淺析成本控制的產(chǎn)品分配方法

1、淺析成本控制的產(chǎn)品分配方法文章來源 畢業(yè)論文網(wǎng) 歡迎瀏覽yjbys求職網(wǎng)小編為您收集整理的一篇企業(yè)管理畢業(yè)論文，這是一篇關(guān)于淺析成本控制的產(chǎn)品分配方法的范文，希望可以幫助到您！1 引言可靠性分配是把系統(tǒng)的可靠性需求分配到每個(gè)子系統(tǒng)或部件的過程。這是一個(gè)從大到小、從上而下的過程1-2。該過程可以使各級(jí)設(shè)計(jì)人員明確其可靠性設(shè)計(jì)目標(biāo)以及組成系統(tǒng)的各子系統(tǒng)或單元之間的關(guān)系。可靠性分配過程與系統(tǒng)組成單元的重要程度、故障率、使用環(huán)境、工作模式等因素有關(guān)。在分配過程中必須考慮系統(tǒng)以及其各組成單元的可靠性與其性能、費(fèi)用以及有效性的關(guān)系。目前常用的可靠性分配方法有:等

2、分配法、比例分配法、評(píng)分分配法、重要復(fù)雜度分配法、拉格朗日分配法、動(dòng)態(tài)規(guī)劃法和直接尋查法等3-5。等分配法是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)初始階段的一個(gè)簡(jiǎn)單分配方法,當(dāng)產(chǎn)品試制結(jié)束會(huì)發(fā)現(xiàn)前期分配的可靠度與實(shí)際可靠度相差較大。比例分配法是根據(jù)產(chǎn)品中各單元預(yù)計(jì)的故障率占產(chǎn)品預(yù)計(jì)故障率進(jìn)行分配,如arinc(aeronauticalradio incorporated,美國航空無線電公司)法,該方法一般需要參考舊系統(tǒng)的故障數(shù)據(jù),使新系統(tǒng)容易繼承舊系統(tǒng)中的不合理因素,使新系統(tǒng)的可靠度分配布局不夠合理。評(píng)分分配法是專家根據(jù)經(jīng)驗(yàn),按照系統(tǒng)復(fù)雜程度、環(huán)境、技術(shù)水平等因素對(duì)各單元進(jìn)行評(píng)分,根據(jù)相對(duì)分值進(jìn)行可靠度分配,該方法的優(yōu)點(diǎn)

3、是動(dòng)態(tài)性好,專家能夠把握分配值對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的影響,缺點(diǎn)是主觀性強(qiáng),得到的分配結(jié)果一般并不是最優(yōu)化結(jié)果。重要度復(fù)雜度分配法是根據(jù)產(chǎn)品中各單元的復(fù)雜度及重要度進(jìn)行分配,一般復(fù)雜的分系統(tǒng)和單元分配較低的可靠度,重要度高的分系統(tǒng)和單元分配較高的可靠度,如agree(advisorygroup on reliability of electronic equipment,電子設(shè)備可靠性咨詢小組)法。該方法和評(píng)分分配法一樣存在著主觀性強(qiáng),分配結(jié)果量化準(zhǔn)確度差的特點(diǎn)。拉格朗日乘數(shù)法是利用拉格朗日乘數(shù)法在單一約束(如成本)條件下,求組成產(chǎn)品各單元的最佳余度數(shù)。該方法只適用于單一約束,對(duì)于多約束的情況,需不斷改變

4、拉格朗日乘數(shù)的值進(jìn)行調(diào)整,增加了運(yùn)算的復(fù)雜性。如果與其他算法相結(jié)合可取得滿意的可靠度分配結(jié)果。動(dòng)態(tài)規(guī)劃法是利用動(dòng)態(tài)規(guī)劃的最優(yōu)化原理及狀態(tài)的無后效性,進(jìn)行可靠性分配。該方法可以滿足多目標(biāo)的可靠度分配過程優(yōu)化,但該方法計(jì)算過程相對(duì)較復(fù)雜。直接查尋法是在約束允許的范圍內(nèi),通過一系列試探,將分配給各單元的可靠性,經(jīng)綜合后使產(chǎn)品可靠性最高。該方法的缺點(diǎn)是為了得到高的可靠性需要進(jìn)行多次試探,增加了可靠度分配過程的復(fù)雜性6-9。鑒于以上原因,本文提出了一種基于成本系數(shù)法的可靠性分配方法。2 基于成本系數(shù)控制的可靠性分配方法2.1 以成本最低為目標(biāo)的可靠性分配模型可靠性分配的數(shù)學(xué)模型為f(xi,&lambda

5、;,ωi,μi)=minz其中,xi為可靠性分配值;λ為拉格朗日乘子;ωi為產(chǎn)品重要度系數(shù);μi為專家意見重要度系數(shù);z為成本目標(biāo)函數(shù)。以費(fèi)用最小為目標(biāo)進(jìn)行可靠性分配的目標(biāo)函數(shù)為2.2 規(guī)則制定(1)技術(shù)成熟的子系統(tǒng)或單元,可靠性指標(biāo)盡可能與原有指標(biāo)相一致(增加約束使xi=0);(2)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)重要度大的單元(失效對(duì)整個(gè)系統(tǒng)影響大的單元)分配較高的可靠度(在單位成本上增加系數(shù)ω′i,使相對(duì)成本值保持較低水平,即ci(3)在技術(shù)上容易實(shí)現(xiàn)或投入資金較少的單元分配較高的可靠度(在單位成本上增加系數(shù)v′i,使相對(duì)成

6、本值保持較低水平,即ci=civ′i);(4)足夠尊重專家意見,將專家打分系統(tǒng)與分配方案結(jié)合起來,專家給定分值越高的系統(tǒng),可靠度提高值越高(在單位成本上增加系數(shù)u′i,使相對(duì)成本值保持較低水平,即ci=ciu′i)。(5)對(duì)于可靠度分配值造成費(fèi)用增加值較高的情況,可采用冗余系統(tǒng)使總體可靠性滿足要求。但由于ω′i,v′i,u′i,ci的值為計(jì)算前設(shè)定,因此,應(yīng)用拉格朗日方程進(jìn)行求解時(shí)不作為變量考慮。當(dāng)系統(tǒng)可靠度要求較高,一套系統(tǒng)增加各單元可靠度很難滿足要求的情況下,可以采用系統(tǒng)冗余來提高整個(gè)系統(tǒng)的可靠度水平,對(duì)于

7、具有一套冗余的系統(tǒng),數(shù)學(xué)模型如下3 可靠性分配流程可靠性分配是把系統(tǒng)的可靠性需求分配到更低一級(jí)(每個(gè)子系統(tǒng)或部件)的過程,在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段的前期完成,使產(chǎn)品設(shè)計(jì)者或供應(yīng)商提供滿意的可靠性指標(biāo),從而估計(jì)系統(tǒng)的可靠性,獲得滿意的產(chǎn)品設(shè)計(jì)。在考慮各種設(shè)計(jì)方法時(shí),系統(tǒng)的可靠性保證是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要因素,由以下約束來確定:f(r1(t),r2(t),…rn(t)≥r*(t)其中,r*(t)是在時(shí)間t的系統(tǒng)可靠性需求,f是可靠度函數(shù),ri(t)(i=1,2,…,n)是各子系統(tǒng)分配的可靠度。系統(tǒng)可靠性分配過程如圖1所示。  step 1獲取系統(tǒng)可靠度目標(biāo)值,各子系

8、統(tǒng)(或部件)可靠度的初始值;step 2分析各子系統(tǒng)(或部件)的初始條件,成熟的子系統(tǒng)分配目標(biāo)值定為0,即xi=0;設(shè)定子系統(tǒng)(或部件)重要度系數(shù)ωi、技術(shù)難度系數(shù)vi和專家評(píng)定系數(shù)ui;step 3系數(shù)歸一化處理:4 實(shí)例驗(yàn)證tcn(train communication network)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)包括tcn網(wǎng)關(guān)、車輛控制單元vcu、故障診斷單元dvcu、遠(yuǎn)程i/o單元、智能顯示單元、mvb總線中繼器、mvb/can轉(zhuǎn)換單元、mvb/rs485轉(zhuǎn)換單元、mvb/ethernet轉(zhuǎn)換單元和mvb終端器等。其中各單元的合同可靠度與系統(tǒng)可靠度如表1所示。表中,原有可靠度ri,可靠度分

9、配值xi,拉格朗日系數(shù)λ,成本系數(shù)ci,單元費(fèi)用c,合同可靠度r*,系統(tǒng)可靠度r。則根據(jù)本文提出的方法對(duì)系統(tǒng)各單元進(jìn)行可靠度分配,分配結(jié)果見表1。對(duì)于具有一套冗余的系統(tǒng),分配結(jié)果見表2。表中給出的元器件成本系數(shù)ci為虛擬成本,并不代表該器件的實(shí)際價(jià)格;表中設(shè)定各元器件重要度系數(shù)ωi、技術(shù)難度系數(shù)vi和專家評(píng)定系數(shù)ui為本項(xiàng)目組成員針對(duì)某項(xiàng)目設(shè)定的參數(shù)值。在系統(tǒng)無冗余條件下,迭代6次得到拉格朗日乘子為30.13,獲得各單元的可靠度分配結(jié)果滿足產(chǎn)品可靠度為0.97的設(shè)計(jì)要求;在系統(tǒng)一套冗余條件下,迭代5次得到拉格朗日乘子0.73,獲得各單元的可靠度分配結(jié)果滿足產(chǎn)品可靠度為0.97的設(shè)計(jì)要求。5 結(jié)束語可靠性分配是產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)的重要任務(wù)之一,針對(duì)傳統(tǒng)分配方法在對(duì)可靠性分配過程中的主觀性強(qiáng)、結(jié)果準(zhǔn)確度差、分配布局不合理等問題,本文研究了基于成本系數(shù)控制的可靠度分配方法,綜合考慮元器件重要度、技術(shù)實(shí)現(xiàn)難度等指標(biāo),建立可靠度分配模型,并針對(duì)tcn網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng),應(yīng)用拉格朗日乘數(shù)法對(duì)無冗余和