CN106485401A - 满足泊松分布的计点值工序能力指数评价方法 - Google Patents

满足泊松分布的计点值工序能力指数评价方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106485401A
CN106485401A CN201610850134.1A CN201610850134A CN106485401A CN 106485401 A CN106485401 A CN 106485401A CN 201610850134 A CN201610850134 A CN 201610850134A CN 106485401 A CN106485401 A CN 106485401A
Authority
CN
China
Prior art keywords
defects
process capability
capability index
poisson distribution
collection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610850134.1A
Other languages
English (en)
Inventor
游海龙
贾新章
顾铠
田文星
张金力
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xidian University
Original Assignee
Xidian University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xidian University filed Critical Xidian University
Priority to CN201610850134.1A priority Critical patent/CN106485401A/zh
Publication of CN106485401A publication Critical patent/CN106485401A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
    • G06Q10/063—Operations research, analysis or management
    • G06Q10/0639—Performance analysis of employees; Performance analysis of enterprise or organisation operations
    • G06Q10/06393—Score-carding, benchmarking or key performance indicator [KPI] analysis

Landscapes

  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Entrepreneurship & Innovation (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Game Theory and Decision Science (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
  • General Factory Administration (AREA)

Abstract

一种满足泊松分布的计点值工序能力指数评价方法。其具体步骤包括：1.采集样本；2.计算泊松分布的累计概率；3.计算工序能力指数；4.判断计点值工序能力指数是否满足要求；5.继续生产；6.检查工序能力不足的原因。本发明具有结果正确、更适用实际生产，且所得工序能力指数CPU与相应工艺成品率的对应关系和计量值工序能力指数与相应工艺成品率的对应关系完全相同，不同工序之间只要对比工序能力指数的大小就直接说明工艺成品率的高低，将计量值和计点值工序能力指数统一量化的优点。

Description

满足泊松分布的计点值工序能力指数评价方法
技术领域
本发明属于产品制造过程控制领域，更进一步涉及工序能力评价技术领域中的一种基于计点值的工艺水平评价方法。本发明针对以缺陷数表征工艺水平的制造过程加工工序，进行工序能力指数的计算，以此正确地评价这类工序的实际工艺水平的高低,进而确定该工序是否能够继续进行生产加工。工艺缺陷如织布工序用一定面积布匹上的疵点数表示缺陷数，电镀工艺要检测镀件表面镀层中的斑点缺陷数，电子工业中的印刷电路板(PCB)加工要检测PCB上出现的短条、连条缺陷数。这些缺陷数目的数据属性是计点值，而且基本都服从泊松分布。
背景技术
在产品制造过程控制领域，工序能力指数CP(Capability of Process)定量表征了制造过程能否生产满足质量要求产品的能力，用于评价加工工艺系统满足加工技术要求的程度。对于以缺陷数表征工艺水平的工序，要求缺陷数不能大于上规范TU规定的值，是一类只有上规范要求的工序。
南京航空航天大学在其申请的专利“基于特征的多品种小批量生产零件过程能力指数确定方法”(专利申请CN 201410043698公开号CN 103760814A)中公开了一种基于特征的多品种小批量生产零件过程能力指数确定方法。该方法的具体步骤是，首先，以加工特征为对象，把尺寸不同而加工工艺和公差等级相同且标准差与公差比为常数的加工特征质量特性值定义为同一加工特征样本，其次，将样本个体进行归一化，使样本个体均值相同即样本个体服从同一分布，最后，基于加工特征样本计算过程能力指数。该方法存在的不足之处是，采用该计算方法只适用于计量值的情况，而不适用于计点值。
郎志正在其编著的《质量管理及其技术和方法》(中国标准出版社，出版时间2003-9-1，ISBN 9787506632256)中给出了一种基于计量值的工序能力指数评价方法来计算计点值工序能力指数。该方法存在的不足之处是，采用该计算方法的前提条件是要求工艺参数数据服从正态分布，而采用缺陷数作为工艺参数的工序，缺陷数服从的是泊松分布，而不是正态分布，也就不满足上诉评价方法的应用条件，对于采用缺陷数作为工艺参数的工序，采用上式评价方法计算工序能力指数，所得结果往往明显高于实际值，不能正确评价实际工艺水平。
发明内容
本发明针对上述现有技术存在的不足，提出满足泊松分布的计点值工序能力指数评价方法。本发明可以保证计算精度，解决了采用缺陷数作为工艺参数的这类计点值工序能力指数计算问题，使得采用缺陷数表征工艺水平的制造行业也能通过工序能力指数准确定量地反映工艺水平的高低。
实现本发明目的的具体步骤如下：
(1)采集样本：
(1a)连续采集生产过程中缺陷数表征工艺水平的工序上的m批样本，测量每批样本中的缺陷数，记录在表格中；
(1b)计算m批样本缺陷数的平均值，将该平均值作为描述采集m批样本对应工序缺陷数的泊松分布参数的估计值；
(2)按照下式，计算采集m批样本对应工序缺陷数小于等于上规范的泊松分布的累计概率：
其中，F表示工序缺陷数小于等于上规范的泊松分布累计概率，TH表示上规范，∑表示求和操作，x表示缺陷数，e表示指数操作，λ表示采集m批样本对应工序缺陷数的泊松分布参数的估计值，！表示求阶乘操作；
(3)计算工序能力指数：
(3a)按照设计水平计算公式，计算采集m批样本对应工序的工序缺陷数服从的泊松分布累计概率所对应的设计水平值；
(3b)按照工序能力指数计算公式，计算采集m批样本对应工序的计点值工序能力指数；
(4)判断计点值工序能力指数是否大于等于该工序的质量要求规定值，若是，则执行步骤(5)，否则，执行步骤(6)；
(5)采集m批样本对应的工序可以继续进行生产加工；
(6)检查采集m批样本对应的工序能力不足的原因。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
第一，由于本发明针对缺陷数服从泊松分布的特点，以此得到计点值工序能力指数，与特定产品的质量要求规定值比较，评价工艺水平高低，克服了现有技术采用基于正态分布累计函数方法求计点值工序能力指数，所得工序能力指数比实际值偏高，高估了工艺水平的缺点，使得本发明具有结果正确、更适用实际生产的优点。
第二，由于本发明针对缺陷数服从泊松分布的特点，以此得到计点值工序能力指数，所得工序能力指数CPU与相应工艺成品率的对应关系和广泛使用的计量值工序能力指数与相应工艺成品率的对应关系完全相同，不同工序之间只要对比工序能力指数的大小就直接说明工艺成品率的高低，也就是工艺水平的高低，克服了现有技术采用只适用于正态分布数据的常规计算公式计算计点值工序能力指数，所得工序能力指数与工艺成品率的对应关系不唯一，不能根据工序能力指数的大小正确反映工艺成品率的高低的缺点，使得本发明具有将计量值和计点值工序能力指数统一量化的优点。
附图说明
图1是本发明的流程图。
具体实施方式
下面结合附图1，对本发明方法的具体步骤详细描述如下。
步骤1，采集样本。
连续采集生产过程中缺陷数表征工艺水平的工序上的m批样本，测量每批样本中的缺陷数，记录在表格中。
计算m批样本缺陷数的平均值，将该平均值作为描述采集m批样本对应工序缺陷数的泊松分布参数的估计值。
本发明的实施例是以某矩形钢板生产车间的生产工序为例。
在某矩形钢板生产车间生产过程中，工作人员使用设备，连续采集生产过程中缺陷数表征工艺水平的工序上的25批样本，测量每批样本中的缺陷数，记录在表1中。
计算表1中25批样本的缺陷数的平均值为2.28。
表1.25批钢板生产缺陷数数据一览表
批次 1 2 3 4 5 6 7 8 9
缺陷数 1 0 4 3 1 2 5 0 2
批次 10 11 12 13 14 15 16 17 18
缺陷数 1 1 0 6 0 2 1 3 5
批次 19 20 21 22 23 24 25
缺陷数 4 6 3 1 0 2 4
步骤2，计算泊松分布累计概率。
按照下式，计算采集m批样本对应工序缺陷数小于等于上规范的泊松分布的累计概率：
其中，F表示工序缺陷数小于等于上规范的泊松分布累计概率，TH表示上规范，∑表示求和操作，x表示缺陷数，e表示指数操作，λ表示采集m批样本对应工序缺陷数的泊松分布参数的估计值，！表示求阶乘操作；
本发明的实施例中每批钢板缺陷数不允许超过8个，即TH＝8。矩形钢板生产车间的工序缺陷数的泊松分布参数的估计值λ＝2.28。
工序缺陷数小于等于上规范的泊松分布累计概率F＝0.99942。
步骤3，计算工序能力指数。
按照设计水平计算公式，计算采集m批样本对应工序的工序缺陷数服从的泊松分布累计概率所对应的设计水平值。
所述的设计水平计算公式如下：
η＝Φ(1.5+P)-Φ(1.5-P)
其中，η表示采集m批样本对应的工序缺陷数，满足上规范要求的批次在所有生产加工批次中所占的比例，η的取值等于F，F表示工序缺陷数小于等于上规范的泊松分布累计概率，Φ(·)表示标准正态分布的累计分布函数，P指采用±σ表示采集m批样本对应的工序缺陷数服从的泊松分布累计概率所对应的设计水平值，σ表示正态分布的标准差。
按照工序能力指数计算公式，计算采集m批样本对应工序的计点值工序能力指数。
所述的工序能力指数计算公式如下：
其中，CPU表示采集m批样本对应工序的计点值工序能力指数，CP为工序能力指数Capability of Process，U表示对加工要求只有上规范要求，P指采用±σ表示采集m批样本对应的工序缺陷数服从的泊松分布累计概率所对应的设计水平值，σ表示正态分布的标准差。
设计水平计算公式如下：
η＝Φ(1.5+P)-Φ(1.5-P)
其中，η表示采集m批样本对应的工序缺陷数，满足上规范要求的批次在所有生产加工批次中所占的比例，η的取值等于F，F表示工序缺陷数小于等于上规范的泊松分布累计概率，Φ(·)表示标准正态分布的累计分布函数，P指采用±σ表示采集m批样本对应的工序缺陷数服从的泊松分布累计概率所对应的设计水平值，σ表示正态分布的标准差。
本发明的实施例中工序缺陷数小于等于上规范的泊松分布累计概率F＝0.99942，矩形钢板生产车间的工序缺陷数服从的泊松分布累计概率所对应的设计水平值P＝4.74。
工序能力指数计算公式如下：
其中，CPU表示采集m批样本对应工序的计点值工序能力指数，CP为工序能力指数Capability of Process，U表示对加工要求只有上规范要求，P指采用±σ表示采集m批样本对应的工序缺陷数服从的泊松分布累计概率所对应的设计水平值，σ表示正态分布的标准差。
本发明的实施例中矩形钢板生产车间工序的计点值工序能力指数CPU＝1.08。
步骤4，判断计点值工序能力指数是否大于等于该工序的质量要求规定值，若是，则执行步骤5，否则，执行步骤6。
所述的计点值工序能力指数对应的工序的质量要求规定值是指，制造加工业对工序能力指数最小值的要求。
本发明的实施例是根据该钢板生产厂家对矩形钢板生产车间的工序能力指数的质量要求规定值为不小于1，该工序的工序能力指数CPU＝1.08，大于1，执行步骤5。
步骤5，采集m批样本对应的工序可以继续进行生产加工。
本发明的实施例中矩形钢板生产车间的工序可以继续进行生产加工。
步骤6，检查采集m批样本对应的工序能力不足的原因。
检查工序能力指数CPU不足的原因，采取改进措施，在工序中实行后，再回到步骤1，重新计算工序能力指数CPU。

Claims (4)

1.一种满足泊松分布的计点值工序能力指数评价方法，包括步骤如下：
(1)采集样本：
(1a)连续采集生产过程中缺陷数表征工艺水平的工序上的m批样本，测量每批样本中的缺陷数，记录在表格中；
(1b)计算m批样本缺陷数的平均值，将该平均值作为描述采集m批样本对应工序缺陷数的泊松分布参数的估计值；
(2)按照下式，计算采集m批样本对应工序缺陷数小于等于上规范的泊松分布的累计概率：
F = Σ x = 0 ( T H ) e - λ λ x x !
其中，F表示工序缺陷数小于等于上规范的泊松分布累计概率，TH表示上规范，∑表示求和操作，x表示缺陷数，e表示指数符号，λ表示采集m批样本对应工序缺陷数的泊松分布参数的估计值，！表示求阶乘操作；
(3)计算工序能力指数：
(3a)按照设计水平计算公式，计算采集m批样本对应工序的工序缺陷数服从的泊松分布累计概率所对应的设计水平值；
(3b)按照工序能力指数计算公式，计算采集m批样本对应工序的计点值工序能力指数；
(4)判断计点值工序能力指数是否大于等于该工序的质量要求规定值，若是，则执行步骤(5)，否则，执行步骤(6)；
(5)采集m批样本对应的工序可以继续进行生产加工；
(6)检查采集m批样本对应的工序能力不足的原因。
2.根据权利要求1所述的满足泊松分布的计点值工序能力指数评价方法，其特征在于，步骤(3a)中所述的设计水平计算公式如下：
η＝Φ(1.5+P)-Φ(1.5-P)
其中，η表示采集m批样本对应的工序缺陷数，满足上规范要求的批次在所有生产加工批次中所占的比例，η的取值等于F，F表示工序缺陷数小于等于上规范的泊松分布累计概率，Φ(·)表示标准正态分布的累计分布函数，P指采用±σ表示采集m批样本对应的工序缺陷数服从的泊松分布累计概率所对应的设计水平值，σ表示正态分布的标准差。
3.根据权利要求1所述的满足泊松分布的计点值工序能力指数评价方法，其特征在于，步骤(3b)中所述的工序能力指数计算公式如下：
C P U = ( P 3 - 0.5 )
其中，CPU表示采集m批样本对应工序的计点值工序能力指数，CP为工序能力指数Capability of Process，U表示对加工要求只有上规范要求，P指采用±σ表示采集m批样本对应的工序缺陷数服从的泊松分布累计概率所对应的设计水平值，σ表示正态分布的标准差。
4.根据权利要求1所述的满足泊松分布的计点值工序能力指数评价方法，其特征在于，步骤(4)中所述的计点值工序能力指数对应的工序的质量要求规定值是指，制造加工业对工序能力指数最小值的要求。
CN201610850134.1A 2016-09-26 2016-09-26 满足泊松分布的计点值工序能力指数评价方法 Pending CN106485401A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610850134.1A CN106485401A (zh) 2016-09-26 2016-09-26 满足泊松分布的计点值工序能力指数评价方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610850134.1A CN106485401A (zh) 2016-09-26 2016-09-26 满足泊松分布的计点值工序能力指数评价方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106485401A true CN106485401A (zh) 2017-03-08

Family

ID=58267617

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610850134.1A Pending CN106485401A (zh) 2016-09-26 2016-09-26 满足泊松分布的计点值工序能力指数评价方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106485401A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108416470A (zh) * 2018-02-11 2018-08-17 广州兴森快捷电路科技有限公司 线路板的良品率预测方法
CN116433194A (zh) * 2023-04-25 2023-07-14 中铁四局集团有限公司 一种铁路隧道钢构件加工集中区管理信息化平台

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108416470A (zh) * 2018-02-11 2018-08-17 广州兴森快捷电路科技有限公司 线路板的良品率预测方法
CN108416470B (zh) * 2018-02-11 2020-11-17 广州兴森快捷电路科技有限公司 线路板的良品率预测方法
CN116433194A (zh) * 2023-04-25 2023-07-14 中铁四局集团有限公司 一种铁路隧道钢构件加工集中区管理信息化平台
CN116433194B (zh) * 2023-04-25 2023-10-03 中铁四局集团有限公司 一种铁路隧道钢构件加工集中区管理信息化系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105486831B (zh) 一种钢卷质量检测系统
CN101561668A (zh) 无油轴套烧结生产线在线监控系统及监控方法
CN105302123A (zh) 在线测量数据的监控方法
CN106485401A (zh) 满足泊松分布的计点值工序能力指数评价方法
CN111113147A (zh) 用于齿轮自动检测自动补偿的工艺
CN105180886B (zh) 一种测量冷轧薄钢板应变分布的方法
CN115601313A (zh) 一种钢化玻璃生产工艺可视化监控管理系统
CN114881425A (zh) 一种生产实时监测的方法、装置、电子设备及介质
CN105448817A (zh) 一种电化学抛光金属互连晶圆结构的方法
CN104701211B (zh) 根据集成电路制程能力指数自动调整抽检频率的量测方法
CN108008288A (zh) 一种多层线路板无铜区自动识别预警系统
CN106779322B (zh) 服从二项分布的计件值工序能力指数评价方法
CN116542910A (zh) 基于亚像素边缘提取的冲压件圆孔定位及形变检测方法
CN116339262A (zh) 一种基于人工智能的数控加工生产质量监测系统
JP2002323924A (ja) 不良装置検出方法、不良装置検出装置、プログラム及び製品の製造方法
CN102262188B (zh) 工件抽样检验的方法
CN105512360B (zh) 预测封装基板蚀刻后翘曲的方法
CN111730113B (zh) 一种薄壁结构件铣削工艺参数优化方法
CN109032097A (zh) 一种冷轧带钢镀锌线过程控制方法
CN110288724B (zh) 一种基于小波函数主元分析的批次过程监测方法
CN113869502A (zh) 一种基于深度神经网络的螺栓拧紧失效原因分析方法
TWM619409U (zh) 智慧化加工系統
DE112016006839T5 (de) Längenmessungskontrollvorrichtung, Fertigungssystem, Längenmessungskontrollverfahren und Längenmessungskontrollprogramm
CN110426999A (zh) 统计过程控制方法及其控制系统
CN117609710B (zh) 监测数据正常跳变防剔除方法及装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20170308