[發明專利]一種基于收斂CEV的威布爾型截尾特性控制圖的制作方法

有效

• 申請號: 201410403698.1
• 申請日: 2014-08-15
• 公開（公告）號: CN104331592B
• 公開（公告）日: 2017-12-26
• 發明（設計）人: 何益海;王林波;何珍珍
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 北京慧泉知識產權代理有限公司11232
• 代理人: 王順榮,唐愛華

技術領域

本發明提供了一種基于收斂CEV的威布爾型截尾特性控制圖的制作方法，屬于統計過程控制技術領域。

背景技術

統計過程控制是當今一種最流行和最有效的質量改進方法。統計過程控制技術主要指運用休哈特的過程控制理論即控制圖來監測產品在生產過程中的各個階段(工序)的質量特性，根據控制圖上的點子分布狀況，分析質量特性的趨勢，采取預防措施，確保生產過程始終處于統計控制狀態，從而達到改進與保證質量的目的。

由于檢測技術、時間和成本的約束，為了達到更高的質量要求，統計過程控制領域中存在著大量的截尾型質量特性需要更加精確的分析與監控。有限的檢測條件，提前設定的檢測閾值以及樣本的非持續性跟蹤都可能造成數據的截尾或刪失，造成了質量數據信息的不完整性，限制了準確獲知質量特性分布情況的能力。截尾質量特性不同于傳統的計量型和計數型統計數據，因為它不是單純的記錄每一個質量特征值，也不是單純的統計合格品或不合格品數。通常情況下,截尾型質量特性數據是計量型和計數型混雜的復合型數據，因此，無論是采用傳統的計量型控制圖還是計數型控制圖對截尾特性的統計控制，都會導致采樣信息的不充分利用和監控效果的降低，其結果是相對成本的提高和監控能力的降低。針對截尾質量特性數據的混合型特點，亟需充分利用樣本信息，構建適于截尾特性的控制圖。為此，本發明以應用最為廣泛的威布爾型截尾特性為對象，給出了一種基于收斂CEV的威布爾型截尾特性控制圖的制作方法，用于截尾特性的統計過程監控。

發明內容

(1)本發明的目的：

針對截尾型質量特性的復合型特點，傳統過程控制中計量型和計數型控制圖并不適用的問題，本發明提供一種新的控制圖——一種基于收斂CEV的威布爾型截尾特性控制圖的制作方法。在充分正視截尾型數據失真的基礎上，選用逼近問題中逐次漸進的數學原理為指導，深入剖析截尾特性以盡可能還原數據的真實狀態，并基于威布爾分布廣泛應用于截尾數據分布處理的規律，提出基于數據漸近還原思想的截尾特性收斂CEV分析方法并用于威布爾型截尾數據的擬真處理。一方面，最大程度地還原截尾數據以獲取更多的樣本信息；另一方面，基于還原后的樣本信息合理的構建威布爾分布下的截尾特性控制圖，很好的解決了進行截尾特性統計控制的兩個突出問題：截尾特性的最佳取值和截尾特性的最優控制圖選用。本發明監測過程截尾型質量特性的波動，彌補了傳統控制圖對復合型質量特性的監控瓶頸，完善了高質量過程的監控。

(2)技術方案：

本發明一種基于收斂CEV的威布爾型截尾特性控制圖的制作方法，提出的基本假設如下：

假設1過程是可測量。

假設2過程檢測值是右截尾型質量特性。

假設3測量值相互獨立。

假設4過程檢測值服從威布爾分布。

假設5過程期望誤報警率R_f一定。

基于上述假設，本發明提出的一種基于收斂CEV的威布爾型截尾特性控制圖的制作方法，其步驟如下：

步驟1收集過程中右截尾質量檢測數據(簡稱“收集歷史收據”)；

步驟2建立右截尾型質量特性的密度分布函數及考慮截尾因素的對數極大似然函數；

步驟3明確截尾數據的截尾期望值與質量特性的潛在分布形式的相關函數關系；

該相關函數關系為v_c＝E_c{(X,θ)|(X,θ)≥C}＝h(θ)，且有

步驟4擬真還原初始質量檢測數據并確定截尾過程分布參數與截尾期望值的函數關系；

步驟5迭代步驟2—步驟4至參數值所需精度，并確定收斂CEV下的截尾期望值，完成最終的數據擬真還原；

步驟6對更新后的樣本檢測值進行分組，并設計和計算各組檢測統計量；

步驟7依據給定的期望誤報警率確定所構建控制圖的控制限；

步驟8確定截尾型質量特性控制圖的控制界限屬性(單側控制限或雙側控制限)；

步驟9過程穩定情況下的基于最優反應距離的控制圖的性能比較分析；

步驟10過程異常情況下的基于平均運行鏈長的控制圖的性能比較分析；所述“平均運行鏈長”是指過程失控狀態下(Out of control)的平均運行鏈長。

步驟11錄入擬真還原后的樣本檢測值，完成控制圖的構建，并觀察有無異常點，否則返回步驟1重新執行至過程判定為穩定受控。