累积和控制图在摩托车车灯闪光器生产过程中的应用.pdf

成琴 等 累积和控制图在摩托车车灯闪光器生产过程中的应用2 0 1 7 年第1 期 S h e w h a r t 博士于1 9 2 4 年基于3 t r 原理提出的 2 控 制图就是通过对检测过程质量特性值进行测定 记录 和评估 从而检查该过程是否处于控制状态 3 表1 所示为某工厂给出的宗申品牌摩托车在某一 时段生产出的闪光器闪烁频率的数据 该品牌要求 闪光器闪烁频率的均值为 一 1 n 胁 x X i 7 9 5 次 分钟 i2 1 式中 x 为样本均值 n 为样本容量 n 3 2 置为第i 个样本观测值 闪光器频率的标准差o r 为 厂 盯2 了与 置一x 2 2 2 4 次 分钟 表1 累积和计算表 注 工作电压9 1 5 V 则休哈特控制图的中心线 观 和上 下控制限 U C L 和L C L 分别为 皿 7 9 5 次 分钟 U C L 肛o 3 0 8 6 2 2 次 分钟 L C L t z o 一3 0 7 2 7 8 次 分钟 由此得到如图1 所示的休哈特单值控制图 由图 1 所示可知 3 2 个样本点均未超出上 下控制限 但在 计算样本的均值时发现均值X 8 0 次 分钟 该品牌 要求的闪光器闪烁频率的均值 t X 7 9 5 次 分 钟 目标值发生了微小的偏移A X 0 0 5 发生了小 漂移意味着样本数据中某几个数据比整体稍微偏大 或者偏小 在摩托车车灯闪光器的闪烁频率数据中 发生了小漂移 该组数据存在一两个数据稍微偏大或 者偏小 若是没有检测出来 这批闪光器会被生产出 厂运用在摩托车上 有质量问题的车灯可能会传达 出其错误的行车状况 使后面的驾驶员不能及时注意 并判断前车的行车状况 采取安全驾驶措施 避免交 通事故的发生 这里休哈特控制图未能及时检测出 闪光器的闪烁频率在生产过程中已发生的这种小漂 移 会造成不合格的闪光器产品出厂 瓣一 董至 P 羹签 趸 图1闪光器闪烁频率单值控制图 2C U S U M 控制图及应用 2 1 C U S U M 控制图的介绍 1 9 5 4 年 佩基基于序贯分析原理首次提出累积和 控制图 即C U S U M 控制图 4 它是一种比较有效的 控制均值变化的控制图H 1 其通过对观测值与目标 值之间的累积和来描点 充分利用整个观测值序列的 信息 当工序过程发生小的偏移时其检出能力较常规 控制图高 目前 C U S U M 控制图常用的两种方式 为V 模板 Vm a s k 和表格法 T a b u l a r 这两种方式 表达的结果是一致的 由于表格法有助于运用计算 机进行操作 因此本文采用表格法 假设质量特征值x 独立且服从正态分布 即x N g n 仃2 令 C i m a x 0 X i一 肛o K c王l C 一 m a x 0 p o K 一x i C 二I 1 5 2 0 1 7 年第1 期现代制造工程 M o d e mM a n u f a ct u r in gE n g in e e r in g 式中 C i 为上单侧累积和 C i一为下单侧累积和 初始 值C o c0 0 K 为允偏量 若均值由肛 漂移到肛 肛 t o 此时希望控制图能及时发生警报 一般取K t o 2 1 1 t 为时间 H 为判定值 当C 或c 超出判 定值日时 可以判断该工序失效 o 日值的选取会直 接影响到C U S U M 控制图的检出力 一般取H 4 7 7 7 2 2C U S U M 控制图在摩托车车灯闪光器中的应用 根据表1 给出的闪光器的闪烁频率数据画出了其 Q Q 图 如图2 所示 Q Q 图可以帮助鉴别样本的分布 是否近似于某种类型的分布 若正态Q Q 图上的点近 似地在一条直线附近 则可以认为样本数据来自正态 分布总体哺 从图2 中可以看出该样本数据服从正 态分布 且 1 3 2 肛 去 置 8 0 1 3 2 盯2 南 x 一I x 2 1 5 即 X J 7 r 8 0 5 1 5 悠 H p p o K C i一 一C i一 H 从第1 5 个点到第2 1 个点累积和都大于0 并且在 第2 1 个点上超出控制限日 则得出N 7 由此可以 估计在第2 1 个样本点时闪光器闪烁频率均值为 p p o K C i 8 2 2 1 4 因为调整的目标均值为7 9 5 次 分钟 因此闪光 器闪烁频率值应下调2 7 1 4 次 分钟 以保证实际生产 出的闪光器闪烁频率与目标值吻合 3结语 在摩托车闪光器生产过程中 采用累积和控制图比 传统的休哈特控制图更能迅速地检测出闪光器闪烁频 率发生的微小偏差波动 在相同条件下 C U S U M 控制 图能及时地检测出工序当中的异常点 同时可以快速地 计算出调整量来保持闪光器闪烁频率的实际值跟目标 值相同 在保证质量的同时降低了生产成本 下转第1 4 0 页 2 0 1 7 年第1 期 现代制造工程 M o d e mM a n u f a ct u r in gE n g in e e r in g 上述算法阈值的引入 大大减少了推算过程的冗余 计算 提高了推算的效率 且其规则结论的可信度由证 据强度 规则强度 动态加权系数和阈值等因素综合确 定 与任一要素无绝对关系 提高了结论的准确性 4结语 本文提出基于语义描述的产生式表示法 将繁琐 的文字信息提炼为精简的因果规则 既避免了信息资 源的浪费 也挖掘了潜藏背后的知识 其主要适用于 粗糙型文本描述的关联故障信息 故障信息挖掘机 与D M S 信息集成 采用产生式表示法进行知识表示 有利于形成条理连贯的故障信息挖掘机制 实现信息 挖掘的自动化 智能化 且其存储面向配件系统 将为 日后的信息查询提供便利 在未来故障诊断中 用户可基于故障信息挖掘机 及可信度算法 根据故障现象推理出可信度等级不同 的肇事件 以便选用合适的维修方案 缩短诊断时间 提高诊断效率 目前 本文仅能解决对故障信息的初 步挖掘及结论验证 对挖掘过程中文本精确匹配及集 成故障信息挖掘机与可信度算法的专家系统尚未研 究 将在后续工作中进一步探讨 参考文献 1 李德英 谢慧 空调系统故障诊断的广义故障树知识表 示方法 J 北京建筑工程学院学报 2 0 0 5 2 1 2 1 6 2 陆远 胡莹 涂海宁 基于语义结构的工艺知识挖掘技术研 究 J 组合机床及自动化加工技术 2 0 1 0 5 9 4 9 6 3 4 5 6 7 8 9 1 0 林晓斌 基于不确定推理的车辆故障诊断专家系统 D 大连 大连理工大学 2 0 0 7 1 4 4 4 骆小红 刘克成 骆振 飞机飞行数据库中故障数据优化 挖掘仿真 J 计算机仿真 2 0 1 4 3 1 5 8 9 9 2 张力 机场登机桥故障诊断知识管理系统 D 武汉 武 汉科技大学 2 0 1 4 2 9 3 6 王凯 基于产生式规则系统的抽油泵故障诊断 J 石油 勘测与开发 2 0 1 0 3 7 1 1 1 6 1 2 0 C H E WE n gK G O T I S C H A L KP I n f o r m a t io nT e ch n o l o g y S t r a t e g ya n dM a n a g e m e n t B e s tP r a ct ice s M U S B u s in e s s E co n o m ics 2 0 0 9 3 1 3 7 刘新灵 疲劳断裂失效的计算机知识表达及可靠度 D 北京 北京材料航空研究院 2 0 0 1 1 6 6 0 H A NJ ia w e i K A M B E RM D a t aM in in g C o n ce p t sa n dT e ch n iq u e s M 2 n de d S a nF r a n cis co M o r g a nK a u f m a n nP u b l is h e r s 2 0 0 6 2 6 1 1 2 5 郑铮 苏春 许映秋 基于数据挖掘的工艺规则提取 J 中国制造业信息化 2 0 0 6 3 5 7 6 6 6 9 G U A NH u iw e i I PHS As t u d yo fp a r a l l e ld a t am in in gina p e e r t o p e e rn e t w o r k J C o n cu r r e n tE n 酉n e e f in gR e s e a r ch a n dA p p l ica t io n s 2 0 0 7 1 5 3 2 8 1 2 8 9 作者简介 李慧 硕士研究生 研究方向为生产及制造系统研究 涂海宁 教授 博士 研究方向为制造过程管理和企业信 息化 E m a il 2 9 2 8 4 1 9 1 6 9 q q t o m 收稿日期 2 0 1 5 1 2 2 5 上接第1 1 6 页 这一方法适用于均值波动要求严格 且工序能力 的指标又偏低的情况下 参考文献 1 何帧 雷毅 生静 等 C U S U M 控制图在空调充氟生产过 程中的应用研究 J 工业工程 2 0 0 0 4 3 2 4 2 6 2 李海峰 基于休哈特控制图 S C C 对I C P O E S 性能评价 的方法研究 J 现代科学仪器 2 0 1 0 5 1 0 8 2 8 5 3 周建敏 曹风习 休哈特控制图在药品检验中的应用 J 中国现代应用药学 2 0 1 4 1 3 1 1 1 6 1 1 9 4 谭广璐 程传玲 王鹏 等 累积和控制图在卷烟材料质量 控制图中的应用 J 轻工科技 2 0 1 5 1 1 9 4 1 0 2 1 0 4 5 王敏华 周娟 沈丹 累积和控制图与休哈特控制图联合 应用方法 J 湖北工业大学学报 2 0 0 8 5 2 3 5 9 6 1 6 王前洪 张宇 应用C U S U M 控制图监控过程变差方法的 1 4 0 7 8 9 比较 J 现代制造工程 2 0 0 6 2 1 4 Q I UP e ih u a S t a t is t ica lP r o ce s sC o n t r o l M F l o r id a T a y l o r F r a n cisG r o u p 2 0 1 4 7 3 1 7 4 薛毅 陈立萍 R 统计建模与R 软