[發(fā)明專(zhuān)利]一種多變量工序能力指數(shù)的計(jì)算方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210433122.0
• 申請(qǐng)日: 2012-10-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102982234A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-03-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賈新章;顧鎧;游海龍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06F19/00
• 分類(lèi)號(hào): G06F19/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于工業(yè)生產(chǎn)及制造業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種多變量工序能力指數(shù)的計(jì)算方法。

背景技術(shù)

工序能力(Process?capability)反映了一段時(shí)期內(nèi)生產(chǎn)過(guò)程在統(tǒng)計(jì)受控(statistical?in-contro1)狀態(tài)下制造滿(mǎn)足規(guī)范要求產(chǎn)品的能力。工序能力指數(shù)(Process?capability?indices，PCIs)定量地表征了生產(chǎn)過(guò)程能否生產(chǎn)滿(mǎn)足質(zhì)量要求的產(chǎn)品。根據(jù)工藝參數(shù)數(shù)目，工藝過(guò)程可分為單變量工藝和多變量工藝。對(duì)于單變量工藝，如果工藝參數(shù)服從正態(tài)分布，工業(yè)生產(chǎn)中廣泛采用C_p，C_pk等指數(shù)評(píng)價(jià)工藝的工序能力。如果產(chǎn)品的質(zhì)量不僅僅由一個(gè)質(zhì)量特性參數(shù)描述，而是由兩個(gè)或兩個(gè)以上參數(shù)決定，就需利用多變量工序能力指數(shù)(Multivariate?Process?CapabilityIndices，MPCIs)來(lái)表征生產(chǎn)過(guò)程的工序能力。Pearn?et?al和Taam?et?al沿用單變量工序能力指數(shù)的計(jì)算思想，提出了一種利用工藝規(guī)范范圍與實(shí)際參數(shù)分布范圍的比值來(lái)表征多變量工藝工序能力。由于涉及了對(duì)參數(shù)規(guī)范范圍或?qū)嶋H參數(shù)分布分范圍的修正變換，而這種變換不能完全反映實(shí)際工藝情況，因此會(huì)造成某些情況下工序能力指數(shù)的計(jì)算誤差偏大以至于不能反映實(shí)際的工序能力。Wang?and?Chen基于主成分分析法(principal?component?analysis，PCA)，提出了用于多變量生產(chǎn)環(huán)境的工序能力指數(shù)C_p，C_pk，C_pm和C_pmk。然而，利用各主成分的工序能力來(lái)反映多變量生產(chǎn)過(guò)程能力，需要對(duì)工藝參數(shù)規(guī)范限進(jìn)行轉(zhuǎn)換，經(jīng)過(guò)變換后不同變量的規(guī)范限具有線(xiàn)性相關(guān)性，不僅增加了計(jì)算難度且工序能力指數(shù)計(jì)算結(jié)果誤差較大。此外，Hubele?et?al曾提出以含有三個(gè)元素的向量來(lái)表征多變量生產(chǎn)過(guò)程的工序能力，Shahriari?et?al在此基礎(chǔ)上做出了改進(jìn)。Chen、Chan、Kotz和Lovelace、Wang?and?Du、Pearn?et?al亦提出了不同的多變量生產(chǎn)過(guò)程工序能力的評(píng)價(jià)方法。

工藝成品率是衡量工序能力高低的最基本判斷準(zhǔn)則。遺憾的是，上述工序能力評(píng)價(jià)方法均不能反映實(shí)際多變量工藝成品率。Bothe提出以單變量成品率近似多變量成品率，以各單變量的最小成品率代替多變量工藝成品率。顯然，這種近似不能反映實(shí)際工藝成品率并會(huì)引起較大的誤差。最近，Pearn提出了多變量工序能力指數(shù)用于評(píng)價(jià)具有雙側(cè)規(guī)范要求的多變量工藝。該指數(shù)只能反映生產(chǎn)過(guò)程實(shí)際成品率的取值范圍，并不能給出確切的工藝成品率結(jié)果。Chen?et?al在Boyles的單變量S_pk指數(shù)基礎(chǔ)上提出了適用于多變量工藝的指數(shù)，并指出指數(shù)與實(shí)際工藝成品率具有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。指數(shù)的計(jì)算前提是認(rèn)為多變量工藝總成品率等于各單變量成品率之積。事實(shí)上，在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中，如果變量間存在相關(guān)性，多變量工藝成品率與各單變量成品率之間的關(guān)系尤為復(fù)雜，此時(shí)采用這一近似誤差較大。本文通過(guò)分析工藝成品率與協(xié)方差矩陣的關(guān)系證實(shí)，僅當(dāng)變量相互獨(dú)立的這種特殊情況下，Chen的結(jié)論才成立。

在實(shí)際生產(chǎn)中，有些工藝參數(shù)僅有單側(cè)規(guī)范限要求，就單變量工藝而言，通常采用C_PL和C_PU評(píng)價(jià)這一類(lèi)工藝過(guò)程的生產(chǎn)能力。而對(duì)于多變量工藝，迄今為止探討僅有單側(cè)規(guī)范要求工序能力的文獻(xiàn)極少。Pearn?etal提出了和用于評(píng)價(jià)具有單側(cè)規(guī)范要求的多變量工藝過(guò)程。Perakis和Xekalaki借助PCA提出MCPL和MCPU指數(shù)，用于評(píng)價(jià)具有單側(cè)規(guī)范要求的多變量生產(chǎn)工藝。需要注意的是，Perakis和Xekalaki及Pearn的指數(shù)僅當(dāng)所有變量同時(shí)具有上規(guī)范要求或同時(shí)具有下規(guī)范要求時(shí)方可適用。此外，這些指數(shù)與實(shí)際工藝成品率之間并不具備一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。

即使對(duì)于單變量情況，按常規(guī)方式計(jì)算的C_pk指數(shù)與工藝成品率之間并不具有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，僅能給出實(shí)際工藝成品率的取值范圍。134268發(fā)明內(nèi)容