[发明专利]基于服役寿命分布的机械产品质量损失计算方法

说明书

技术领域

本发明属于机械产品公差优化设计、机械产品质量损失评价领域，更具体的说是一种基于服役寿命分布的机械产品质量损失计算方法。

背景技术

传统的质量观认为只要机械产品满足技术要求就是合格的，并不区分合格机械产品中不同的质量等级。而后来田口提出质量损失是指产品上市后给社会造成的损失，并以二次损失函数来衡量产品质量损失。针对田口质量损失函数的局限性，国内外众多学者围绕产品质量损失建模进行了大量的研究。PAN在《Optimization of engineering tolerance design using revised loss functions》中、李跃波等在《一种新的损失函数》中提出了用逆正态分布函数取代田口二次函数作为质量损失函数，解决了田口质量损失函数的无界性Wu在《TANG G R. Tolerance design for products with asymmetric quality losses》中、Li在《Quality loss function based manufacturing process setting models for unbalanced tolerance design》中、陈湘来等在《非对称损失函数的质量特性值优化选择》提出了非对称质量损失函数模型；张根保等在《质量损失拓展模型及其经济性分析》中、王伯平等在《分段曲线质量损失模型的研究》采用分段函数理论对田口质量损失函数进行了拓展，建立了分段质量损失模型；曹衍龙在《模糊质量损失模型的建立与应用》中应用模糊理论对田口质量损失模型进行拓展，提出了模糊质量损失模型；张月义等《动态特性质量损失函数研究》中提出了动态质量特性的质量损失函数。针对大多数研究集中于单一特征的质量损失函数，Lee在《Tolerance design for products with correlated characteristics》中提出了多重相关特征总质量损失模型，彭和平等在《基于多重相关特征质量损失函数的公差优化设计》中提出了多重相关特征产品的综合模型，Huang等在《Concurrent process tolerance design based on minimum product manufacturing cost and quality loss》中对多重相关装配尺寸进行了并行工序公差设计。王军平等在《一种建立多参数质量损失模型的数学方法》中应用比例变换和多元函数泰勒展开的方法，提出了质量损失模型的更普遍形式，孙棣华等在《扩展质量损失函数模型的研究》中采用逆正态型的质量损失函数，建立了一般情形下多维质量属性的质量损失函数模型。

上述产品质量损失模型无论是田口提出的二次函数损失模型及其改进模型，还是后来学者为了完善田口质量损失模型的局限性提出的用逆正态分布函数及其改进模型、模糊质量损失模型等，都是假设质量损失按某一函数关系（如二次函数、逆正态分布函数、模糊函数）变化，来预测对社会带来的损失，其具有如下特点：1）静态性，产品处于出厂检验后、投入服役前时间节点上，着眼于产品出厂前的制造加工阶段，而没有考虑产品的整个服役寿命内全面满足用户的需求；2）预测性，表示产品按假设的函数关系对社会可能带来的损失，并不涉及产品质量特征在投入服役后的变化规律以及损失到底是什么这一根本问题。