基于加工精度的数控设备质量与成本调控研究

绪论

企业的核心是质量，企业提高其自身经济效益需要以质量为基础。自从我国进行市场经济以来，质量是企业参与市场竞争的核心要素，所以当下质量越来越受到企业的重视。在过去，仅仅以行业或国家的标准作为质量判据的工程导向的质量观的局限性越来越明显,这是顾客需求日趋多样化以及市场竞争的激烈化带来的结果。但是，过高的质量也常常不被顾客所接受，这是因为高质量不一定就代表必胜的优势。当前，决定企业竞争取胜的关键是在保证适当质量水平的前提下实现对成本的有效控制。统一协调质量与成本的关系已越来越成为企业共同面临的课题。

1.1 选题背景
随着科技的高速发展，当代世界制造业已经进入一个新的制造技术数字化为关键的时代，其中代表产品之一是数控设备。数控设备是制造业的核心设备，更是国民经济的关键支柱。它是国民经济各个领域的装备和手段，它可为社会带来无限放大的经济效应。目前，一些发达国家如美国、日本和英国等已先后实现了数控设备的产业化发展，而中国从 20 世纪 80 年代开始起步，现仍处于发展阶段。机床与数控技术的结合使得数控设备在现代制造领域中处于主导地位，它的加工精度直接决定了整个国家制造业的水平，如果合理地控制精度可以大大降低机床的成本[1-2]。良好的产品质量对一个企业来说固然重要，但这并不等同于人们可以不惜一切代价来确保产品的质量。
同理，数控设备的加工精度也不是越高越好，如果在一个不需要高精度的加工环节里分配了高精度，这样会在很大程度上造成数控设备的成本浪费。企业的最终目的还是为了赢利，一味地追求高精度不计代价是不现实的。因此，企业应该在确保满足数控设备精度要求的前提下，最大限度地降低成本，或者说在一定的成本条件下使产品质量达到最优[3]。

1.2 研究的目的及意义
1.2.1 研究目的
本课题以数控设备为研究对象，通过研究数控设备质量与成本之间的相互关系，在满足设计需要的前提下，通过调控相关参数使数控设备的质量与成本最优。目的是降低成本，提高企业的经济效益。希望对面临巨大竞争压力的企业具有广泛的实践性和指导作用。
1.2.2 研究意义
质量是企业立足之本，成本是生存之道，缩减成本与提高质量是现代制造企业管理中经常提及的目标。质量与成本的研究意义如下：
（1）质量研究的意义
1）作为制造企业的核心目标，有利于提高企业的市场竞争力伴随着全球经济一体化的发展，国际市场的竞争日益激烈，质量是制造企业在激烈的市场竞争中取得优势的重要原因之一。按需生产、低成本的产品是面向客户生产模式的核心竞争力和关键特征。与成本相同，质量己成为企业生存与发展的主要制胜因素。产品质量控制是制造企业赖以生存和发展并在市场竞争中获得优势的基础。广泛应用国内外先进的成本与质量控制理论和方法对于制造企业降低成本、改进产品质量，提高产品竞争力具有重要意义。
2）质量管理作为一个参数有利于提高产品质量的深化使制造企业的管理层意识到质量管理的重要性，通过分析工作的质量，使管理层意识到不合理的质量管理带来巨大的损失，通过统计数据，促进管理人员注意质量改进活动。3）为质量工作的有效性的评价提供了依据，有利于质量改进经过质量分析，一方面，对提供的数据进行比较分析，权衡与其他企业和质量有关的活动，以反映先前没有被考虑，但需要注意的错误或一些未被发现的问题;另一方面，可以使一些长期存在的问题引起企业的重视。
（2）成本研究的意义
1）成本控制是制造企业成本管理的重要手段成本控制是必要的，以确保成本目标，同时也渗透到成本预测，规划和决策。成本管理，包括成本预测，计划，决策，核算，控制和其他部门在这些方面的分析，成本预测，规划和决策成本控制的基础。现代成本管理，成本控制，成本形成的全过程[4]。
2）成本控制可以促进提高企业管理能力企业的管理水平和生产经营活动有直接影响的成本水平。实施成本控制，需要建立一个控制系统和控制标准，如材料消耗定额，工时定额领发系统和固定费用，都应该制定和修订，以加强管理，以确保有效的成本控制。3）成本控制是一个重要的因素，它可以帮助企业建立和完善经济责任制企业的经济责任是为了确保实施成本控制。实施成本控制，首先需要在不同层次的目标成本和实施的各部门和生产的各个方面。要求各部门承担经济责任的各个方面的经济指标，以促进工作人员主动考虑节约消耗，降低成本，并确保完成成本指标，对成本的控制可以顺利进行，取得实效[5]。

第二章 基于数控设备的质量与成本相关理论研究.............................8
2.1 数控设备的基本原理 ................................ 8
2.2 质量与成本的基本原理 ................................... 13
2.3 数控车床质量与成本的构成 ......................... 17
2.4 数控设备客户需求分析 ........................... 21
第三章 基于加工精度的数控设备质量与成本建模方法和优化方法研究...................27
3.1 数控设备质量与成本的关系 ............................. 27
3.2 数控设备质量与成本建模 ............................ 28
3.3 数控设备质量与成本优化 ........................ 32
第四章 案例研究............................ 39
4.1 案例企业概况........................... 39
4.2 数控车床制造企业质量与成本调控研究 ............................ 40

结论
在满足数控车床加工精度的条件下，寻找最优质量及成本，已成为一个企业盈得利润、获取市场份额的重要途径。由于传统质量调控方法无法提供准确的成本信息，本文通过分析数控设备选件过程中质量与成本的关系，用组合优化的方法建立质量和成本的模型，并进行了系统而深入的研究，据此提出了数控设备质量与成本的优化模型，并得出以下主要结论：
（1）针对数控设备加工精度定位问题，本文通过市场调查，分析近些年加工精度市场需求动态，用指数平滑的方法建立加工精度的市场需求模型，进而求出能满足市场绝大多数客户需求的加工精度，为数控设备制造企业提供了决策支持。
（2）针对数控设备的选件问题，本文提出了组合优化方法。组合优化问题在规划、调度、资源分配、决策等问题中有着非常广泛的应用，在国际上得到了广泛的重视，目前已发展成为运筹学和应用数学的一个十分活跃的研究领域，具有重大的理论意义与实用价值，其目的主要是寻找离散事件的最优编排、分组、次序或筛选等，是解决组合优化问题的理想数学方法。该方法为实现数控设备企业的利益或企业价值最大化提供了理论支持。
（3）针对数控设备企业的质量与成本调控问题，本文提出了数控设备质量与成本优化模型，并利用概率分析进化算法与粒子群相结合的方法对其进行优化研究。该方法避免了粒子群算法局部搜索能力较差及搜索速度较慢等缺点，使企业在保证满足技术指标合格的前提下，获得较优质量与较低的成本，为其对质量与成本的改进提供了技术支持。

参考文献
[1] 吴庆东.工程项目质量控制与成本控制的协调性研究：(硕士学位论文).天津：天津大学，2008.
[2] Juran J M. Quality—control handbook. 2nded. New York: Mc Graw-Hill, 1962.
[3] Porter L J, Ryaner P. Quality costing for total quality management. International Journal ofProduction Economics, 1992: 69~81.
[4] 朱秀荣. 数控机床加工精度和生产率的优化研究：（硕士学位论文).长春：吉林大学，2010.
[5] 韩太祥.企业成长理论综述.经济学动态，2002，5(5)：82~86.
[6] 杨有君.数控技术.大连：大连理工大学，2002.
[7] 吉晓民. 面向用户的产品质量设计与热气机开发应用研究：（博士学位论文).西安：西安理工大学，2000.
[8] Feigenbaum A V. Total quality contral. Harvard Business http://www.dxlws.com/bylwfw/ Review, 1956, 93~101.
[9] 赵晓.企业成长理论研究.北京：北京大学出版社，1999.
[10] Barrie G D, Plunkett J J. Quality costing (3th Edition). England: Gower, 1999.