基于改进理想函数多响应稳健参数设计(3)

菜单

在实际的产品设计中，遇到的都是多质量特性问题，在处理一般的多质量特性问题时通常是将其用一定的方法将其转化成单质量特性后再进行优化。步骤是：

第一：确定产品或生产过程中的质量特征，然后建立可控、不可控因素对产品质量影响的质量设计模型，该模型要能充分体现各个影响因素的波动对于质量特征值的影响；

第二：对稳健设计模型进行实验设计和数值计算，获取质量特征值的分析数据；

第三：计算稳健设计的解，获得产品质量的稳健设计方案。

标准的线性回归模型在处理多质量问题时，会设自变量的取值为不受其它变量的影响。可是在实际研究中，存在自变量之间的多重共线性，对此继续使用普通线性回归来分析，得到优化设计的结果将不可靠，此时需要采用其他方法来解决。

1.2 国内外研究现状综述

1.2.1 满意度函数

1.2.2 双响应曲面方法

1.2.3 其他方法

1.3 研究意义

现在我国不仅是消费大国，也是各种产品的生产大国，在此有很多企业在进行着激烈的竞争，尤其是在产品质量方面的竞争非常激烈。如何使用多响应稳健参数设计方法来生产出低成本，高质量的可靠性的产品对企业来说十分重要。在之前已经提到随着科技的发展和消费者需求层次的多样化，在产品质量特征优化方面不能只停留在单一的质量特征上。这时多响应稳健参数设计的研究日益突显出其对于企业和消费者的重要性。对企业来说，多响应稳健参数设计可以提高企业在质量方面的竞争力，而且可以同时提高企业在消费者心中的地位且在市场竞争中取得优势。对于消费者来说，可以用到质量让人放心的产品，很明确的维护了消费者的根本利益。在过去，我国的一些质量工作者已经都开始展开了对稳健优化设计理论的研究，并且取得了众所周知的成绩，但是这些研究成果应用大多是对单个质量特性。然而实际情况正好相反，于是我们得深入研究复杂系统设计问题，所以对多响应稳健参数设计问题的研究日益的重要，总结的来说：

第一：理论方面，稳健优化设计持续质量改进理论的一项成熟的技术，巩固这方面的研究能有助于我国对于多响应稳健设计方面的理论上的完善，且可以充实相关理论，同时可以将先进的技术落到实处，帮助实施方做好工作。

第二：对于提高制造企业的设计研发能力具有很重要的意义，因为稳健参数设计的基本思想就是减少各质量特性间的冲突，降低产品性能的波动，使其具有稳定的工艺条件。

第三：对于企业有把握赢得市场有着重要意义。通过对生产过程进行多响应稳健参数设计，可使其更具柔性。通过对产品零部件的多质量特性稳健优化，使得模块化生产具有可行性。稳健优化设计可以很大程度上减少设计方面的返工情况，大大提高生产效率，快速让产品上市，这是企业最需要而且最迫切的一个问题。文献综述

2 多响应稳健参数设计的基本理论与方法

从以前的研究中可看出，很多关于多响应稳健参数设计研究在诸多方面都不成熟，例如没有考虑生产过程中的稳健性（仅考虑多响应的位置效应而未考虑散度效应）、难以获得全局的最优参数值、未考虑多响应之间的相关性等。从国内外研究现状看，能够同时解决上述多个方面的问题，提出一种较为完整的解决方法比较少。虽然目前关于多响应稳健参数设计的研究方法较多，但是这些研究方法大体上可以归纳为以下三个方面的：一、稳健指标构建。构建适合度量多响应稳健性的指标，已成为了研究者最为关注的问题之一。因为这种指标要有效地反映多响应的整体波动的大小，还要方便在实际生产中的操作。二、多响应模型构建。如何构建适当的响应模型在多响应稳健参数设计中也是被关注的问题之一。最终构建的模型要能够清楚的反映出多响应与因子之间的具体关系。三、模型参数的优化。通过选择合适的优化算法以获得模型参数的全局最优解和稳健解。因此，本文试图从稳健性度量、响应模型的构建以及参数优化三个角度对传统的满意度函数和双响应曲面方法进行有效的整合，从而提出一套比较系统的、分层次的解决方案。在此，首先对本文所涉及的一些基本理论和方法进行简要的介绍。