本發(fā)明屬于產(chǎn)品制造過程控制領(lǐng)域，更進(jìn)一步涉及工序能力評價
技術(shù)領(lǐng)域：
中的一種基于計點(diǎn)值的工藝水平評價方法。本發(fā)明針對以缺陷數(shù)表征工藝水平的制造過程加工工序，進(jìn)行工序能力指數(shù)的計算，以此正確地評價這類工序的實(shí)際工藝水平的高低,進(jìn)而確定該工序是否能夠繼續(xù)進(jìn)行生產(chǎn)加工。工藝缺陷如織布工序用一定面積布匹上的疵點(diǎn)數(shù)表示缺陷數(shù)，電鍍工藝要檢測鍍件表面鍍層中的斑點(diǎn)缺陷數(shù)，電子工業(yè)中的印刷電路板(PCB)加工要檢測PCB上出現(xiàn)的短條、連條缺陷數(shù)。這些缺陷數(shù)目的數(shù)據(jù)屬性是計點(diǎn)值，而且基本都服從泊松分布。
背景技術(shù)：
：在產(chǎn)品制造過程控制領(lǐng)域，工序能力指數(shù)CP(CapabilityofProcess)定量表征了制造過程能否生產(chǎn)滿足質(zhì)量要求產(chǎn)品的能力，用于評價加工工藝系統(tǒng)滿足加工技術(shù)要求的程度。對于以缺陷數(shù)表征工藝水平的工序，要求缺陷數(shù)不能大于上規(guī)范TU規(guī)定的值，是一類只有上規(guī)范要求的工序。南京航空航天大學(xué)在其申請的專利“基于特征的多品種小批量生產(chǎn)零件過程能力指數(shù)確定方法”(專利申請CN201410043698公開號CN103760814A)中公開了一種基于特征的多品種小批量生產(chǎn)零件過程能力指數(shù)確定方法。該方法的具體步驟是，首先，以加工特征為對象，把尺寸不同而加工工藝和公差等級相同且標(biāo)準(zhǔn)差與公差比為常數(shù)的加工特征質(zhì)量特性值定義為同一加工特征樣本，其次，將樣本個體進(jìn)行歸一化，使樣本個體均值相同即樣本個體服從同一分布，最后，基于加工特征樣本計算過程能力指數(shù)。該方法存在的不足之處是，采用該計算方法只適用于計量值的情況，而不適用于計點(diǎn)值。郎志正在其編著的《質(zhì)量管理及其技術(shù)和方法》(中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，出版時間2003-9-1，ISBN9787506632256)中給出了一種基于計量值的工序能力指數(shù)評價方法來計算計點(diǎn)值工序能力指數(shù)。該方法存在的不足之處是，采用該計算方法的前提條件是要求工藝參數(shù)數(shù)據(jù)服從正態(tài)分布，而采用缺陷數(shù)作為工藝參數(shù)的工序，缺陷數(shù)服從的是泊松分布，而不是正態(tài)分布，也就不滿足上訴評價方法的應(yīng)用條件，對于采用缺陷數(shù)作為工藝參數(shù)的工序，采用上式評價方法計算工序能力指數(shù)，所得結(jié)果往往明顯高于實(shí)際值，不能正確評價實(shí)際工藝水平。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提出滿足泊松分布的計點(diǎn)值工序能力指數(shù)評價方法。本發(fā)明可以保證計算精度，解決了采用缺陷數(shù)作為工藝參數(shù)的這類計點(diǎn)值工序能力指數(shù)計算問題，使得采用缺陷數(shù)表征工藝水平的制造行業(yè)也能通過工序能力指數(shù)準(zhǔn)確定量地反映工藝水平的高低。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的具體步驟如下：(1)采集樣本：(1a)連續(xù)采集生產(chǎn)過程中缺陷數(shù)表征工藝水平的工序上的m批樣本，測量每批樣本中的缺陷數(shù)，記錄在表格中；(1b)計算m批樣本缺陷數(shù)的平均值，將該平均值作為描述采集m批樣本對應(yīng)工序缺陷數(shù)的泊松分布參數(shù)的估計值；(2)按照下式，計算采集m批樣本對應(yīng)工序缺陷數(shù)小于等于上規(guī)范的泊松分布的累計概率：其中，F(xiàn)表示工序缺陷數(shù)小于等于上規(guī)范的泊松分布累計概率，TH表示上規(guī)范，∑表示求和操作，x表示缺陷數(shù)，e表示指數(shù)操作，λ表示采集m批樣本對應(yīng)工序缺陷數(shù)的泊松分布參數(shù)的估計值，！表示求階乘操作；(3)計算工序能力指數(shù)：(3a)按照設(shè)計水平計算公式，計算采集m批樣本對應(yīng)工序的工序缺陷數(shù)服從的泊松分布累計概率所對應(yīng)的設(shè)計水平值；(3b)按照工序能力指數(shù)計算公式，計算采集m批樣本對應(yīng)工序的計點(diǎn)值工序能力指數(shù)；(4)判斷計點(diǎn)值工序能力指數(shù)是否大于等于該工序的質(zhì)量要求規(guī)定值，若是，則執(zhí)行步驟(5)，否則，執(zhí)行步驟(6)；(5)采集m批樣本對應(yīng)的工序可以繼續(xù)進(jìn)行生產(chǎn)加工；(6)檢查采集m批樣本對應(yīng)的工序能力不足的原因。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：第一，由于本發(fā)明針對缺陷數(shù)服從泊松分布的特點(diǎn)，以此得到計點(diǎn)值工序能力指數(shù)，與特定產(chǎn)品的質(zhì)量要求規(guī)定值比較，評價工藝水平高低，克服了現(xiàn)有技術(shù)采用基于正態(tài)分布累計函數(shù)方法求計點(diǎn)值工序能力指數(shù)，所得工序能力指數(shù)比實(shí)際值偏高，高估了工藝水平的缺點(diǎn)，使得本發(fā)明具有結(jié)果正確、更適用實(shí)際生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)。第二，由于本發(fā)明針對缺陷數(shù)服從泊松分布的特點(diǎn)，以此得到計點(diǎn)值工序能力指數(shù)，所得工序能力指數(shù)CPU與相應(yīng)工藝成品率的對應(yīng)關(guān)系和廣泛使用的計量值工序能力指數(shù)與相應(yīng)工藝成品率的對應(yīng)關(guān)系完全相同，不同工序之間只要對比工序能力指數(shù)的大小就直接說明工藝成品率的高低，也就是工藝水平的高低，克服了現(xiàn)有技術(shù)采用只適用于正態(tài)分布數(shù)據(jù)的常規(guī)計算公式計算計點(diǎn)值工序能力指數(shù)，所得工序能力指數(shù)與工藝成品率的對應(yīng)關(guān)系不唯一，不能根據(jù)工序能力指數(shù)的大小正確反映工藝成品率的高低的缺點(diǎn)，使得本發(fā)明具有將計量值和計點(diǎn)值工序能力指數(shù)統(tǒng)一量化的優(yōu)點(diǎn)。附圖說明圖1是本發(fā)明的流程圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖1，對本發(fā)明方法的具體步驟詳細(xì)描述如下。步驟1，采集樣本。連續(xù)采集生產(chǎn)過程中缺陷數(shù)表征工藝水平的工序上的m批樣本，測量每批樣本中的缺陷數(shù)，記錄在表格中。計算m批樣本缺陷數(shù)的平均值，將該平均值作為描述采集m批樣本對應(yīng)工序缺陷數(shù)的泊松分布參數(shù)的估計值。本發(fā)明的實(shí)施例是以某矩形鋼板生產(chǎn)車間的生產(chǎn)工序?yàn)槔?。在某矩形鋼板生產(chǎn)車間生產(chǎn)過程中，工作人員使用設(shè)備，連續(xù)采集生產(chǎn)過程中缺陷數(shù)表征工藝水平的工序上的25批樣本，測量每批樣本中的缺陷數(shù)，記錄在表1中。計算表1中25批樣本的缺陷數(shù)的平均值為2.28。表1.25批鋼板生產(chǎn)缺陷數(shù)數(shù)據(jù)一覽表批次123456789缺陷數(shù)104312502批次101112131415161718缺陷數(shù)110602135批次19202122232425缺陷數(shù)4631024步驟2，計算泊松分布累計概率。按照下式，計算采集m批樣本對應(yīng)工序缺陷數(shù)小于等于上規(guī)范的泊松分布的累計概率：其中，F(xiàn)表示工序缺陷數(shù)小于等于上規(guī)范的泊松分布累計概率，TH表示上規(guī)范，∑表示求和操作，x表示缺陷數(shù)，e表示指數(shù)操作，λ表示采集m批樣本對應(yīng)工序缺陷數(shù)的泊松分布參數(shù)的估計值，！表示求階乘操作；本發(fā)明的實(shí)施例中每批鋼板缺陷數(shù)不允許超過8個，即TH＝8。矩形鋼板生產(chǎn)車間的工序缺陷數(shù)的泊松分布參數(shù)的估計值λ＝2.28。工序缺陷數(shù)小于等于上規(guī)范的泊松分布累計概率F＝0.99942。步驟3，計算工序能力指數(shù)。按照設(shè)計水平計算公式，計算采集m批樣本對應(yīng)工序的工序缺陷數(shù)服從的泊松分布累計概率所對應(yīng)的設(shè)計水平值。所述的設(shè)計水平計算公式如下：η＝Φ(1.5+P)-Φ(1.5-P)其中，η表示采集m批樣本對應(yīng)的工序缺陷數(shù)，滿足上規(guī)范要求的批次在所有生產(chǎn)加工批次中所占的比例，η的取值等于F，F(xiàn)表示工序缺陷數(shù)小于等于上規(guī)范的泊松分布累計概率，Φ(·)表示標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布的累計分布函數(shù)，P指采用±σ表示采集m批樣本對應(yīng)的工序缺陷數(shù)服從的泊松分布累計概率所對應(yīng)的設(shè)計水平值，σ表示正態(tài)分布的標(biāo)準(zhǔn)差。按照工序能力指數(shù)計算公式，計算采集m批樣本對應(yīng)工序的計點(diǎn)值工序能力指數(shù)。所述的工序能力指數(shù)計算公式如下：其中，CPU表示采集m批樣本對應(yīng)工序的計點(diǎn)值工序能力指數(shù)，CP為工序能力指數(shù)CapabilityofProcess，U表示對加工要求只有上規(guī)范要求，P指采用±σ表示采集m批樣本對應(yīng)的工序缺陷數(shù)服從的泊松分布累計概率所對應(yīng)的設(shè)計水平值，σ表示正態(tài)分布的標(biāo)準(zhǔn)差。設(shè)計水平計算公式如下：η＝Φ(1.5+P)-Φ(1.5-P)其中，η表示采集m批樣本對應(yīng)的工序缺陷數(shù)，滿足上規(guī)范要求的批次在所有生產(chǎn)加工批次中所占的比例，η的取值等于F，F(xiàn)表示工序缺陷數(shù)小于等于上規(guī)范的泊松分布累計概率，Φ(·)表示標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布的累計分布函數(shù)，P指采用±σ表示采集m批樣本對應(yīng)的工序缺陷數(shù)服從的泊松分布累計概率所對應(yīng)的設(shè)計水平值，σ表示正態(tài)分布的標(biāo)準(zhǔn)差。本發(fā)明的實(shí)施例中工序缺陷數(shù)小于等于上規(guī)范的泊松分布累計概率F＝0.99942，矩形鋼板生產(chǎn)車間的工序缺陷數(shù)服從的泊松分布累計概率所對應(yīng)的設(shè)計水平值P＝4.74。工序能力指數(shù)計算公式如下：其中，CPU表示采集m批樣本對應(yīng)工序的計點(diǎn)值工序能力指數(shù)，CP為工序能力指數(shù)CapabilityofProcess，U表示對加工要求只有上規(guī)范要求，P指采用±σ表示采集m批樣本對應(yīng)的工序缺陷數(shù)服從的泊松分布累計概率所對應(yīng)的設(shè)計水平值，σ表示正態(tài)分布的標(biāo)準(zhǔn)差。本發(fā)明的實(shí)施例中矩形鋼板生產(chǎn)車間工序的計點(diǎn)值工序能力指數(shù)CPU＝1.08。步驟4，判斷計點(diǎn)值工序能力指數(shù)是否大于等于該工序的質(zhì)量要求規(guī)定值，若是，則執(zhí)行步驟5，否則，執(zhí)行步驟6。所述的計點(diǎn)值工序能力指數(shù)對應(yīng)的工序的質(zhì)量要求規(guī)定值是指，制造加工業(yè)對工序能力指數(shù)最小值的要求。本發(fā)明的實(shí)施例是根據(jù)該鋼板生產(chǎn)廠家對矩形鋼板生產(chǎn)車間的工序能力指數(shù)的質(zhì)量要求規(guī)定值為不小于1，該工序的工序能力指數(shù)CPU＝1.08，大于1，執(zhí)行步驟5。步驟5，采集m批樣本對應(yīng)的工序可以繼續(xù)進(jìn)行生產(chǎn)加工。本發(fā)明的實(shí)施例中矩形鋼板生產(chǎn)車間的工序可以繼續(xù)進(jìn)行生產(chǎn)加工。步驟6，檢查采集m批樣本對應(yīng)的工序能力不足的原因。檢查工序能力指數(shù)CPU不足的原因，采取改進(jìn)措施，在工序中實(shí)行后，再回到步驟1，重新計算工序能力指數(shù)CPU。當(dāng)前第1頁1 2 3