)ATLAB得出

4、零部件更大的允許設(shè)計方差;然后根據(jù)方差求解出零部件的制造精度。在輕工機(jī)械產(chǎn)品中,涂布設(shè)備占有重要地位,利用穩(wěn)健優(yōu)化成本設(shè)計實(shí)現(xiàn)了涂布設(shè)備的節(jié)能目標(biāo)。在涂布頭的設(shè)計中,基于其內(nèi)在機(jī)理以及穩(wěn)健優(yōu)化成本設(shè)計方法,放松了對各輥的制造精度及驅(qū)動精度的要求。
　　2)完善了分析性穩(wěn)健設(shè)計方法;具體針對隱函數(shù)工程模型的穩(wěn)健設(shè)計,提供了一個解決方案。依據(jù)功能特性參數(shù)與設(shè)計參數(shù)之間的隱函數(shù)關(guān)系,建立了產(chǎn)品性能波動方差與設(shè)計參數(shù)及其方差之間的函數(shù)關(guān)系