基于知識重用的質量控制信息建模與數(shù)據(jù)挖掘算法及其應用研究.pdf

1、產品全生命周期的質量控制是企業(yè)參與市場競爭，提升產品生存與發(fā)展空間的重要基礎，隨著客戶敏捷化與個性化需求日益增強的發(fā)展趨勢，產品質量過程控制需要充分地利用產品形成各階段的過程性質量數(shù)據(jù)，并加以智能化地應用，各種具有智能性、集成化的質量控制信息系統(tǒng)研究得到了人們的廣泛重視，其相關技術正成為當前先進制造技術與質量保障體系的熱點課題。 本文針對產品過程質量數(shù)據(jù)的有效組織、處理與利用，系統(tǒng)地研究了以產品過程質量控制特征要素為對象，關聯(lián)產

2、品結構特征進行數(shù)據(jù)挖掘和知識發(fā)現(xiàn)的理論與方法。將質量數(shù)據(jù)與產品零部件結構有機結合，提出了類質量樹(GBOM-QT,Generic Bill-Of-Materials forQuanlity Tree)的產品質量控制信息模型，系統(tǒng)地研究了類質量樹的構建、演化與過程質量信息的數(shù)據(jù)挖掘方法以及相關知識重用等理論問題，并結合國家自然科學基金項目“設計知識演化原理、方法及應用研究”、浙江省科技計劃項目“基于DM的質量控制與分析系統(tǒng)”、浙江省自然科

3、學基金項目“基于案例與知識發(fā)現(xiàn)的MC產品信息挖掘與管理技術”等項目研究，將上述理論應用于企業(yè)的實際產品開發(fā)與生產過程中，取得了較好的效果，證明了模型及算法的正確性和先進性。 全文的主要內容包括： 第一章主要介紹了產品質量控制與信息管理技術的理論與方法。回顧了產品質量控制技術的發(fā)展歷程和研究現(xiàn)狀，重點說明了基于知識重用的質量控制組織模型、信息流以及質量控制建模技術的體系結構、QFD建模方法及其改進技術、制造過程的質量控制與

4、分析模型等研究內容，還介紹了服務于質量控制的知識組織、知識發(fā)現(xiàn)與重用技術，討論了利用數(shù)據(jù)挖掘技術發(fā)現(xiàn)質量控制的各因素關聯(lián)關系與知識重用等問題的思路，給出了本文的研究背景、意義和主要工作內容。 第二章從研究產品功能質量目標的實現(xiàn)方法出發(fā)，對質量過程控制知識的多態(tài)性、過程性、層次性和結構性等內容進行了深入研究，就質量規(guī)劃、形成過程、檢測、缺陷分析與反饋等方面歸納質量分類特征，給出了產品質量的結構特征、技術特征、檢測特征、缺陷分析與反

5、饋特征等知識特征的具體內涵。在設計質量、制造與裝配質量等方面研究了質量控制知識的獲取技術與方法。 第三章通過產品功能質量與產品結構關聯(lián)分析，構建具有結構關聯(lián)映射的產品質量樹(BOM-QT)數(shù)據(jù)模型，以及具有通用類特性的產品類質量樹(GBOM-QT)數(shù)據(jù)模型，深入研究了建模原則、建模方法及形式化描述方法等內容。給出了質量樹數(shù)據(jù)模型中描述層次結構的節(jié)點對象所內蘊的屬性、約束與規(guī)則等內置信息的有效描述與維護方法，建立了基于多特征質量特

6、性的數(shù)據(jù)結構及其組件對象演化方法，表達蘊含節(jié)點對象的顯式結構知識與內置屬性規(guī)則與約束的隱式知識。最后給出了具有擴展數(shù)據(jù)結構功能的通用型類質量數(shù)據(jù)模型與質量樹模型的XML模式數(shù)據(jù)描述方法。 第四章從類質量樹表示的產品質量控制模型出發(fā)，討論了節(jié)點對象BOM-QT的內置約束屬性的數(shù)據(jù)挖掘方法。著重從BOM-QT的拓樸結構出發(fā)討論了BOM-QT樹的節(jié)點編輯操作方法和無序樹進行有序化處理方法，在此基礎上提出了BOM-QT樹簇的相似度計算方

7、法，結合BOM-QT的聚類處理，研究了BOM-QT對象間的最小異構度和加權異構度的計算方法，給出了GBOM-QT的具體歸并算法，及其GBOM-QT轉換成Ⅺ兒模式文件的相關約束條件等內容。最后討論了基于類質量樹數(shù)據(jù)模型進行產品綜合參數(shù)設計的成本．利潤優(yōu)化計算實例。 第五章以類質量樹模型為基礎研究了產品質量控制中的知識與案例重用等問題。主體研究了質量控制中的質控參數(shù)與質量計劃等文檔內容的自動生成與審核管理，將質量控制中的圖檔信息與數(shù)

8、據(jù)信息有效地結合，針對過程控制中的控制圖，缺陷判斷等內容引用了基于類質量樹數(shù)據(jù)模型進行CBR與RBR混合推理的知識發(fā)現(xiàn)與重用方法。 第六章有別于長期質量控制中數(shù)據(jù)信息獨立于產品的結構模型進行管理與控制的方式，分析了基于類質量樹數(shù)據(jù)模型的質量控制系統(tǒng)的技術優(yōu)勢，改善了質量過程數(shù)據(jù)對產品缺陷形成的誘因分析，以及零部件局部狀態(tài)對成品質量的影響等方面的數(shù)據(jù)支持。結合科研項目研究與應用，實現(xiàn)了系統(tǒng)軟件的研發(fā)。 第七章總結了全文的主