【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于失效模式及影响分析，具体的为一种基于知识图谱和大模型检索增强的设计失效模式及影响分析方法和系统。
技术介绍
1、dfmea(设计失效模式及影响分析)是fmea(失效模式及影响分析)的一种，专注于产品设计阶段的失效预防和风险管理。它通过系统地识别、分析和评估设计中的潜在失效模式及其影响，旨在发现并消除设计中的弱点，确保产品在实际使用中的可靠性和安全性。通过早期识别和解决设计问题，dfmea为产品的成功开发和应用提供了坚实的保障。在新能源汽车设计和制造过程中，dfmea是确保产品可靠性和安全性的重要工具。然而，当前的dfmea实践中普遍存在一些问题。
2、(1)dfmea过程高度依赖个人经验。传统分析主要依赖专家团队的知识和经验，这种依赖性导致分析结果受到参与人员专业素养和经验深度的极大影响，容易出现主观偏差，可能遗漏关键失效模式，从而影响产品的可靠性和安全性。
3、(2)信息孤岛问题严重。在传统的dfmea过程中，不同部门和团队之间的信息共享不足，各类设计数据和失效案例分散在各自的系统中，难以形成统一的知识库。这种信息孤岛现象导致在分析过程中难以充分利用已有的经验和数据，增加了重复劳动和资源浪费，降低了失效模式识别的效率和准确性。
4、(3)dfmea信息的动态更新和持续优化不足。传统的dfmea分析往往在设计阶段完成后就固定下来，缺乏与实际使用过程中的反馈和改进措施的动态关联。随着新能源汽车在实际使用中不断暴露出新的问题和故障模式，原有的dfmea分析结果可能已经过时，无法反映当
5、(4)新能源汽车的复杂性增加了dfmea的难度。新能源汽车涉及电池、电机、电子控制系统等多种新技术和新材料，其设计和制造过程比传统燃油车更加复杂。每个系统和组件的相互作用更加密切，失效模式的分析和预防变得更加具有挑战性。传统的dfmea方法难以全面覆盖这些复杂的交互关系，导致潜在失效模式可能被忽视。
6、(5)dfmea工具和方法的智能化和自动化程度不高。目前的dfmea工具大多仍停留在手工记录和分析阶段，缺乏智能化的数据处理和分析手段。这不仅增加了工作量，还容易导致人为错误和疏漏。随着大数据和人工智能技术的发展，dfmea工具亟需升级，以提高分析的自动化水平和智能化程度，从而提升分析的效率和准确性。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种基于知识图谱和大模型检索增强的设计失效模式及影响分析方法和系统，能够准确识别和预测可能的失效模式，提升分析的速度和准确性，减少人为错误和遗漏，以在整个产品生命周期内持续提升设计的可靠性和安全性。
2、为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、本专利技术首先提出了一种基于知识图谱和大模型检索增强的设计失效模式及影响分析方法，包括如下步骤：
4、步骤一：规划和准备阶段
5、进行规划和准备，明确分析目标，组建多学科团；
6、步骤二：结构分析和功能分析阶段
7、对产品进行结构分析，识别各子系统、组件和部件的功能及其相互关系，全面了解产品的设计意图和各部分的交互作用；
8、步骤三：失效分析阶段
9、输入设计方案、设计标准、二维模型和已有失效案例信息，利用图谱知识复用构件对输入数据进行处理并从全周期知识库中检索相关信息后，再经工业知识软件化系统处理并构建得到知识图谱；基于知识图谱的大模型检索增强方法对输入信息进行深度解析，结合大模型提示学习方法从知识图谱中提取相关信息，生成包括失效影响、失效模式和失效原因的失效分析结果；
10、步骤四：风险分析和优化阶段
11、评估每个失效模式的严重度、发生频率和检测难度，计算风险优先数，确定需优先解决的问题；提出并实施包括设计改进、工艺调整和增加检测手段的改进措施，降低或消除高风险的失效模式；
12、步骤五：结果文档化和系统集成阶段
13、将包括失效模式、失效影响、失效原因、风险评估和优化措施的分析结果文档化并存储在fmea知识库中，通过与数据中心、物料清单bom系统和产品生命周期管理plm系统集成，形成全周期知识库，并实现全周期知识库在产品全生命周期内持续更新和优化。
14、进一步，所述步骤一中，规划和准备的方法步骤为：
15、11)明确fmea分析的目标和范围，确保项目的基本信息齐全；
16、12)组建包括设计、制造、质量和服务的多学科团队，确保fmea分析的全面性和专业性；
17、13)制定详细的项目计划，明确各项任务的时间安排、资源分配和责任人，确保fmea分析按计划进行。
18、进一步，所述步骤二中，结构分析的方法为：
19、在设计失效模式及影响分析中，识别并定义产品结构，明确各子系统、组件和部件的接口设计；
20、在过程失效模式及影响分析中，识别制造和装配过程中的关键步骤，确保过程输入和输出的稳定性。
21、进一步，所述步骤二中，功能分析的方法为：
22、在设计失效模式及影响分析中，定义产品的各项功能和特性，确保设计能够满足预期的性能和可靠性要求；
23、在过程失效模式及影响分析中，识别过程中的关键功能，确保每个步骤能够实现其预期的功能，避免因过程变异导致的失效。
24、进一步，所述步骤三中，失效分析的方法步骤为：
25、31)识别产品或过程可能出现的失效方式；
26、32)评估每种失效模式对系统、子系统、组件和用户的潜在影响；
27、33)分析导致失效模式的潜在原因。
28、进一步，所述步骤四中，风险分析的方法步骤为：
29、41)识别并制定预防措施，以降低失效发生的概率；
30、42)确定并实施探测措施，提高失效发生后的检测能力；
31、43)对每个失效模式的严重度s、发生频率o和检测难度d进行评分，根据实施的预防和探测措施，重新评估风险优先数，确保风险得到有效控制。
32、进一步，所述步骤四中，风险优化的方法步骤为：
33、44)识别并记录需要改进的高风险失效模式；
34、45)提出包括设计改进、材料更换和工艺调整的具体优化措施；
35、46)实施优化措施，验证优化措施的有效性；
36、47)对优化措施进行评分和评估，确保能够显著降低风险优先数。
37、进一步，所述步骤三中，基于知识图谱的大模型检索增强方法为：从设计方案和标准出发，生成问题组合表示，并通过prompt传递给大模型进行知识检索；大模型通过对提示进行深度分析，从知识图谱中提取相关知识，生成失效分析结果。
38、进一步，所述步骤三中，大模型提示学习方法为：...
【技术保护点】
1.一种基于知识图谱和大模型检索增强的设计失效模式及影响分析方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述基于知识图谱和大模型检索增强的设计失效模式及影响分析方法，其特征在于：所述步骤一中，规划和准备的方法步骤为：
3.根据权利要求1所述基于知识图谱和大模型检索增强的设计失效模式及影响分析方法，其特征在于：所述步骤二中，结构分析的方法为：
4.根据权利要求3所述基于知识图谱和大模型检索增强的设计失效模式及影响分析方法，其特征在于：所述步骤二中，功能分析的方法为：
5.根据权利要求1所述基于知识图谱和大模型检索增强的设计失效模式及影响分析方法，其特征在于：所述步骤三中，失效分析的方法步骤为：
6.根据权利要求1所述基于知识图谱和大模型检索增强的设计失效模式及影响分析方法，其特征在于：所述步骤四中，风险分析的方法步骤为：
7.根据权利要求6所述基于知识图谱和大模型检索增强的设计失效模式及影响分析方法，其特征在于：所述步骤四中，风险优化的方法步骤为：
8.根据权利要求1所述基于知识图谱和大模型
9.根据权利要求1所述基于知识图谱和大模型检索增强的设计失效模式及影响分析方法，其特征在于：所述步骤三中，大模型提示学习方法为：
10.一种基于知识图谱的大模型检索增强设计失效模式及影响分析系统，其特征在于：包括数据获取系统、设计失效模式及影响分析系统和用户交互系统；
...【技术特征摘要】
1.一种基于知识图谱和大模型检索增强的设计失效模式及影响分析方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述基于知识图谱和大模型检索增强的设计失效模式及影响分析方法，其特征在于：所述步骤一中，规划和准备的方法步骤为：
3.根据权利要求1所述基于知识图谱和大模型检索增强的设计失效模式及影响分析方法，其特征在于：所述步骤二中，结构分析的方法为：
4.根据权利要求3所述基于知识图谱和大模型检索增强的设计失效模式及影响分析方法，其特征在于：所述步骤二中，功能分析的方法为：
5.根据权利要求1所述基于知识图谱和大模型检索增强的设计失效模式及影响分析方法，其特征在于：所述步骤三中，失效分析的方法步骤为：
6.根据权利要求1所述基于知识图谱和大模型检索增强的设计失效模式及影响分析方法，其特征在于：所述步骤四中，...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨波，魏建东，杜卡泽，张正萍，张玉成，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：
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