自相关过程协方差阵的残差MEWMA控制图

本文研究多变量自相关过程协方差矩阵的质量监控问题.针对服从VAR(1)模型的多变量自相关过程,基于残差分析思想,将多变量指数加权移动平均(MEWMA)控制图用于对过程的监控.首先对残差MEWMA控制图统计量进行了推导,其次采用MonteCarlo仿真的方法,以平均运行链长为评价准则对残差MEWMA控制图的监控效果进行了分析.仿真结果表明,残差MEWMA控制图具有较好的监控效果.     

多变量统计过程控制在烟叶打叶复烤过程中应用

为实现对打叶复烤过程片烟结构的多个指标同时进行过程监控,保证片烟质量的稳定,以在云南省公司打叶复烤厂抽取的2009年片烟为样本,通过多变量统计分析,运用多变量T2控制图对打叶复烤过程片烟结构3个指标的稳定状况进行判断,并运用Bonferroin不等式原理对失控小组各个变量进行检验。结果表明,第7、11、17个小组打叶复烤过程稳定性出现失控,失控原因主要是小片率和中片率偏高。多元统计T2控制图可以对多变量同时监控,Bonferroin检验法对查找失控变量有一定的参考价值,多变量统计过程控制可以在打叶复烤过程得到有效应。图1,表2,参13。     

面向小批量生产过程的多变量贝叶斯控制图

针对多维数据的贝叶斯更新难题,首先利用变量转换将多变量的贝叶斯更新公式转变为单变量更新公式.在对过程状态进行重新划分的基础上,利用马尔科夫链分别构造了不同情形下的贝叶斯过程状态转移矩阵,区分了扰动发生的不同时刻对于成本函数的影响.利用迭代的思想构造了过程的成本函数,在此基础上最终构造了面向小批量生产过程的多变量控制图优化模型.仿真结果表明,相比于已有的多变量控制图,本文设计的控制图可以有效地降低过程成本,因此具有更大的实用价值.     

自相关泊松计数过程的质量控制图

研究了一类自相关泊松计数过程的质量监控问题.在对泊松一阶整值滑动平均(INMA(1))过程进行分析的基础上,用条件控制图和残差控制图对这类过程进行监控,并给出了确定控制限的方法及其实施步骤.通过仿真,首先分析了控制限参数变化对受控平均运行链长的影响;然后以平均运行链长为准则,比较了控制图的监控效果.仿真结果表明,两种控制图均能对泊松INMA(1)过程均值发生的较大幅度漂移进行有效监控.     

两阶段串联可修系统的统计过程控制与视情维修整合研究

针对两阶段串联可修系统,考虑随机偏移的情况,研究统计过程控制（SPC）与视情维修整合的问题. 首先,应用均值-残差联合控制图监控系统的质量状态,根据质量状态采取相应的维修策略,在此基础上,分析SPC与视情维修策略整合的可能场景,并根据全概率公式给出了每个场景发生的概率;其次,考虑人力成本、生产率以及停时损失,根据更新理论构建了SPC与视情维修整合的数学模型;然后,针对具体实例,将构建的模型与单独的维修策略模型和采用经验法则选取控制图的设计参数模型进行了比较分析,结果表明构建的模型在节约成本方面有着明显的优势;最后,运用部分析因设计对过程参数、时间参数和成本参数进行了敏感性分析.     

面向零件成组加工的EWMA控制图及其性能分析

零件成组加工是现代制造企业所采取重要的加工方法之一,将围绕零件或组加工加工方法中如何使用EWMA(ExponentiallyWeightedMovingAverage)控制图进行过程质量监控等问题展开讨论,提出通过统计聚类形成"零件族",对同一"零件族"采用统一的EWMA控制图的应用策略,详细讨论统计聚类条件对EWMA控制图性能所产生的影响,并给出了统计聚类的基本原则与应用步骤.     

基于多步延迟自动反馈控制的过程质量监控

研究了具有多步延迟特性的反馈控制进行自动过程调整后的质量监控问题.建立了多步延迟自动反馈控制的过程质量监控模型,分别给出了基于多步延迟的MMSE控制器反馈调整后对过程输出和调整量两种数据流建立的控制图平均运行长度的计算方法,用以评价控制图的效率.最后通过一个简单的算例说明该方法的使用.     

随机飘移下变抽样区间图的设计

利用质量控制图监督生产过程时,通常每隔固定时间从过程中抽取固定容量的样本,具有动态特性的控制图比传统静态图能更快地发现过程变化.假定过程均值的飘移服从某种连续概率分布下设计了变抽样区间图,计算了其统计性质和质量损失,并与传统休哈特图作了比较.结果显示,从整体表现上,变抽样区间图显著地优于休哈特图.本文的目标是从统计性质和经济成本2个角度显示变抽样区间图相对于传统休哈特图的优势所在,帮助决策者选择表现更好的控制图.     

SPC/APC整合模式下的过程质量控制经济统计优化设计

为了提高统计过程控制与工程过程控制整合应用下质量波动的监测效果,本文建立了一种统计过程控制(statistical process control, SPC)与工程过程控制(automatic process control,APC)整合的过程质量监测模型,并构造了该模型的经济统计优化设计方案.在具体的算例中,针对不同偏移程度的异常波动,运用非支配排序遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithm,NSGAIII),给出了三种不同的自回归滑动平均(autoregressive moving average,ARMA)随机扰动模式下的优化设计非劣解解集,并对算例中的关键影响参数进行了灵敏度分析.最后,用该优化设计方法与已有的几种SPC/APC整合监控方案进行了比较分析,结果表明,本文提出的经济统计优化设计方法显著优于统计性和经济性优化设计.     

基于联合控制图的二元过程均值向量与协方差监控

提出了一种基于二元过程质量特性标准样本方差(Standardized sample variance,VMAX)和Hotelling统计量的联合控制图,这一控制图用于同时监控二元过程均值向量和协方差的变异。通过平均运行链长(Average Run Length,ARL)的方法对比研究表明,该控制图在过程参数发生小变异的情况下比联合T2与S控制图具有更优的性能。     

制造过程不确定质量异常诊断的Stateflow方法

模糊推理Petri网可以对制造过程不确定质量异常诊断进行有效建模, 但其复杂的图形表示及模糊推理逻辑结构使模型难于进行仿真分析. 通过建立模糊推理规则与Stateflow元素之间的映射关系, 将模糊推理Petri网模型转换为便于仿真的Stateflow模型, 模型以质量控制图异常模式数据作为输入, 实现不确定质量异常诊断过程的动态展示. 某工件加工过程不确定质量异常诊断的仿真结果表明, 模型可以输出引发控制图实时异常的异常原因的贡献度, 为异常消除提供决策支持.     

小批量生产过程VSI控制图经济设计

本文设计了一种面向小批量生产过程的变抽样区间(variable sample interval, VSI)控制图.根据参数的变化情况,变参数(variable parameter, VP)控制图被分为包括VSI控制图在内的几种不同类型的控制图.在带来成本节省的同时, VP控制图也增加了操作的复杂性; 综合考虑成本节省和操作复杂性, VSI控制图被证明是最有效的一种控制图.经济设计控制图的核心是成本的最优化,传统经济图在设计时,没有考虑扰动发生的时刻对成本的影响. 本文对过程状态进行重新划分,考虑了扰动发生的不同时刻对过程成本的影响;利用马尔科夫链和贝叶斯理论,构造了抽样区间随过程信息更新而变化的动态控制图. 仿真结果表明:相比于已有的VSI控制图,本文设计的控制图更具有成本优势,因此具有更大的实用价值.     

项目型制造过程信息流集成建模仿真研究

项目型制造过程常见于造船、建筑等行业,针对现有面向流水车间的离散制造系统建模仿真方法不能有效表示、模拟这一过程的问题,以船厂船坞吊装为例,分析工艺要素结构,提出以作业网络为中心、信息流与作业流集成的仿真建模方法,设计了基于作业进程交互的仿真控制算法。使用Python语言开发了仿真程序原型,通过一组船坞吊装实际案例实验,验证了所提模型与算法的有效性,可以为离散事件仿真技术在项目型制造过程的研究应用提供借鉴。     

预防维修和VSS EWMA方差控制图联合经济决策模型

针对潜在故障导致过程质量方差漂移的可修系统,提出了一种将预防维修和监控过程方差的可变样本容量EWMA控制图联合考虑的经济决策模型.在分析确定预防维修和过程质量监控耦合机制形成的五种更新策略基础上,构建了以单位时间期望成本最小化为目标的集成决策模型.针对每种状况的期望更新成本和周期计算问题,与传统模型大多基于受控和失控两个总过程来构建的思路不同,本文采取了基于每个抽样间隔期的思路进行建模,避免了控制图平均失控运行长度计算的复杂性等问题.实例分析结果表明,本文模型由于充分考虑了预防维修和控制图两者之间耦合关系,能够获得比原先独立决策更优经济效益的决策结果.最后,利用试验设计和回归分析方法,对模型的时间和成本参数进行了灵敏度分析.     

累计和控制图在测量系统稳定性中的应用研究

保持测量系统的稳定性是质量控制的重要内容之一，文章在分析了累计和控制图及传统休哈特控制图的基础上，指出了传统休哈特控制图的不足，提出将累计和控制图应用于测量系统稳定性的控制，理论研究和案例分析均表明，当测量系统引起的被测质量特征值的均值发生小幅度偏移时，用累计和控制图比休哈特控制图更有效。     

露天矿车辆运输智能防盗管控系统3PGS的研发与应用

提出了一种防止露天矿运输车辆偷盗矿石的管控策略"三点有序管控法",通过在采区、采区进出口和卸车区分别安设区内过磅点、通行验证点和卸车过磅点,借助称重传感器技术、RFID识别技术、道闸自动控制技术、以太网网络控制技术和系统工程理论与思想,对运输车辆进行三点有序控制,实现对车辆运输偷盗现象的过程监测与控制和事后评价与分析.在此基础上研发了针对车辆运输的无人值守智能防盗管控系统"3PGS"(简称三点管控系统,three points guarding system),并论述了该系统在三道庄露天矿的工程应用,结果表明该系统能够有效解决露天矿矿石偷盗问题.     

基于质量一致性优化的视频码率控制

针对低码率视频应用,提出一种获得均匀视觉质量的视频码率控制方法。该方法考虑人眼视觉特性,给出一个基于质量一致性优化的模型,并结合视频编码的特点实现此优化模型的求解。应用该方法,可以使图像宏块的量化参数及宏块失真度分布趋于集中,从而获得均匀一致的图像质量,同时可以减少编码码流中用于表征宏块间量化参数发生变化的句法比特数,使更多的比特数用于图像净数据的编码,提高编码效率。仿真结果表明,该方法适用于低码率及甚低码率的视频应用。     

基于PCA和SVM的控制图失控模式智能识别方法

控制图是在线质量控制的重要工具,而利用控制图进行异常过程模式识别却是个困难问题。该文在分析现有控制图识别技术在实际应用中存在缺陷的基础上,提出了一种基于主元分析(PCA)和支持向量机(SVM)的控制图失控模式识别方法。首先,将控制图作为信息图用于趋势模式数据集提取;然后,通过对数据集的高维特征进行线性组合并向低维空间投影的方法,降低了分类器的输入维数,提高了各维特征的敏感性;最后,为了克服神经网络方法速度慢和泛化能力弱的缺陷,利用SVM小样本学习能力,有针对性地设计SVM多分类器进行模式识别。用一个含有6种趋势的20维特征仿真数据集对该方法进行检验,通过主元分析后,数据集的特征被降到了3维并保留了88%的分类信息。进一步的识别结果表明,该方法相对现有的BP、SLFM识别方法达到更高的识别率和识别速度,适合质量控制图在线实时识别。