[發(fā)明專利]一種針對多元生產(chǎn)過程的非參數(shù)質(zhì)量監(jiān)控方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110667351.8
• 申請日: 2021-06-16
• 公開（公告）號: CN113568382B
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃碩;李玉偉;范夢飛;王照久
• 申請（專利權(quán)）人: 北京電子工程總體研究所
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 王德楨

本發(fā)明的一個實施例公開了一種針對多元生產(chǎn)過程的非參數(shù)質(zhì)量監(jiān)控方法，包括：獲取樣本處于質(zhì)量受控狀態(tài)時的歷史觀測數(shù)據(jù)，作為參照數(shù)據(jù)集；獲取待檢測樣本的質(zhì)量觀測數(shù)據(jù)，作為待測數(shù)據(jù)集；根據(jù)參照數(shù)據(jù)集和待測數(shù)據(jù)集，構(gòu)造求解基于非參數(shù)統(tǒng)計量的監(jiān)控序列；計算累積和控制限；基于監(jiān)控序列和累積和控制限，生成監(jiān)控控制圖，根據(jù)所述監(jiān)控控制圖判斷生產(chǎn)過程是否受控。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生產(chǎn)過程質(zhì)量監(jiān)控領(lǐng)域。更具體地，涉及一種針對多元生產(chǎn)過 程的非參數(shù)質(zhì)量監(jiān)控方法。

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代生產(chǎn)制造技術(shù)的發(fā)展，許多生產(chǎn)過程往往具有多個關(guān)鍵質(zhì)量特性， 生產(chǎn)過程質(zhì)量監(jiān)控方法也逐漸朝著多元化監(jiān)控的方法發(fā)展。如何利用這些生產(chǎn) 過程中的多元質(zhì)量數(shù)據(jù)，開展生產(chǎn)過程質(zhì)量監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)多元生產(chǎn)過程的質(zhì) 量缺陷、保障過程質(zhì)量狀態(tài)穩(wěn)定，對于多元生產(chǎn)過程質(zhì)量管理具有重要意義。

在開展多元質(zhì)量監(jiān)控時，傳統(tǒng)方法需收集大量的生產(chǎn)穩(wěn)定階段質(zhì)量數(shù)據(jù)， 估計多元質(zhì)量特性的分布參數(shù)，在此基礎(chǔ)上設(shè)計相應(yīng)的控制限，進而監(jiān)控后續(xù) 的生產(chǎn)過程。這類方法存在兩大問題：一是當多元質(zhì)量特性的分布結(jié)構(gòu)復(fù)雜時， 現(xiàn)有的分布模型無法對收集數(shù)據(jù)進行精確擬合，參數(shù)估計的不確定性會嚴重影 響控制限的大小，進而影響實際的監(jiān)控效率；二是該類方法只適用于特定的分 布結(jié)構(gòu)，若質(zhì)量特性的分布結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，則該方法的虛警率和實際的監(jiān)控效 率都無法滿足實際要求，限制了其使用范圍。現(xiàn)有的多元非參數(shù)監(jiān)控方法在實 際使用時，為了保證具有較好的分布魯棒性，會犧牲一定的監(jiān)控效率。具體表 現(xiàn)為：在生產(chǎn)過程處于穩(wěn)定階段，虛警的概率一致保持在相對穩(wěn)定的低水平， 但當生產(chǎn)過程質(zhì)量特性發(fā)生參數(shù)漂移后，現(xiàn)有方法的平均報警時間較長，無法 在短時間內(nèi)快速報警，進而導(dǎo)致使用者無法快速反饋質(zhì)量漂移的問題，變相增 加了生產(chǎn)過程的質(zhì)量損失。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的一個實施例提供一種針對多元生產(chǎn)過程的非參數(shù)質(zhì)量 監(jiān)控方法，包括：

獲取樣本處于質(zhì)量受控狀態(tài)時的歷史觀測數(shù)據(jù)，作為參照數(shù)據(jù)集；

獲取待檢測樣本的觀測數(shù)據(jù)，作為待測數(shù)據(jù)集；

根據(jù)參照數(shù)據(jù)集和待測數(shù)據(jù)集，構(gòu)造求解非參數(shù)監(jiān)控序列；

計算累積和控制限；

基于監(jiān)控序列和累積和控制限，生成監(jiān)控控制圖，根據(jù)所述監(jiān)控控制圖判 斷生產(chǎn)過程是否受控。

在一個具體實施例中，所述參照數(shù)據(jù)集為：

其中，m為樣本量，參照質(zhì)量數(shù)據(jù)為維度為p的列向量，

所述z組樣本量為n的待測數(shù)據(jù)集為：

其中，待測質(zhì)量數(shù)據(jù)為維度為p的列向量。

在一個具體實施例中，所述監(jiān)控序列為：

其中，M_j為非參數(shù)監(jiān)控統(tǒng)計量，

在一個具體實施例中，計算所述非參數(shù)監(jiān)控統(tǒng)計量包括：

根據(jù)參照數(shù)據(jù)集計算參照二范數(shù)集，

根據(jù)待測數(shù)據(jù)集計算待測二范數(shù)集，

根據(jù)參照二范數(shù)集和待測二范數(shù)集計算非參數(shù)監(jiān)控統(tǒng)計量。

在一個具體實施例中，所述參照二范數(shù)集為