復雜產(chǎn)品制造中的統(tǒng)計過程調整技術研究.pdf

1、進入21世紀以來，質量受到了前所未有的重視。統(tǒng)計過程調整作為一種在線質量控制技術，主要通過對過程的控制變量進行調整，來實現(xiàn)在線減小過程的波動，從而提高產(chǎn)品質量，是實施過程改進和保證產(chǎn)品質量所必須的技術之一。對于復雜產(chǎn)品而言，隨著產(chǎn)品復雜程度的不斷增加，其制造過程呈現(xiàn)少樣機甚至無樣機化生產(chǎn)、在線調整受影響的因素多、多質量特性等特點，這些都對統(tǒng)計過程調整技術的研究和應用提出了更高的要求。
　　 本論文在已有的統(tǒng)計過程調整技術研究的基

2、礎上，以復雜產(chǎn)品離散制造過程的在線質量控制為研究對象，通過對不同類型的過程進行分析和建模，以及對過程輸出質量特性進行估計和控制，為復雜產(chǎn)品制造過程的在線質量控制提供技術和方法；結合過程的費用結構，設定過程的調整策略，在保證過程產(chǎn)品質量的同時降低過程的總體質量損失。具體的研究內容包括：
　　 首先，研究了參數(shù)未知自相關過程的在線調整問題。在復雜產(chǎn)品的實際生產(chǎn)中，由于少樣機甚至無樣機化生產(chǎn)使得過程參數(shù)往往很難精確知道?；诖?，通過對

3、目標過程建立狀態(tài)空間方程模型，并利用貝葉斯方法估計過程的未知參數(shù)，考慮調整不需要成本和每次調整的成本恒定的情形，基于序貫蒙特卡洛法分別給出了兩種情形下使過程總體損失最小的在線調整策略。
　　 其次，針對過程的調整存在隨機誤差，而且很多情形復雜產(chǎn)品生產(chǎn)的批次比較少、設置偏差對過程輸出質量影響尤為突出的實際，對考慮調整隨機誤差的設置調整問題進行了分析。考慮到每次調整需要成本，通過對過程輸出質量特性偏離目標值引起的損失和調整成本之間進

4、行權衡，基于過程輸出質量特性的預報分布，設計了過程相應的邊界形式的調整策略。在該調整策略中，調整邊界是隨生產(chǎn)階段而變化的，并且由于調整的隨機誤差會影響過程波動，每個階段的調整邊界還與過程波動的估計相關。仿真分析結果驗證了該調整策略的可行性與有效性。
　　 最后，考慮到許多復雜產(chǎn)品最終產(chǎn)品的質量往往需要多個質量特性值來進行刻畫，本論文對多變量的統(tǒng)計過程調整問題進行了研究。對過程參數(shù)已知和未知兩種情形進行分析，由于調整需要成本，需要

5、在過程輸出質量特性偏離目標引起的損失和調整成本之間進行權衡，給出了兩種情形下的調整策略。在過程參數(shù)已知的情形中，推導了該情形下邊界調整策略后，還分析了過程參數(shù)、調整費用等對調整邊界和調整效果的影響。在過程參數(shù)未知的情形中，通過分析發(fā)現(xiàn)過程輸出質量特性向量的分布與過程參數(shù)已知情形下的分布完全不同，給出了根據(jù)下一階段輸出質量特性預報分布的邊界形式的調整策略，并分析了過程生產(chǎn)階段，先驗信息等對調整效果的影響。通過與其它調整策略進行比較的仿真分