[發(fā)明專利]基于統(tǒng)計方法的制造過程多元質(zhì)量診斷分類器

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• 申請日: 2017-12-01
• 公開（公告）號: CN108037744A
• 公開（公告）日: 2018-05-15
• 發(fā)明（設計）人: 金平艷
• 申請（專利權(quán)）人: 四川用聯(lián)信息技術(shù)有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418;G06K9/62
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

基于統(tǒng)計方法的制造過程多元質(zhì)量診斷分類器，收集制造過程中質(zhì)量特性的原始數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)預處理，應用混合算法對關(guān)鍵工序的多元質(zhì)量特性進行過程分析，根據(jù)控制圖記錄的數(shù)據(jù)判穩(wěn)以及是否出現(xiàn)異常現(xiàn)象，應用統(tǒng)計方法查找出過程異常源所在，為了使分類結(jié)果更加準確，引入了類均值、卡方值、兩者之間權(quán)重比例、均值距離判穩(wěn)規(guī)則。本發(fā)明過程能力系數(shù)條件嚴謹、判定狀態(tài)準確，算法復雜度低，處理的時間快，綜合了多元質(zhì)量、誤判因子、主成分因子，適用性更強，參數(shù)處理規(guī)范，數(shù)據(jù)處理完善，降低了誤判概率，解決了數(shù)據(jù)偏置、單位不統(tǒng)一的問題，比支持向量機準確度高，可以實現(xiàn)異常診斷技術(shù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機械產(chǎn)品加工制造過程質(zhì)量診斷技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于統(tǒng)計方法的制造過程多元質(zhì)量診斷分類器。

背景技術(shù)

現(xiàn)代制造過程是多變量高度相關(guān)的，對這類生產(chǎn)過程的過程監(jiān)控稱為多元質(zhì)量控制(MQC)或者多元統(tǒng)計過程控制(MSPC)。尋找失控原因的過程被稱為MSPC診斷或異常識別。主要有兩類方法：一是統(tǒng)計分解技術(shù)；二是基于機器學習的技術(shù)。主流分解技術(shù)包括了主成分分析(PCA)，特征空間比較法，MTY方法、步降方法、多向核主成分分析方法。然而，這些方法通常都包含了復雜統(tǒng)計過程，不利于應用。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，機器學習成為這一領(lǐng)域的研究熱點。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(ANN)和決策樹(DT)算法已經(jīng)被應用于MSPC領(lǐng)域。由于產(chǎn)品質(zhì)量在現(xiàn)代工業(yè)中的重要地位,統(tǒng)計過程控制(SPC)在機械、紡織、電子產(chǎn)品、汽車燈離散制造業(yè)中取得了很大成功,并逐漸向造紙、煉油、化工、食品等間歇工業(yè)和連續(xù)制造業(yè)滲透。在實際的制造過程中，被加工零部件或產(chǎn)品往往具有多個質(zhì)量特性，且這些質(zhì)量特性之間存在一定的相關(guān)性，如何確定該過程的過程能力指數(shù)以及對過程質(zhì)量進行診斷，是迫切需要解決的問題，該問題的研究不僅對多元制造過程能力分析研究具有重要的意義，而且對多元制造過程的質(zhì)量進行監(jiān)控和診斷均具有一定的理論意義和實用價值。基于上述需求，本發(fā)明提供了基于統(tǒng)計方法的制造過程多元質(zhì)量診斷分類器。

發(fā)明內(nèi)容

針對多元控制圖在多元過程監(jiān)控和異常診斷中的不足，本發(fā)明提供了一種基于統(tǒng)計方法的制造過程多元質(zhì)量診斷分類器。

為了解決上述問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

步驟1：收集制造過程中質(zhì)量特性的原始數(shù)據(jù)，并對該數(shù)據(jù)進行必要的整理、簡化及計算。

步驟2：對關(guān)鍵工序的多元質(zhì)量特性進行過程分析；

步驟3：把觀測到的數(shù)據(jù)記錄到己經(jīng)畫好控制限的控制圖上，根據(jù)判穩(wěn)規(guī)則判斷過程是否出現(xiàn)異常現(xiàn)象；

步驟4：根據(jù)識別結(jié)果，基于統(tǒng)計方法查找出過程異常源所在；

步驟5：相關(guān)人員針對質(zhì)量問題提出并實施改善的措施，解決過程異常情況；

步驟6：在改善實施后，維續(xù)使用控制圖對過程質(zhì)量進行驗證確認，觀測是否仍有異常，若有則返問至(3)，若無則繼續(xù)利用控制圖對制造過程進行監(jiān)控。

本發(fā)明有益效果是：

1、過程能力系數(shù)條件更嚴謹，判定狀態(tài)更加準確。

2、算法復雜度低，處理的時間短，得到了較好的結(jié)果準確度。

3、為后續(xù)制造過程診斷技術(shù)奠定了較好的基礎。

4、考慮了質(zhì)量間的多元特性，算法適應性更強，更符合實際的應用。

5、參數(shù)因子處理的更加規(guī)范合理，得到的值更符合經(jīng)驗判定的結(jié)果。

6、考慮了誤判因子、又結(jié)合主成分分析方法，結(jié)果準確度得到的進一步提升。

7、數(shù)據(jù)處理更完善，減低了誤判的概率。

8、解決了數(shù)據(jù)的偏置、單位不統(tǒng)一的問題。