基于多源置信模糊信息的严酷度计算方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及工艺评估技术，具体地说是涉及基于多源置信模糊信息的严酷度计算 方法。
【背景技术】
[0002] 工艺失效模式及影响分析（PFMEA)是一种系统化的可靠性分析方法。通过分析产 品在生产过程中每个工艺步骤可能发生的失效模式及其影响，确定其可能产生的风险，进 而对高风险工艺环节制定改进措施，直到风险优先数（RPN)达到可接受的水平，整个工艺 系统达到所要求的可靠性。这项技术起源于美国航空业，现已被广泛应用于航空、航天、机 械、汽车等领域，取得了显著效果，为确保这些领域产品的可靠性发挥了巨大作用。
[0003] 风险优先数由严酷度、发生概率、检测难度这三个风险因子决定，其中，严酷度是 指工艺失效模式所造成影响的严重程度，受到业界的高度重视。如果某工艺失效模式的风 险优先数较低而严酷度等级很高，也常常被专门选定为高风险工艺环节，制定相应的检验 和改进措施。评价严酷度等级需要考虑诸多方面，大致可以归纳为七个评估角度，如图1所 不。
[0004] 传统严酷度分析总是从最高等级开始，逐级而下地分析。每分析一个等级档，都需 要依次轮递地分析各评估角度，判断是否存在所列举的影响后果。如果此等级档所列举的 各角度影响后果均不存在，则转到更低的等级档进行分析。如此循环往复，在最糟糕的情况 下，要做六十三次分析才能最终确定某工艺失效模式的严酷度等级，工作量巨大，而且有许 多没必要的重复工作，如图2所示。
[0005] 由于每分析一个等级档，都需要考量不同角度下所列举的影响后果发生可能性， 这就使得评估专家需要频繁地切换思考语境，容易干扰思维活动，造成思维混乱；容易导致 单角度严酷度分析不深入不细致；容易在逐级分析的过程中遗漏评估角度，从而降低了严 酷度评估的科学性、准确性、有效性。
【发明内容】
[0006] 为解决上述难题，本发明的目的在于提供一种基于多源置信模糊信息的严酷度计 算方法。依据相关的PFMEA标准规范和模糊数学理论，建立严酷度的多维评估模型，从而获 得严酷度的多维评估表。针对某一工艺失效模式，分别从七个评估角度各分析一次，然后， 借助模糊数学、概率论和有序加权集成算子0WG，让计算机自动计算各评估角度的综合评估 值，选择最大的综合评估值作为该工艺失效严酷度的最终评估值。基于分布式意见信度的 自动集结算法，不仅可以减轻评估专家的工作负荷，使专家能集中精力进行单角度严酷度 的深度分析，而且能避免评估角度的遗漏，避免思路频繁切换所造成的思维干扰与混乱，从 而保证严酷度评估的准确与有效。
[0007] 本发明采用以下技术方案来实现上述目的。基于多源置信模糊信息的严酷度计算 方法，其特征在于，严酷度同时具有来自多个角度的评估意见，让计算机逐一计算各评估角 度的严酷度综合评估值，并进行比较，选择最大的严酷度综合评估值作为该工艺失效模式 的严酷度最终评估值；包括以下步骤：
[0008] 1)确定评估严酷度所需要考虑的评估角度；针对每一个评估角度，依据模糊理论 和相关的标准规范，确定该评估角度所包含的等级子块，并确定各等级子块所包含的基本 等级值，从而得到工艺失效严酷度的多维评估模型。
[0009] 2)选定待分析的故障模式FMi，评估专家填写严酷度的多维评估表；
[0010]3)依据模糊理论，基本等级值可表示为三角模糊数U=l，2s3,4,5,6,7,8,9，T)，S 表示方便，等级10用T来指代；等级子块所对应梯形模糊数是若干个三角模糊数## 的有界和：
[0012] 式中：?是两个模糊数的有界和；梯形模糊数/)、,,.含有（M-N+1)个三角模糊数 ：
[0013] 4)依据模糊数的有界和定义，可将严酷度多维评估表转为一个7X10维的三角模 糊数矩阵Η;
[0015] 式中：L是严酷度所需评估角度的个数；
[0016]5)模糊集/7、^包含严酷度的评估真值，这一论述不犯错的概率为νΝΜ，则称νΝΜ是模 糊集/λ,/的置信度；第1个评估角度下的综合评估值是置信梯形模糊数，可看做若干个置 信三角模糊数的有界和，具体见式（3)所示；专家在严酷度多维评估表的每一行所填的置
依据公式（3)，可得严酷度多维模糊评价的置信度矩阵ν;
[0020] 式中：L是严酷度所需评估角度的个数；
[0021] 6)有序加权算子0WG的权重w与置信度v之间的关系满足公式（5)、（6)、（7)，由 此可得一个7X10维的权系数矩阵W，具体见式（8);
[0022] 若专家认为某失效模式严酷度处于等级./?的置信度为Vll，则三角模糊数/7,,的权 重为
[0023] w；i=vieZ,ie[1, 10] (5)
[0024] 若专家认为某失效模式严酷度处于等级/7 ，的置信度为vNM，则构成梯形模糊数 的三角模糊数，其权重为
[0026] 若专家所填写的所有置信度 ，则专家未赋予置信度的三角模糊数#，其 jf 对应的权重为
[0028] 式中：K是未获得专家赋值的三角模糊数的总数；
[0030] 7)依据公式（2)和公式（8)可得各评估角度的综合评估值，具体见公式（9)
[0032] 式中：L是严酷度所需评估角度的个数；
[0033] 8)采用层次分析法，确定各评估角度的归一化权重z1，则第1个评估角度所对应 的加权综合评估值为
[0035] 9)比较L个加权综合风险评估值，则工艺失效严酷度的最终评估值为
[0036] 所述有界和的定义为：设h5是论域U上的任意两个子集，其隶属度函数分 别为//3(xX//g(：T)，3与互的有界和可表示为d= ，则模糊数a的隶属度函数为
[0037] 本发明通过基于模糊理论的分布式意见信度自动集结算法，减轻了评估专家的工 作负荷，同时，又避免了评估角度的遗漏，避免了思路频繁切换所导致的思维干扰与混乱， 有助于评估专家将宝贵的时间和精力逐一地进行单角度严酷度的深入分析，从而保证了严 酷度评估的准确性、科学性、有效性。此外，利用模糊数学，建立严酷度的多维模糊评估模 型，与人类思维的模糊性相一致，更合乎人类思维的习惯。
【附图说明】
[0038] 图1是工艺失效严酷度评估角度的内容涵盖图；
[0039] 图2是传统的工艺失效严酷度评估流程；
[0040] 图3是工艺失效严酷度的多维模糊评分准则；
[0041]图4是10个基本等级块的隶属度函数；
[0042]图5是等级子块的隶属度函数与基本等级块的隶属度函数之间的关系图。
【具体实施方式】
[0043]以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明，基于多源置信模糊信息的严酷度 计算方法，其实施步骤为：
[0044] 1)参考FMEA领域的权威资料，分析这些文献在严酷度评估时所涉及的内容