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设计过程决定产品质量,为了生产出高质量的产品,在市场竞争中取得优势,企业对设计质量的重视程度越来越高。而随着人们对产品需求的不断提高和市场竞争的强劲推动,复杂产品的数量和复杂程度正急剧上升,大大增加了产品设计的难度。复杂产品的质量特性呈涌现性,经典的稳健设计方法已经不能满足其质量设计的需求。本文以复杂质量结构产品为对象,对其质量设计问题进行研究,构建面向复杂质量结构产品的MAS质量设计系统框架,并研究此MAS中各关键智能体功能实现的相关模型,以独特的视角对复杂产品质量设计过程中的若干关键问题展开了一系列的研究工作,为复杂产品质量设计提供了一种新的思路。本文的主要研究工作及结论如下:(1)本文将多智能体系统(MAS)的思想引入复杂质量设计中来,以协调解决复杂产品设计中可能出现的各种问题,构建了由组织层、协调层、执行层组成的三层的复杂质量结构产品MAS质量设计系统框架。该MAS质量设计系统中有管理智能体、服务智能体、协调智能体、任务智能体以及随机智能体共五类智能体。(2)基于对多智能体质量设计系统中各类智能体的普遍特性及模块的描述定义以及各类智能体所要实现的功能,本文继续对MAS中各智能体进行具体的内部结构设计,确定每类智能体所应包含的模块,并总结提出了面向复杂质量结构产品的多智能体质量设计系统工作流程。(3)针对MAS中管理智能体的具体模块,为其质量结构建立分析功能实现构建相应的模型及具体算法。基于质量结构概念,利用结构矩阵表述复杂产品众多质量元素间复杂的交互关系,并运用改进的粒子群算法实现DSM聚类,得到复杂产品质量结构元素的分类,基于此对产品质量结构进行分析,系统掌握产品的质量要素及其相互关系,便于对设计任务分解和分配。(4)建立了管理智能体质量校核功能实现模型,并进行算法实现。在运用粒子群算法优化BP神经网络以确保单个BP神经网络具有较好泛化能力的基础上,构建了基于FCM-启发式集成神经网络的质量预测模型,建立众多设计参数与总体质量特性的输入输出关系,以使管理智能体能顺利完成其质量校核功能。(5)以贝叶斯网络来表征复杂质量结构产品内部复杂的质量相关关系,首先根据产品的质量结构图形成贝叶斯网络模型,并依据贝叶斯推理,有效利用经验数据及先验概率,得到贝叶斯网络中对根节点影响大的关键节点,即得到复杂质量系统中的关键质量要素,同时分析了各质量要素对最终产品质量的影响关系程度,服务智能体该建模分析功能的实现为复杂质量结构产品设计任务的合理分配与完成奠定了基础。(6)为了协调MAS中各任务智能体间冲突,在一般田口参数设计基础上,将信噪比转化为标准质量损失,以多元回归分析为工具,以使复杂产品系统综合质量损失最小为目标,确定各设计参数的设计水平。基于质量结构,以方差分析为工具确定各部件质量波动对最终产品稳健性的重要程度,在综合考虑产品制造成本和质量水平的条件下确定最佳参数组合方案下各参数的容差。本文所提出的基于质量结构的交叉质量结构参数设计、容差设计方法为协调智能体的冲突解决、协调功能实现提供了依据和算法来源。最后,在总结全文的基础上,对未来的研究课题和工作进行了展望。