多变异源过程控制与指数加权移动平均控制图的应用研究

改进休哈特控制图能够解决多变异源过程控制虚发警报错误过高的问题,但是对均值偏移的检出力过低。本文研究的目的是将指数加权移动平均(EWMA)控制图用于多变异源过程控制,提高控制图对均值偏移的检出力。通过对多个变异源的方差分析,基于对部分方差估计,给出指数加权移动平均控制图在多变异源过程控制的应用方法。通过计算指数加权移动平均控制图的平均运行长度,并与改进的休哈特控制图作比较,证明指数加权移动平均控制图在检测多变异源过程均值偏移时检出力有较大提高,应用实例的结果表明当偏移量小于1σ时,检出力能提高10倍以上。     

VSS EWMA均值控制图和预防维修联合经济设计模型

针对生产过程质量特性均值漂移由设备异常导致的可修系统,提出一种可变样本容量指数加权移动平均均值控制图和预防维修联合经济设计模型。在该模型中,系统被界定存在控制图误报警、正确报警、预防维修点到达3种更新情景;针对样本可变情况,分析得到了控制图两类错误期望概率;为避免平均失控运行长度带来的计算复杂等问题,以抽样间隔为基本分析单元代替传统方法的失、受控两阶段分析模式,建立了各更新事件期望周期成本和时长的函数表达式,进而构建了单位时间期望成本最小化决策模型,并与蒙特卡罗仿真方法进行了对比分析。应用实例分析结果表明,该模型能够较真实地反映生产系统实际运行状况,并可为系统优化分析提供支持。最后,对模型参数进行了灵敏度分析。     

VSSI EWMA均值控制图和预防维修联合经济设计模型

针对设备异常导致过程质量均值发生漂移的可修系统,提出一种考虑最小维修的样本容量和抽样区间均可变(VSSI)的指数加权移动平均(EWMA)均值控制图和预防维修集成决策方法。在假设控制图误报警实施最小维修、正确报警和预防维修实施完美维修的前提下,分析确定了系统存在的3种更新策略情景;在此基础上,以单位时间期望成本最小化为目标构建了VSSI EWMA均值控制图和预防维修联合经济设计模型,并给出了基于帝国竞争算法的模型求解过程。算例分析结果表明,该模型由于考虑了最小维修以及控制图与预防维修的耦合关系,能够通过对决策参数的进一步优化降低系统综合成本。最后,利用正交试验设计和回归分析方法,对模型参数的灵敏度进行了分析。     

监控均值标准差的可变抽样区间EWMA图经济设计

为了在提高过程监控效率的同时降低过程监控费用,针对同时监控过程均值和标准差变化的情形,研究可变抽样区间的指数加权移动平均控制图的经济设计问题.首先建立可变抽样区间,同时监控均值标准差指数加权移动平均控制图；其次对其进行经济设计,使单位时间期望费用函数最小,以确定控制图参数的最优值；然后利用遗传算法来寻找经济模型的参数最优解；最后对可变抽样区间同时监控均值标准差指数加权移动平均控制图的经济模型进行灵敏度分析和最优性分析.通过最优性分析得出结论:基于经济模型设计的可变抽样区间指数加权移动平均控制图比传统的控制图具有较小的费用.     

双抽样均值—标准差联合控制图的构建及参数设计

在参考双抽样均值控制图及双抽样标准差控制图的基础上,构建了双抽样均值一标准差联合控制图.建立了控制图参数设计的优化模型,用以监控生产过程质量,并通过遗传算法完成了模型求解.采用马尔科夫链方法,完成了联合控制图平均运行长度性能指标的计算.基于该指标,通过两阶段抽样和可变抽样样本及抽样区间均值-标准差联合控制图的性能对比,分析验证了该控制图的性能优势.     

方差监测的自适应累积和车身质量控制图研究

针对车身制造质量检测工作量大、数据处理方式简单等特点,提出一种基于方差的改进累积和控制图（CUSUM）方法,用于监测车身制造质量的方差波动。其基本思想是对控制图参数k动态更新和迭代,并与方差波动量相联系,以便实时监测车身焊接尺寸过程方差的微小波动。通过对控制图的平均运行链长进行分析和实际案例研究,并与常规累积和控制图和指数加权移动平均控制图作对比,表明该方法对过程方差微小变异更为有效和敏感。     

基于可用度的预防维修和均值控制图联合优化模型

针对高可用度要求的生产系统(即可修复系统,以下简称系统),提出一种以单位时间成本为约束,可用度最大化为目标的预防维修和均值控制图联合优化模型。首先,考虑到系统运行存在受控、失控两种状态以及均值控制图两类错误(漏报警和误报警)发生的概率,在完美维修假设前提下,构建了4种系统运行(更新)情景(S1~S4)。然后,建立了每种更新情景的可用度和经济模型,并在此基础上建立了系统的可用度目标函数和经济约束函数,以实现单位时间成本约束条件下预防维修和均值控制图联合优化的系统可用度最大化目标。针对所建立的联合优化模型,通过实例对比验证了模型的有效性,并利用遗传算法对决策变量进行优化,实例优化结果表明,该模型能够有效提高系统可用度,并能降低系统成本。最后,通过正交试验、回归分析等方法对模型进行了参数的灵敏度分析。     

双抽样控制图的效率评价与优化设计

研究了双抽样均值控制图的效率评价与优化设计问题。分析了双抽样均值控制图的平均运行长度的计算方法,在此基础上建立了控制图参数设计的优化模型,并通过与原有的双抽样均值控制图的性能对比,验证了该优化设计模型的有效性。     

单边合格品链长t控制图设计

针对过程方差估计不精确的问题,采用t统计量代替传统统计量,提出一种单边合格品链长t控制图来监控过程均值偏移。采用马尔科夫链方法构建了该控制图的状态转移矩阵,并推导出其平均运行链长指标。在保证过程处于受控状态的统计性能基础上优化失控状态下的平均运行链长指标,从而获得控制图的最优决策变量和最优性能指标。仿真结果表明,SCRLt控制图的性能明显优于传统合格品链长t控制图,当过程均值偏移较小时优势更加明显。     

MEWMA控制图运行链长分析及实例研究

多元指数加权移动平均（MEWMA）控制图常用来监测多元质量过程中存在的小偏移，对其性能评价时多采用平均运行链长。在马尔可夫链的MEWMA控制图平均运行链长计算方法的基础上，分析了MEWMA控制图运行链长的概率分布及累积概率分布。基于MATLAB计算平台，编制了相应的计算程序，给出了MEWMA控制图运行链长的概率分布曲线及累积概率曲线。提出了MEWMA控制图参数优化方法，对电子产品装配中的表面贴片工艺过程的焊点质量控制进行了研究。     

制造过程管理仿真技术的研究

在制造企业实施过程管理包括BPP成功率很低的情况下，寻找一种有效的分析评价工具或手段来提高制造企业实施过程管理包括BPP的成功率是制造领域所关心的热门话题之一，过程仿真作为一种新兴的技术可以用来帮助理解、分析、优化制造过程，可帮助制造企业提高实施过程管理的成功率，是制造企业实施过程管理的理想工具。本文首先系统地讨论了过程仿真和过程建模的区别，分析研究了制造过程的特点，提出了进行制造过程仿真的策略、处理方法、基本原理及一般步骤，最后结合实例分析讨论了如何在制造企业中应用现有的过程仿真技术(工具)来进行过程仿真，描述评价和改进制造过程。     

模具大型滑块的数控加工

以某大型模具上的一个大滑块为加工案例,阐述宽高比、体积较大滑块的工艺流程及数控编程.     

基于工艺过程的工序尺寸确定方法

在制定零件机械加工工艺过程中,当定位基准与设计基准不重合时,需要建立工艺尺寸链来计算工序尺寸。当零件同一方向上设计尺寸较多时,定位基准需要多次转换才能保证这些设计尺寸,其工序尺寸的确定就变得比较复杂。本文通过实例介绍一种基于工艺过程的工序尺寸的确定方法,用这种方法建立工艺尺寸链、确定工序尺寸非常实用,具有一定的推广价值。     

工艺FMEA知识库系统及其在工艺改进中的应用

设计并开发了基于WEB的工艺FMEA知识库系统,通过建立工艺失效知识与产品和工艺信息的关联,实现工艺FMEA系统与CAD/CAPP系统的信息和过程的集成,从而达到工艺改进的目的,最后给出了某飞机结构件利用此系统进行工艺改进的验证实例.     

从外加工拓展到内加工——加工成形技术的一个新的发展动向

从古至今,人类所采用的各种制造工艺中,加工工具都是处在被加工材料的外部,都是从材料的表面或表层开始加工,逐步逼近最终的成形表面。现在,人们开始研究将“加工工具”置入被加工材料内部,让加工能量直接用于形成零件的新表面。将这类新颖的加工方式称为“内加工”,而将沿袭至今的传统加工方式称为“外加工”。从外加工拓展到内加工,使人类的加工成形工艺从二维表面进入三维空间,极大地提高了零件的成形能力。反映了在内加工方面的认识和研究成果,并阐述其发展前景。     

数字化加工过程:概念、结构及其应用

尝试建立一个规范化的体系结构,使来自不同研究者的不同模型可以方便地规范化地嵌入其中,最终形成能反映切削过程各个侧面的数字工艺原型。应用实例表明,数字化加工过程可以提供一个有效的方法和手段将加工过程仿真到物理层 ,从而有有实现在制造前评估所设计的工艺。     

基于典型工艺的相似工艺路线检索方法

为了解决从工艺数据中获取工艺知识的问题,提出了基于典型工艺路线检索相似工艺路线的方法。在该方法中,采用了更细致的工序编码方案,提出了多维工艺路线最长公共子序列检索算法,以更准确地度量工艺路线间的相似性。在典型工艺路线聚类分组的基础上,过滤不相关工艺路线,然后检索出相似工艺路线。最后通过实例验证了该方法的有效性。     

基于仿真评价的产品开发过程改进技术研究

针对过程研究中过程模型描述不完整、缺乏有效的改进评价支持等问题,研究了一种基于仿真评价的产品开发过程改进技术.在该技术中,建立了结合矩阵结构与图形化结构的双层过程模型作为改进研究的支持模型,研究了基于模型的过程迭代改进方法.在过程仿真研究基础上,采用相对评价模式建立过程改进的仿真评价模型.结合改进与评价技术,提出了支持过程持续改进的改进模式与策略,通过多次循环改进与评价,剔除无效的过程重组环节,实现了过程改进的可控性.根据理论框架开发出过程改进原型系统,并以液压减振器开发过程为例进行实现,结果表明,该方法有效改进了开发过程,提高了产品开发效率.     

Learning control for batch thermal sterilization of canned foods

A control technique based on Reinforcement Learning is proposed for the thermal sterilization of canned foods. The proposed controller has the objective of ensuring a given degree of sterilization during Heating (by providing a minimum temperature inside the cans during a given time) and then a smooth Cooling, avoiding sudden pressure variations. For this, three automatic control valves are manipulated by the controller: a valve that regulates the admission of steam during Heating, and a valve that regulate the admission of air, together with a bleeder valve, during Cooling. As dynamical models of this kind of processes are too complex and involve many uncertainties, controllers based on learning are proposed. Thus, based on the control objectives and the constraints on input and output variables, the proposed controllers learn the most adequate control actions by looking up a certain matrix that contains the state-action mapping, starting from a preselected state-action space. This state-action matrix is constantly updated based on the performance obtained with the applied control actions. Experimental results at laboratory scale show the advantages of the proposed technique for this kind of processes.     

产品设计过程的基因模型

针对产品设计过程的优化与重用,引入基因工程方法对设计过程进行表示与建模,提出设计过程基因碱基、碱基对和设计过程基因的概念;依据设计活动、设计对象、资源和设计团队4类设计过程基本元素,构造出设计活动碱基、设计对象碱基、设计团队/成员碱基和设计资源碱基4种设计过程碱基;分析了这些设计过程碱基的构成要素及其属性,建立了设计过程碱基的矩阵结构。