海油平台是为了开采石油、天然气等海底资源而建造的生产和生活所需的巨型海上钢铁结构物(装备)。海油平台的生产类型属于单件生产(小批量生产极少见),因此不同海油平台之间差异性大,用户定制化程度高。海油平台的生产组织特点是“以建为主,以造为辅”。随着国家“海洋强国”战略的提出和海洋能源的开发,海油平台这样的大型海洋工程装备越来越受到人们重视,同时对产品的质量提出了更高的要求。本文以海油平台建造为业务背景,针对项目建造过程中质量追溯困难的情况,研究了在海油平台项目特殊性的条件下,提出使用工艺链的核心思想进行质量可追溯管理模式分析,并利用贝叶斯网络理论建立海油平台质量可追溯模型,最后通过焊接工艺的实际仿真,验证了模型具有很强的实用性。本文研究主要内容如下:(1)根据课题的研究背景和目的,深入研究了质量追溯相关方面尤其是海洋工程装备领域的质量追溯的现状,并对其他探讨质量追溯的方法做了概要分析,并在结合海油平台特点和质量追溯现状的基础上,给出了本文的总体研究思路、研究方法和论文的内容框架。(2)在质量可追溯管理方面,首先对海油平台特点进行了分析;然后介绍了可追溯的概念,在可追溯的概念基础上,深入探讨了两种质量追溯管理模型,即基于追踪BOM的质量可追溯管理和基于活动和产品的质量可追溯管理,并分析了这两种模型的优势和不足,为本文提出的“工艺链”概念做了铺垫;在质量追溯分析理论研究方面,分别阐述了目前流行的质量追溯分析方法,如故障分析树、神经网络、熵理论、贝叶斯网络模型等,分析了各个方法的优点、缺点。(3)探讨了贝叶斯理论的发展历程和朴素贝叶斯理论及在人工智能方面的应用;针对建立在朴素贝叶斯公式和图论基础之上的贝叶斯网络理论,对贝叶斯网络的网络定义及参数化表达进行了阐述;针对海油平台建造过程复杂的特点,提出了按照横向和纵向对建造过程进行质量影响因素分析。其中纵向分析基于海油平台的建造过程分层的思想;横向分析基于专业--作业--工艺划分的形式,首先将项目划分为八大专业,然后对每个专业进行细分为作业,最终划分为可直接完成的工序;针对海油平台项目的生产特点和质量管理的BOM思想,提出了概率化BOM即P-BOM,并以此作为贝叶斯网络的节点模型,使得海油平台项目各部件之间由先前的定性分析到现在能够定量计算,并以P-BOM为基础建立了海油平台项目的质量追溯模型。在构建贝叶斯网络方面,参数学习介绍了 EM算法;结构学习着重介绍了基于BIC评分的爬山法和SEM算法;贝叶斯网络推理方面阐述了团的概念及基于团树传播算法的质量追溯推理机理。(4)介绍了两种贝叶斯网络的仿真平台HuginExpert和Matlab BNT,对两种平台进行了对比分析。针对建立的基于贝叶斯网络的海油平台质量追溯模型,使用Hugin Expert对海油平台建造过程中最重要的焊接工艺的建立贝叶斯网络仿真,在模型的质量追溯推理能力及质量预测能力方面,通过具体实例分析,展示了本文提出的模型实用性;最后,本文就本文的方法和其他方法进行了对比分析,阐述了在海油平台这样的大型离散型制造业选用本文模型的意义;针对目前质量管理的四化(智能化、模块化、层次化、精细化),本文给出了基于贝叶斯网络的质量追溯模型的应用建议。