随着经济的发展,消费者对个性化定制产品的消费需求日益增长,从而激发越来越多的企业采用小批量定制生产模式。为了确保小批量定制产品的质量,必须对其制造过程质量进行有效控制和持续改进,迫切需要深入开展小批量定制生产过程质量管理理论及其工程应用研究。工艺失效模式及影响分析(Process Failure Mode and Effects Analysis,PFMEA)是致力于提高产品质量的具有前瞻性的可靠性分析技术。而PFMEA风险评估则是PFMEA技术的重要组成部分,通过科学地评价各工艺失效模式的风险水平,为确定关键工艺失效模式提供依据。然而,现有基于大批量生产过程所积累丰富数据的PFMEA风险评估方法并不适用于生产过程构成要素调整频繁,相关工艺质量数据积累困难的小批量定制生产过程。为此,本文以小批量定制生产PFMEA风险评估为研究对象,从风险评估意见表述、专家意见集结、风险因子评估意见集结、工艺失效模式风险因子的评价准则构建等方面展开研究,以构建系统科学的工艺失效模式风险评估理论。论文的主要研究工作包括:1、研究风险评估意见表述形式。小批量定制生产的现场情况千变万化,这就要求多样化的风险评估意见表述。为此,提出了基于评估假设改进模型的风险评估意见表述形式,要求专家从包含风险因子真值的可能区间、区间内的数据分布状况和评价结论的可信程度这三方面表述风险评估意见,再通过模糊因子将复杂的风险评估意见转化为相应的置信模糊区间数。该意见表述形式能以任意精细度和灵活度描述失效模式的风险水平。2、研究基于团队共识的PFMEA风险评估问题。PFMEA风险评估通常由PFMEA专家们经过充分讨论后,对失效模式的风险因子给出统一的风险评估意见。为获得失效模式的综合风险水平,需要集结各风险因子的评估意见。而小批量定制生产模式特点之一是产品种类调整频繁,这导致风险因子权重也需要频繁调整。为了能满足这一需求并且有效处理置信模糊区间数,提出了基于广义豪斯多夫距离的灰关联分析和逼近理想解排序技术相混合的方法。该方法的独特之处在于:将风险评估意见看作随机变量,并构建相应的概率密度函数,进而能计算置信模糊区间数之间的广义豪斯多夫距离。案例分析表明该方法具有可行性和分辨稳定性。3、研究基于专家意见集结的PFMEA风险评估问题。面对小批量定制生产过程的复杂风险状况,专家们常常难以达成完全一致的意见,这就需要采用合适方法将不同专家意见集结为群体专家意见。为此,提出了基于广义豪斯多夫距离与矩阵序列的粗糙灰关联分析和逼近理想解排序技术相混合的方法。案例分析表明,该方法能有效模拟专家会议形成团队意见的实际过程,实现合理的风险排序。4、研究风险因子的评价方式。小批量定制生产过程所能借鉴的相关资料匮乏,导致风险评估难度大,传统风险因子评价方式容易出错。为解决这一问题,提出了基于模糊证据理论的风险因子多维评价方式。该方式既能帮助专家集中精力进行深入的纵向思考,又能有效防止评估维度的遗漏。此外,采用系统化的科学理论构建并优化严酷度多维评价准则体系,以确保风险评估的有效性和科学性。5、将研究成果体系化,形成小批量定制生产的PFMEA风险评估理论,并应用于某型飞机活动舱盖装配工艺失效风险评估活动。通过该理论成果的综合应用,验证了理论研究成果的有效性。论文较为系统地研究了小批量定制生产的PFMEA风险评估问题,从风险评估意见表述、评估意见集结和风险因子多维评价方式等方面创新性地解决了制约小批量定制生产工艺失效模式风险评估的有关问题,形成了系统科学的PFMEA风险评估理论,可为小批量定制生产过程质量控制和持续改进提供科学的决策依据。