復(fù)雜產(chǎn)品制造中的統(tǒng)計(jì)過程調(diào)整技術(shù)研究.pdf

1、進(jìn)入21世紀(jì)以來，質(zhì)量受到了前所未有的重視。統(tǒng)計(jì)過程調(diào)整作為一種在線質(zhì)量控制技術(shù)，主要通過對(duì)過程的控制變量進(jìn)行調(diào)整，來實(shí)現(xiàn)在線減小過程的波動(dòng)，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量，是實(shí)施過程改進(jìn)和保證產(chǎn)品質(zhì)量所必須的技術(shù)之一。對(duì)于復(fù)雜產(chǎn)品而言，隨著產(chǎn)品復(fù)雜程度的不斷增加，其制造過程呈現(xiàn)少樣機(jī)甚至無樣機(jī)化生產(chǎn)、在線調(diào)整受影響的因素多、多質(zhì)量特性等特點(diǎn)，這些都對(duì)統(tǒng)計(jì)過程調(diào)整技術(shù)的研究和應(yīng)用提出了更高的要求。
　　 本論文在已有的統(tǒng)計(jì)過程調(diào)整技術(shù)研究的基

2、礎(chǔ)上，以復(fù)雜產(chǎn)品離散制造過程的在線質(zhì)量控制為研究對(duì)象，通過對(duì)不同類型的過程進(jìn)行分析和建模，以及對(duì)過程輸出質(zhì)量特性進(jìn)行估計(jì)和控制，為復(fù)雜產(chǎn)品制造過程的在線質(zhì)量控制提供技術(shù)和方法；結(jié)合過程的費(fèi)用結(jié)構(gòu)，設(shè)定過程的調(diào)整策略，在保證過程產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)降低過程的總體質(zhì)量損失。具體的研究內(nèi)容包括：
　　 首先，研究了參數(shù)未知自相關(guān)過程的在線調(diào)整問題。在復(fù)雜產(chǎn)品的實(shí)際生產(chǎn)中，由于少樣機(jī)甚至無樣機(jī)化生產(chǎn)使得過程參數(shù)往往很難精確知道。基于此，通過對(duì)

3、目標(biāo)過程建立狀態(tài)空間方程模型，并利用貝葉斯方法估計(jì)過程的未知參數(shù)，考慮調(diào)整不需要成本和每次調(diào)整的成本恒定的情形，基于序貫蒙特卡洛法分別給出了兩種情形下使過程總體損失最小的在線調(diào)整策略。
　　 其次，針對(duì)過程的調(diào)整存在隨機(jī)誤差，而且很多情形復(fù)雜產(chǎn)品生產(chǎn)的批次比較少、設(shè)置偏差對(duì)過程輸出質(zhì)量影響尤為突出的實(shí)際，對(duì)考慮調(diào)整隨機(jī)誤差的設(shè)置調(diào)整問題進(jìn)行了分析?？紤]到每次調(diào)整需要成本，通過對(duì)過程輸出質(zhì)量特性偏離目標(biāo)值引起的損失和調(diào)整成本之間進(jìn)

4、行權(quán)衡，基于過程輸出質(zhì)量特性的預(yù)報(bào)分布，設(shè)計(jì)了過程相應(yīng)的邊界形式的調(diào)整策略。在該調(diào)整策略中，調(diào)整邊界是隨生產(chǎn)階段而變化的，并且由于調(diào)整的隨機(jī)誤差會(huì)影響過程波動(dòng)，每個(gè)階段的調(diào)整邊界還與過程波動(dòng)的估計(jì)相關(guān)。仿真分析結(jié)果驗(yàn)證了該調(diào)整策略的可行性與有效性。
　　 最后，考慮到許多復(fù)雜產(chǎn)品最終產(chǎn)品的質(zhì)量往往需要多個(gè)質(zhì)量特性值來進(jìn)行刻畫，本論文對(duì)多變量的統(tǒng)計(jì)過程調(diào)整問題進(jìn)行了研究。對(duì)過程參數(shù)已知和未知兩種情形進(jìn)行分析，由于調(diào)整需要成本，需要

5、在過程輸出質(zhì)量特性偏離目標(biāo)引起的損失和調(diào)整成本之間進(jìn)行權(quán)衡，給出了兩種情形下的調(diào)整策略。在過程參數(shù)已知的情形中，推導(dǎo)了該情形下邊界調(diào)整策略后，還分析了過程參數(shù)、調(diào)整費(fèi)用等對(duì)調(diào)整邊界和調(diào)整效果的影響。在過程參數(shù)未知的情形中，通過分析發(fā)現(xiàn)過程輸出質(zhì)量特性向量的分布與過程參數(shù)已知情形下的分布完全不同，給出了根據(jù)下一階段輸出質(zhì)量特性預(yù)報(bào)分布的邊界形式的調(diào)整策略，并分析了過程生產(chǎn)階段，先驗(yàn)信息等對(duì)調(diào)整效果的影響。通過與其它調(diào)整策略進(jìn)行比較的仿真分