[发明专利]基于设计变化矩阵的产品方案设计阶段风险评估方法

说明书

本发明提出一种基于设计变化矩阵的产品方案设计阶段风险评估方法，该方法结合公理化设计原理，以公理化设计矩阵为基础，通过设计方案之间的对比，找到设计方案之间发生变化的因素，进而构建出用以反映变化的设计变化矩阵，并结合以往设计方案和应用结果，提取出方案设计过程中风险指标，进而分析出设计方案的风险值，完成产品方案设计阶段风险评估。本发明在构建设计变化矩阵的过程中，同时考虑了设计方案之间的变化问题和设计要素的应用反馈，能够较为全面分析出设计方案中存在风险的设计要素，据此所建立的设计变化矩阵为产品方案设计阶段风险管理提供依据。

技术领域

本发明涉及产品设计风险评估技术领域，具体为一种基于设计变化矩阵的产品方案设计阶段风险评估方法。

背景技术

在产品研制过程中进行风险管理有重要的意义，目前风险评估方法主要有：专家调查法、故障树分析法、HAZOP、情景分析法、流程图法等方法，但目前应用最多的还是风险矩阵评估方法。

设计变化矩阵的构建是结合已有设计结果，挖掘设计过程中变化的设计要素，用以进行产品风险分析，对产品研制过程的风险管理具有重要意义。

文献“风险矩阵评估方法研究与工程应用综述[J].同济大学学报(自然科学版),2013,41(3):381-385”对目前风险矩阵的构建方法和应用进行了研究。该研究在分析风险矩阵评估方法中风险概念的基础上，给出了风险矩阵基本数学模型，并提出了“不稳定性”的评价指标，明确了风险矩阵评估方法不稳定性在工程应用中的涵义，探究了不稳定的来源。虽然风险矩阵评估方法简便易用，在工程领域内应用广泛，但在产品方案设计阶段没有与设计内容有效关联，不能很好用于方案设计阶段的风险评估，其在方案设计阶段中的应用具有局限性。

发明内容

为了能够利用风险矩阵思想对方案设计阶段设计方案进行分析，以发现设计方案中存在的风险要素，本发明提供一种基于设计变化矩阵的产品方案设计阶段风险评估方法。该方法结合公理化设计原理，以公理化设计矩阵为基础，通过设计方案之间的对比，找到设计方案之间发生变化的因素，进而构建出用以反映变化的设计变化矩阵，并结合以往设计方案和应用结果，提取出方案设计过程中风险指标，进而分析出设计方案的风险值，完成产品方案设计阶段风险评估。本发明在构建设计变化矩阵的过程中，同时考虑了设计方案之间的变化问题和设计要素的应用反馈，能够较为全面分析出设计方案中存在风险的设计要素，据此所建立的设计变化矩阵为产品方案设计阶段风险管理提供依据。

本发明的技术方案为：

所述一种基于设计变化矩阵的产品方案设计阶段风险评估方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：将产品按照生产装配关系分为产品-部件-组件-零件四个层次；其中对于每个组件，依据组件已有的成熟并用于生产的设计方案，结合对产品的新的需求，确定若干满足产品新需求的组件设计候选方案；并确定成熟的组件设计方案以及所有组件候选方案的设计要素，组件设计方案中的设计要素为零件；

步骤2：建立设计变化矩阵：所述设计变化矩阵为M+1行，N列矩阵；M为候选方案个数，N为所有候选方案以及成熟的设计方案中设计要素的并集中的元素个数；

步骤3：依据设计要素的风险程度确定步骤2建立的设计变化矩阵的元素值；

其中第1行对应成熟的设计方案，其每一列表示一个设计要素的风险值，当该设计要素在生产过程中出现过故障反馈，则将设计要素的风险值取为2，其余设计要素的风险值取为0；