DE1902318A1 - Verfahren zur Herstellung von Erzeugnissen in groesseren Mengen unter Zuhilfenahme eines Rechners - Google Patents

Description

U.S. Serial No. 699*967

Filed: January 23, 1968

Radio Corporation of America New York, N.Y., V.St.A.

Verfahren zur Herstellung von Erzeugnissen in größeren Mengen unter Zuhilfenahme eines Rechners

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Erzeugnissen auf der Grundlage der Auswahl von Mengen von Elementen nach den für die Verwendung jeder dieser Mengen für die Herstellung der Erzeugnisse interessierenden Parameterwerten und deren statistischer Verteilung. Das Verfahren eignet sich insbesondere für die Beeinflussung der Herstellung von in größeren Mengen hergestellten Erzeugnissen.

Bei der Herstellung von in größeren Mengen erzeugten Produkten oder Artikeln sind unter anderem der Entwurf des Erzeugnisses, die Beschaffung von Material, die Herstellung des Erzeugnisses im engeren Sinne (Montage) und die Qualitätskontrolle des Erzeugnisses von Bedeutung. In Fabriken einer gewissen Größe werden diese Funktionen - Entwurf, Materialbeschaffung^ Herstellung und Qualitätskontrolle - von verschiedenen Abteilungen ausgeführt, welche nicht immer die gleichen Ziele haben. Beispielsweise kann zu Zeiten einer großen Nachfrage für ein Erzeugnis die Produktionsabteilung im Interesse eines größeren Ausstoßes die Toleranzen großzügiger handhaben. Umgekehrt können in der Kontrollabteilung manchmal Qualitätsmaßstäbe angelegt werden, welche für ein bestimmtes Erzeugnis nicht erforderlich sind und eine Unwirtschaftlichkeit zur Folge haben. Als drittes Beispiel kann die Entwicklungsabteilung in der Annahme, es seien nur niedrige Herstellungsstandards zur Verfügung, relativ teure Teile für die Montage vorsehen, während billigere Komponenten, nämlich solche mit geringeren Toleranzen, statt dessen verwendet werden könnten.

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Es stehen also manchmal zuwenig zuverlässige Informationen für richtige und zweckmäßige Produktionsentscheidungen zur Verfügung und die verschiedenen für die Gesamtherstellung zuständigen Abteilungen haben nicht die gleichen unmittelbaren Interessen, so daß das Endprodukt oft nicht in dem Sinne optimal ausfällt, daß es beispielsweise am preisgünstigsten hergestellt wird, ohne das seine Qualität oder seine Betriebseigenschaften dadurch benachteiligt würden.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung von Erzeugnissen in großem Umfang, bei dem einige, wenn nicht sogar die meisten der oben.erwähnten Nachteile beseitigt sind und daß eine sehr wirtschaftlich Herstellung eines Erzeugnisses mit einem vorgegebenen Qualitätsgrad ermöglicht.

Vorzugsweise wird bei der Erfindung, welche die statistischen Eigenschaften der Parameter von nennen versuchsweise für die Großherstellung von Erzeugnissen ausgewählten Elemente ausnutzt, bestimmt, ob diese Mengen für die Verwendung geeignet sind oder nicht, d.h., es wird eine Entscheidung getroffen, ob die Herstellung mit den ausgewählten Mengen erfolgen soll oder nicht. Insbesondere kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, wenn die Entscheidung ergeben hat, daß bestimmte Mengen der Elemente nicht für die Herstellung verwendet werden sollen, mindestens eine der Mengen ersetzt werden, damit die anschließend hergestellten (und auch weiter in ausreichender Anzahl verfügbaren) Erzeugnisse ein Fortfahren mit der Herstellung erlauben. Ein Merkmal der Erfindung besteht auch darin, daß zur gleichen Zeit, wenn die Statistik der Parameter der Mengen der'Elemente gemessen werden, die zu erwartenden Betriebseigenschaften der Erzeugnisse durch Rechnung bestimmt werden und daß nach diesen Betriebsparametern die Prüftoleranzen festgelegt werden, innerhalb deren die Erzeugnisse nach ihrer Herstellung bei der End™ kontrolle liegen müssen.

Die Erfindung ist im folgenden anhand von veranschaulichenden Zeichnungen näher erläutert.

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Figur 1 ein Flußdiagramm zur Veranschaulichung der einzelnen Herstellungsschritte nach dem erfindungsgemäßen Verfahren.

Figur 2 ein Blockdiagramm eines nach der Erfindung arbeitenden Systems

Figur 3 das Schaltbild eines als Massenartikel hergestellten einstufigen Stereoverstärkers.

Figuren 4 und 5 die bei bestimmten Tests des Bauelementes nach Figur J5 angelegten Signale und abgeführten Spannungen und

Figur 6 ein Blockschaltbild eines Verstärkers.

Wenn gegenwärtig die Daten eines bei der Massenherstellung von Erzeugnissen zu verwendenden Teiles bestimmt werden, dann legt der Entwicklungsingenieur die Werte der interessierenden Parameter dieses Teiles und die maximal zulässige Abweichung von diesen Werten fest. Beispielsweise kann ein Widerstand benötigt werden, dessen Wert 100 Ohm ί 5$ beträgt. Diese Art der Festlegung von Bauelementen wird bei der Erfindung nicht angewendet. Statt dessen nutzt man eine bestimmte Verteilung der Parameter aus, beispielsweise eine Gaußsche Verteilung, eine gleichmäßige, dreiecksförmige oder andere Verteilung, ferner einen bestimmten Bereich, innerhalb dessen das Maximum dieser Verteilung liegen : muß, sowie andere statistische Eigenschaften. Hierbei handelt es sich um einen den tatsächlichen Verhältnissen besser entsprechenden und natürlichen Weg für die Bestimmung der Einzelteile, der außerdem bestimmte Berechnungen und Voraussagen ermöglicht, die im folgenden näher ausgeführt sind.

Es sei zunächst die Erfindung in großen Zügen beschrieben, dann seien typische Beispiele angeführt, um zu veranschaulichen, wie die Prinzipien der Erfindung auf die Herstellung eines bestimmten Erzeugnisses anwendbar sind.

Das Flußdiagramm der Firgur 1 zeigt einige Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Massenherstellung von Erzeugnissen. Ein solches Erzeugnis möge aus einer Anzahl m verschiedenen Elementen bestehen, wobei beispielweise das Element A

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ein Transformator, das Element B ein integrierter Schaltungsaufbau usw. sein kann. Diese Elemente können von verschiedenen Fabrikationsstätten zu einer zentralen Fertigungsstätte der Fabrik angeliefert werden.

Bei dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren wird jede der Mengen der angelieferten Elemente getestet, beispielsweise mit Hilfe eines nacheinander Proben entnehmenden Verfahrens, wie es an sich bekannt ist (siehe beispielsweise A. Wald, "Sequential Analysis", Wiley Publications). Hierbei wird eine Zufallsprobe, in Form einer Anzahl von Elementen,"aus einer Menge von vielleicht 5OO bis 1000 Elementen entnommen, und die interessierenden Parameter dieser Elemente werden gemessen (einige typische Beispiele für solche Tests werden später noch beschrieben). Die Probengröße, d.h. die Zahl der Elemente, welche für die Bestimmung der interessierenden Eigenschaften der Gesamtmenge, aus welcher die Probe entnommen war,getestet werden muß, liegt nicht fest, sondern hängt von den jeweiligen Bedingungen oder Zuständen, beispielsweise dem Grad der Gleichförmigkeit, der Elementle der Menge ab. Im allgemeinen wird jedoch bei diesen Probentestverfahren nur eine relativ kleine Probenmenge entnommen.

Die Messungen erfolgen automatisch mit Hilfe eines Rechner-gesteuerten Testsystems, wie es an sich bekannt ist. Ein solches System ist im Zusammenhang mit der Prüfung einer Färb-

Χ 17 62 fernsehröhre in einer noch schwebenden Patentanmeldung/Vom 13. Juli 1967 der Anmelderin von Walter Endres Bahls beschrieben.

Wenn die getesteten Elemente innerhalb der Datengrenzen liegen,.werden sie für die Herstellung der Endprodukte verwendet. Ein anderer Fall liegt vor, wenn die betreffende Menge der Elemente zwar nicht innerhalb der Datengrenze liegt, jedoch möglicherweise noch für die Verwendung zur Herstellung des Endproduktes geeignet ist, wenn sie mit anderen Mengen von Elementen zusammen verarbeitet werden. In diesem Fall wird die Elementenmenge vorläufig für brauchbar erklärt. In einem dritten Fall liegen die Elemente so weit außerhalb der Datengrenzen, daß sie ^unbrauchbar sind. In diesem Fall führt die erwähnte Probentechnik zu dem Ergebnis, daß die gesamte Elementenmenge zurückgewiesen wird, um entweder zur Anlieferungsstelle zurückzugehen oder in

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sämtlichen Einzelelementen getestet zu werden, so daß nur diejenigen Elemente in dieser Menge, die innerhalb der Datengrenzen liegen, zurückbehalten werden und die anderen ausgeschieden werden.

Bei dem System der vorliegenden Erfindung kann eine Elementenmenge aus irgendanem einer Anzahl von Gründen zurückgewiesen werden. Wenn beispielsweise eine Probe der getesteten Elemente ergibt, daß eine zu große Anzahl von Elementen in der Menge enthalten ist, deren gemessene Parameterwerte um 4s größer als der Sollwert dieses Parameters ist, wobei s die Normalabweichung von diesem Parameter ist, dann wird die Menge zurückgewiesen. Der Ausdruck "Normalabweichung", manchmal mit dem griechischen Buchstaben Sigma bezeichnet, ist ein Maß für die Größe der Streuung oder, anders ausgedrückt, für die Konzentration der für ein bestimmten Parameter durchgeführten Messungen. Eine Elementenmenge kann auch zurückgewiesen werden, wenn der Hauptwert oder die Mittentendenz μ eines gemessenen Parameters sich um mehr als einen bestimmten Betrag von dem /u- Wert des Datenblattes unterscheidet. Die.Ausdrücke /a und s und weitere, nachfolgend erwähnte Begriffe sind mit Hilfe einfacher Gleichungen in jedem Standardbuch über Statistik definiert, beispielsweise S.S. Wilkes, Elementary Statistical Analysis, Princeton University Press, 1951.

Eine Elementenmenge kann für bedingt brafehbar erklärt werden, wenn sie beispielsweise eine sehr große Anzahl von Elementen enthält, deren gemessene Parameterwerte zwischen denen für die Punkte Js und 4s"gemessenen" Parametern liegen und/oder wenn ihre gemessene Mittentendenz yU_m der nachfolgenden Gleichung genügt:

(D

die festgelegte Tendenz und s die festgelegte Normal-

wobei ju

Abweichung ist. Der Ausdruck "gemessen" ist in Anführungsstriche gesetzt, weil in der Praxis eine Spannung, ein Strom oder dergleichen gemessen wird, der für einen Parameter kennzeichnend ist und aus einer Gruppe solcher Messungen dann die Größe la oder s

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berechnet wird.

Wie bereits erwähnt, werden Proben der Elemente aller Mengen A...M durchgemessen. Diejenigen Elementenmengen, welche die Messungen als voll verwendbar oder als bedingt verwendbar durchlaufen haben, werden zusammen in einem Speicherraum angeordnet. In .einem noch kurz zu erläuternden praktischen Fall enthält jede Menge eine genügende Anzahl von Elementen für die Herstellung von 500 Pertigerzeugnissen. Dies soll hier für die Anzahl von Erzeugnissen stehen, welche in einer 8-Stunden Schicht fabrikatorisch hergestellt werden.

Die aus den Mengen der Elemente A...M durchgeführten Tests zeigen nicht nur, ob diese Mengen die Spezifikationsanforderungen voll oder nur bedingt erfüllen, sondern lassen auch die tatsächliche Parameterverteilung der Elemente jeder Menge erkennen. Beispielsweise kann eine Menge von Widerständen, deren Nominalwert eigentlich 100 0hm betragen soll, entsprechend der Mittentendenz der Gaußbhen Verteilungskurve einen Normalwert von 98 0hm haben, wobei 65$ der Widerstände einen Wert zwischen 97 und 99 Ohm haben. Diese Information wird von den gleichen Digitalrechner berechnet, welcher die Teststation steuert in der der Widerstand oder andere interessierende Parameter gemessen werden. Aus dieser Information berechnet der Rechner auch die zu erwartenden Betriebseigenschaften sowohl der aus diesen Elementen aufgebauten Teileinheiten wie auch des aus diesen Teileinheiten gefertigten Endproduktes. Diese Betriebseigenschaftserwartungen werden in der nachfolgend erläuterten Weise dazu verwendet, um zu bestimmen, ob das Erzeugnis von den einzelnen vorgegebenen Mengen der verschiedenen Bestandteile hergestellt wird oder nicht.

Natürlich sollen die Betriebseigenschaften des Fertig Produkts einem ursprünglich für es vorgesehenen für den Vertrieb wichtigen Standard erfüllen. Beispielsweise soll im Falle eines Rundfunkempfängers eine bestimmte Verstärkung, Selektivität, Störfreiheit usw. erreicht werden. Nun können jedoch die Tests der Elementemengen ergeben, daß die Fertigprodukte Parameterwerte haben, welche von den für den Verkauf vorgesehenen Standards insofern abweichen, als das Fertigerzeugnis besser wird als ur-

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sprünglich vorgesehen. Diese Vierte werden bei der Prüfung des Fertigerzeugnisses nicht nur dazu herangezogen, um zu bestimmen, ob es den Verkaufsvoraussetzungen entspricht, sondern auch ob der Herstellungsprozeß so verläuft, wie er soll. Wenn also ein Fertigprodukt, wie ein Rundfunkempfänger, zwar nicht in die von dem Rechner vorausberechneten Toleranzgrenzen fällt, aber dennoch für den Verkauf geeignet ist, dann kann dieses Auseinanderfallen der Voraussage und der Eigenschaften des Erzeugnisses ausdrücken, daß irgend etwas bei dem Herstellungsverfahren nicht stimmt. Diese Information ermöglicht eine Korrektur des Verfahrens, bevor sich Schäden so ausweiten, daß das Erzeugnis unbrauchbar wird

Der Rechner läßt auch mit großer Genauigkeit erkennen welcher Prozentsatz des Enderzeugnisses voraus!entlieh die für den Verkauf einzuhaltenden Toleranzen erreicht. Beispielsweise kann bei einem Fabrikationsausstoß von i>00 Empfängern der Komputer erkennen lassen, daß 492 Empfänger verkäuflich sind und b Empfänger nicht verkäuflich und daher Ausschuß sind. Es sind Berechnungen angestellt worden, die zeigen sollen, welcher Prozentsatz von Enderzeugnissen gut sein muß, damit der Herstellungs prozeß gewinnbringend ist. Wird dieser Prozentersatz erreicht, dann werden die verwendbaren Elementemengen zur Herstellung der Teileinheiten und Enderzeugnisse benutzt.

Die vom Rechner ausgeführten Berechnungen können auch erkennen lassen, daß weniger als die gewünschte Anzahl der End-^: erzeugnisse brauchbar ist, wenn die ursprünglich zusammengestellten Elementemengen bei der Herstellung des Endproduktes verwendet werden. Der Digitalrechner ist so programmiert, daß er nicht nur diese Information ausgibt, sondern auch die zu erwartenden Betriebseigenschaften derjenigen Endprodukte, welche unbrauchbar sind. Ferner vergleicht der Rechner auf Grund seiner Programmierung die für die Enderzeugnisse berechneten Betriebsparameter mit den für die Enderzeugnisse geforderten Parametern und läßt erkennen, welche Elemente für die ungenügenden Betriebseigenschaften verantwortlich sind.

Es sei an dieser Stelle daran erinnert, daß einige der Elemente ursprünglich nur als bedingt brauchbar angesehen worden sind, und es ist im allgemeinen so, daß unbefriedigende

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Betriebseigenschaften des Enderzeugnisses auf diese Elementengruppe zurückzuführen sind. Wenn der mit dem Rechner verbundene Drucker oder das Sichtgerät anzeigt, daß diese Elemente ungeeignet sind, dann werden sie durch eine zweite Gruppe von Elementen desselben Typs ersetzt. Diese zweite Elementengruppe ist in. der gleichen V/eise wie.die erste Gruppe exakt gemessen worden, und wenn sie brauchbar oder bedingt sind, werden sie zu der verbleibenden Gruppe der Elemente getan. Anschließend wird dieses Verfahren wiederholt.

Es sei an dieser Stelle betont, daß nicht nur bekannt wird, welche Elemente schlecht sind, sondern auch welche Eigenschaften dieser Elemente verbessert werden müssen. Es kann sich in der Praxis zeigen, daß es manchmal wirtschaftlicher ist, strengere Bedingungen an relativ billige Bauelemente und weniger strenge Bedingungen an teurere Bauelemente zu stellen und auf diese Weise ein Erzeugnis herzustellen, welches besser und billiger als ein entsprechend dem ursprünglichen Entwurf hergestelltes Erzeugnis ist. So ist es beispielsweise bei der Herstellung eines Rundfunkempfängers möglich, daß eine bedingt brauchbare Menge von miteinander gekuppelten Kondensatoren, die pro Stück β 1.50 kosten, Ursache für zu viele Ausschußgeräte sind. Diese Menge Kondensatoren kann in bestimmten Fällen dennoch verwendet werden und eine Menge guter Widerstände, die ein Cent pro Stück kosten, kann durch eine Menge besserer Widerstände ersetzt werden, mit vielleicht einem geringen Aufschlag pro Widerstand, so daß die Anzahl der Ausschußgeräte einen vertretbaren Wert erreicht und im Herstellungsverfahren eine beträchtliche Menge Geld eingespart wird.

Nach dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren werden zu der Zeit, wo die Betriebseigenschaften der Teileinheiten und des Pertigerzeugnisses berechnet werden, geeignete Toleranzgrenzen für die Testprogramme der Teileinheiten und der Fertigerzeugnisse automatisch berechnet. Diese Testprogramme werden nachfolgend in den Teststationen für die Überprüfung der Betriebseigenschaften der Teileinheiten und der Enderzeugnisse ^ verwendet.

Größere Teile des erfindungsgemäßen Systems sind in

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Figur 2 veranschaulicht* Die gestrichelten Linien veranschaulichen die Materialflußwege. Die Vollinien veranschaulichen elektrische Verbindungen, wobei jede Einzellinie ein Mehrleiterkabel darstellt.

Die verschiedenen Einzelelemente, die für die Herstellung des Enderzeugnisses benötigt werden, treffen in dem Bereich links oben der Figur 2 ein. Der erste Schritt beim Herstellungsverfahren besteht in der Prüfung der Elemente zur Bestimmung der statistischen Verteilung hinsichtlich bestimmter Betriebseigenschaften verschiedener 'Parameter der ankommenden Teile und zur Aufzeichnung dieser Informationen. Die Prüfung erfolgt an der Elementenprüfstation 10.

Es können Zufallsproben aus den ankommenden Elementen ausgewählt werden und auf ein besonderes Prüfbrett gesetzt werden Um mit einem einfachen BBeispiel anzufangen, können 40 bis 50 Widerstände aus einer Menge von 500 bis einigen J.000 Widerständen ausgewählt und' zwischen eine entsprechende Anzahl von Anschlußklemmen des Prüfbrettes geklemmt werden. Ferner kann das Prüfbrett eine Vorrichtung· zur Kennzeichnung der zu testenden Schaltungselemente aufweisen, beispielsweise einen Satz Kontakte, mit Hilfe dessen in die Prüfstation eingegeben wird, daß die zu prüfenden Elemente Widerstände sind, deren Nominalwert ( ^i ) "100 0hm beträgt, daß ferner die Normalabweichung s 2 0hm betragen soll und daß eine bekannte Verteilung, etwa die Gauß'sche Verteilung, vorliegt. - "

Nach dem die Prüfbretter bestückt sind, werden sie in die Teststation im Block 10 eingesteckt. Die Teststation arbeitet unter der Steuerung einer örtlichen Steuereinrichtung 12, welche in der Nähe vorgesehen ist und welche ihrerseits von einem Digitalrechner 14 mit einem gespeicherten Programm gesteuert wird. Der Digitalrechner kann beispielsweise der RCA Rechner Spectra 70-45 oder ein anderer handelsüblicher Rechner sein, der normalerweise in einem klimatisierten Raum in einem Abstand von 100 m oder mehr von der Fabrikationsanlage und der örtlichen Steuereinrichtung aufgestellt sein kann.

Der Betrieb eines solchen Testsystems entspricht dem Rechner-gesteuerten vorerwähnten Farbtestsystem. Als Folge der

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dem Digitalrechner l4 durch die örtliche Steuereinrichtung 12 eingegebenen Elementeidentifizierungsdaten wählt der Rechner aus seinem Speicher ein für die jeweiligen Elemente geeignetes Testprogramm aus. Das Programm kann bereits im Hauptspeicher des Rechners 14 vorhanden sein oder es kann in einem Teil der Zusatzausrüstung, beispielsweise in einem im Block 16 befindlichen Kartenstapel, gespeichert sein. Im letzten Fall wird das Programm schnell in den Hauptspeicher des Rechners übertragen, und der Rechner veranlaßt dann die örtliche Steuereinrichtung dazu, die erforderlichen Tests in der Teststation durchzuführen. Beispielsweise kann die örtliche Steuereinrichtung die Teststation zur Zuführung eines vorbestimmten Stromes in Aufeinanderfolge zu den Widerständen veranlassen, so daß nacheinander jeder Widerstand stromdurchflossen wird, und eine Meßschaltung in der Teststation kann die an diesem Widerstand auftretende Spannung messen. Die in dieser Weise aufeinanderfolgenden Spannungen werden einem Analog-Digital-Konverter in der örtlichen Steuereinrichtung 12 zugeführt in aufeinanderfolgende Binärwörter umgewandelt.

Bei der Anwendung einer solchen Folgeabtasttechnik führt der Rechner nach jeder Messung eines Elementes, oeispielsweise' eines Widerstandes, Berechnungen auf Grund des Binärwortes (s) durch, welches für diese Messung und die Messungen der früheren Elemente der gleichen Probe kennzeichnend ist. Eine dieser Berechnungen umfaßt eine statistische Bestimmung darüber, wann eine ausreichende Anzahl von Elementen in dieser Probe getestet ist, um eine zuverlässige Abschätzung der interessierenden Eigenschaften der Gesamtmenge der Elemente zu ergeben, aus der die Probe entnommen war. Wenn die Probengröße versuchsweise etwa 50 Elemente gewählt ist, dann kann es sehr gut möglich sein, daß der Rechner entscheidet, daß eine zuverlässige Abschätzung bereits mit nur 15 solcher Elemente oder noch weniger möglich ist In diesem Falle gibt er dem Bedienenden eine entsprechende Anweisung und prüft die übrigen Elemente der Probe nicht mehr. Andererseits kann es durchaus sein, daß die 50 Elemente der Probe nicht ausreichend für eine genügende Sicherheit der Aussage sind. Dann wird ein Signal zurück auf die Prüfstation gegeben, welches dem Bedienenden anzeigt, daß eine weitere Probe (eine andere Elementengruppe) aus der gleichen Menge ausgewählt und

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geprüft xverden muß. Die Tests und Berechnungen erfolgen außerordentlich schnell (innerhalb eines Bruchteils einer Sekunde).

Wenn der Rechner 14 feststellt, daß die durchgeführten Tests eine ausreichende Menge Daten für eine genaue Bestimmung der Charakteristiken aller Elemente der Menge, aus welchen die Probe gewählt war, vorliegen (Normalabweichung, Verteilungskurve, ihre Mittentendenz, ihre Neigung usw.), dann zeigt er an einem Drucker oder dergleichen, der an der Teststation innerhalb des Blockes 10 vorgesehen ist, welcher die Probe testet, daß der Bedienende mit der nächsten Menge von Teilen fortfahren kann. Er läßt ebenfalls erkennen, ob die Gesamtmenge brauchbar oder unbrauchbar ist. Die Berechnungen, die zum Erhalten der Werte der verschiedenen statistischen Größen erforderlich sind, ergeben sich von selbst und sind in irgendeinem Allzweckrechner, beispielsweise dem RCA Spectra 70-^5* programmiert. Die Entscheidungsregeln zur Bestimmung, ob eine Menge brauchbar ist oder nicht umfassen Vergleiche der berechneten Daten mit Daten, welche sich auf yu, s usw. beziehen, die im Speicher des Rechners gespeichert sind, aber auch leicht programmiert werden können.

Es können bis zu mehreren hundert oder noch mehr Bauelemente bei der Herstellung eines relativ komplizierten Erzeugnisses benötigt werden. Jede Menge von Elementen wird mit Hilfe der folgenden Probetechnik in der vorbeschriebenen Weise getestet und nach Beendigung dieser Test werden die als brauchbar oder als bedingt brauchbar angesehenen Elementemengen zusammengestellt und zunächst in einen Speicherraum abgestellt. Der Speioherraum ist in Pigur2mit 18 bezeichnet. Er kann eine genügende Anzahl von Sätzen von Bauelementemengen enthalten, für beispielsweise von 1 bis etwa 20 Pabrikationsausstoßserien, d.h. von ein bis zwanzig Acht-Stunden-Produktionsschichten. Die Anzahl der Sätze der Elemente hängt von wirtschaftlichen Größen ab, wie Inventarkosten, Lagerungskosten, Möglichkeit von Kurzarbeit, Produktionszeitverlusten usw. Bei der Herstellung eines komplexen Erzeugnisses, wie eines Radioempfängers, braucht¹ nur eine kleine Anzahl von Mengensätzen, etwa drei - zu einer bestimmten Zeit vorhanden zu sein, wenn genügend Vorratsmengen ungetesteter Elemente zur Verfügung stehen. Für andere Erz^ru.;,-

nisse kann eine größere Anzahl von Mengensätzen vorzuziehen sein.j Zu Veranschaulichungszwecken sind in Figur 2 zwanzig Sätze dargestellt.

Der letzte Satz der Mengen von getesteten Elementen ist in Figur mit "Satz 20" bezeichnet und besteht aus m Gruppen von Bauelementen, die zur Herstellung von 500 Erzeugnissen wie Empfängern erforderlich sind. Dieser Satz 20 besteht aus einer Gruppe zusammengehöriger Elemente, die gemeinsam die Produktionsanlage durchlaufen. In gleicher Weise ist der Satz 19 voher getestet worden und in einer Gruppe zusammengehöriger Elemente abgelagert worden usw.

Die bis jetzt beschriebene Auswahl der Elemente er-■ folgt nur versuchsweise. Zu dem Zeitpunkt, wo'die verschiedenen Elemente zusammengegeben werden, hat der Digitalrechner 14 in seinem Speicher Daten über die Werte der verschiedenen Parameter der Elemente und die Werteverteilung eingespeichert. Dieser Rechner hat in seinem Speicher auch ein Rechenprogramm, welches mit diesen Daten durchgeführt werden soll eingespeichert, und aus diesem Programm ergibt sich dann Verschiedenes für den weiteren Ablauf. Zuerst wird bestimmt, welcher Prozentsatz der fertigen Empfänger in die Datengrenzen fallen wird und welcher nicht. Liegt eine genügende Anzahl der Elemente innerhalb der Grenzen, dann ist es wirtschaftlich, die Herstellung der Empfänger von dem gerade ausgewählten Satz der Mengen 20 herzustellen. Wenn jedoch die vom Rechner gelieferten Ergebnisse zeigen, daß ein zu kleiner Prozentsatz der fertigen Empfänger brauchbar sein wird, dann bedeutet das übermäßige Kosten für das Nacharbeiten der unbrauchbaren Erzeugnisse- und damit entsprechend übermäßig hohe Herstellungskosten.

Das im Rechner gespeicherte Programm gibt ferner automatisch Aufschluß darüber, ob der Satz beispielsweise der Mengen 20 den Anforderungen genügt oder nicht. Genügt er ihnen, dann wird als für die Herstellung geeignet gekennzeichnet und anschließend werden keine Elemente zugefügt oder weggenommen, bis die Herstellung beginnt. Genügt der Satz den Anforderungen nicht, dann bestimmt der Rechner aus den angesammelten Prüfdaten, warum sich ein ungewöhnlich hoher Prozentsatz ünbräuch-

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barer Fertigerzeugnisse ergeben würde.
ι
Die Bestimmung, ob eine brauchbare Verteilung der

ι Enderzeugnisse sich aus einem bestimmten Satz von Mengen ergeben ί wird, wird unmittelbar nach der Messung eines kompletten Satzes von Mengen durchgeführt. Ehe diese Entscheidung nicht getroffen ist, werden keine Messungen anderer Sätze von Mengen durchgeführt. So beginnen beispielsweise die Messungen des Satzes der Mengen nicht, ehe nicht der Satz der Mengen 19 als brauchbar gekennzeichnet ist.

Zu dem Zeitpunkt, zu welchem bei der vorliegenden Erfindung diese Analyse gemacht wird, sind im Gegensatz zu der bereits erwähnten anderen Anmeldung die Enderzeugnisse noch nicht hergestellt, sondern es werden lediglich die Werte der Parameter errechnet, welche die Enderzeugnisse haben würden, wenn man sie ^; herstellen würde. Als einfaches Beispiel möge der Rechner 14 vor j dem Beginn der Fertigung erkennen lassen, daß eine Menge von Widerständen, die für den-Satz 20 als brauchbar angesehen worden war, aber vielleicht nicht ganz dem ursprünglich für diese Widerstände vorgesehenen Daten entspricht, durch Widerstände mit einem höheren mittleren Wert ersetzt werden sollten. Als zweites Beispiel möge der Rechner zum Ausdruck bringen, daß die Zwischenfrequenzübertrager eine ungenügende Durchlaßbandbreite haben, usw. in jedem solchen Fall wird vor dem Beginn der Fertigung die Elementenmenge eines Satzes, welche als unbrauchbar ausgewiesen wird, entfernt und durch eine andere Elementenmenge ersetzt, von der ' man annimmt, daß sie zu den übrigen Elementen besser paßt. Diese j ersetzte Elementenmenge wird in der Prüfstation 10 in der bereits j beschriebenen Weise getestet, und dann führt der Rechner eine weitere Reihe von Berechnungen durch, um zu bestimmen, ob ein ausreichend hoher Prozentsatz des Enderzeugnisses brauchbar sein wird.

Nach der Entscheidung, daß ein Satz von Mengen als für die Fertigung bestimmt gekejmzeicnnet wird, stellt der Rechner .1-4 auch fest, wie die .Betriebseigensehaft«» der NieäerÄeequenzteile ( jeder NF-Teil enthält eine Anzahl von Tonverstli»te®i»- stufen), der Haehfrequenzteile ( peeler HF-Teil enthält weise mehrere Hoehfrequenzstufeii und üen Oszillator) und

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Teileinheiten sein sollen und auch welche Betriebseigenschaften der fertige Empfänger haben soll, ferner bestimmt er die Grenzen für die Prüfprogramme, mit Hilfe deren diese Betriebsparameter gemessen werden. Diese Berechnungen beruhen ebenso wie die bereits beschriebenen Berechnungen auf der statistischen Datenverteilung, welche der Rechner gespeichert hat. Nachdem die Testgrenzen für einen bestimmten Satz von Mengen, beispielsweise den Satz 20, festgelegt sind, wird diese Information in einer der

Zusatzeinheiten, beispielsweise auf einer Magnetscheibe, Magnet- j trommel oder einem Magnetband abgespeichert. Wenn zu einem spä- j '■ teren Zeitpunkt ein bestimmter Satz von Elementemengen zu Teileinheiten verbaut wird und die Teileinheiten zu einem fertigen !

Empfänger montiert werden, dann wird dieses Programm vom Rechner !

14 aufgerufen und für die Steuerung der verschiedenen Prüfsta- :

tionen benutzt. ;

Für die meisten Tests bringt eine Veränderung der Testgrenzen mit sich, daß zwar die gleichen Prüfsignale ange- \ legt werden, jedoch verschiedene Signalwerte abgefühlt werden, I welche ein Maß für die zu bestimmenden Parameter sind. Beispiels-j

. weise kann für den Test einer Widerstandsmenge ein Strom von j 1 mA benutzt werden, und die Meßverstärker sind so eingestellt, j daß sie eine Spannung von ein Volt * 0,5 Volt abfühlen. Für eine j andere Menge von Widerständen kann dasgleiche Signal (in diesem

r Falle der Strom) angelegt werden und die Meßeinrichtung ist auf eine Abfühlspannung von 0,95 V- 0,5 V eingestellt.

^: Es gibt jedoch einige Tests, bei welchen ein vorbe-

stimmter Wert des abgefühlten Signals erscheinen muß. In diesem

Falle muß, damit dieser. Wert des abgefühlten Signales auftritt, das angelegte Signal nach einem vorbestimmten Programm geändert werden, bis der gewünschte Wert des abgefühlten Signales erscheint.

Zum Beginn der Fertigung wird ^sin als iertigungscreif gekennzeichneter Satz von Elementen aus dem Speicherraum IS entnommen und dann zu fertigen Empfängern zusammengebaut. !Me Fertigung ist als eine iOlge verschiedener Sehritte dargestellt. Zunächst werden die Teileinheiten in dem mit 20 bezeichneten Block hergestellt. Jede Teileinheit wird in den Telleinheits-

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PrüfStationen 22 getestet. Vorzugsweise braucht nur die Übertragungscharakteristik der Teileinheit gemessen zu werden. Praktisch wird jede Teileinheit als "schwarzer Kasten" behandelt, dem die Teststation bestimmte Eingangssignale zuführt und die sich ergebenden Ausgangssignale mißt. Die Eingangswerte werden durch das Programm bestimmt und können, wie bereits erwähnt, in einigen Fällen für die aus verschiedenen Mengensätzen zusammengebauten Teileinheiten verschieden ausfallen. Entsprechend ist die Verteilung der als Folge der den verschiedenen Teileinheiten zugeführten Eingangssignale zu erwartenden Ausgangssignale in vielen Fällen bei verschiedenen Mengensätzen verschieden.

Die von der Teststation 22 abgefühlten Signale, welche ein Maß für die zu überprüfenden Parameter sind, werden in Binärinformationen umgewandelt und in der bereits in Verbindung mit der Teststation 10 erläuterten Weise mit den gespeicherten Binärinformationen verglichen. Dann bestimmt der Rechner, ob die im Test stehende. Teileinheit brauchbar ist oder nicht. Ist eine Teileinheit nicht brauchbar, dann kann dies dem Bedienenden über eine entsprechende Vorrichtung an der Teststation zur Kenntnis gebracht werden. Der mit dem Rechner verbundene Drucker oder ein an der Teststation (innerhalb des Blockes 22) vorgesehen Drucker kann automatisch ausdrucken, was die Unbrauchbarkeit der Teileinheit verursacht. Diese ausgedruckte Information kann als Reparaturhilfe für die Teileinheit herangezogen werden, falls eine Repraratur möglich ist.

Nachdem die Prüfung der Teileinheiten durchgeführt isi;, werden die brauchbaren Teileinheiten in der Station 24 zu fertigen Empfängern zusammengebaut. Anschließend werden die Empfänger in der Prüfstation 26 oder einer anderen Teststation, die durch den Digitalrechner 14 gesteuert wird, einer Prüfung unterzogen. Wie im Falle der Teileinheiten-Teststation 22 ergibt sich an der Prüfstation 26, ob die fertigen Empfänger brauchbar sind oder nicht, und im letzten Fall wird angezeigt, welche Teileinheit des Empfängers nicht richtig arbeitet.

Bei der mit einem Rechner arbeitenden Fertigungsanlage nach Figur 2 können für jede Prüfstation besondere Stromversorgungsanlagen vorgesehen sein, oder eine gemeinsame Versorgungs··

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anlage wird in zeitlicher Staffelung auf die einzelnen Stationen umgeschaltet. Beide Versorgungsarten sind in der bereits erwähnten Anmeldung beschrieben. Zu Veranschaulichungszwecken ist in
Figur 2 eine Stromversorgungseinheit 28 mit zeitlicher Aufteilung beschrieben. Dieser Block enthält auch die Schaltung der _;

Signalwege. · j

In der vorstehenden Betriebsbeschreibung ist der :

^: Einfachheit halber die Prüfung eines Einzeielementes, wie eines ;

Widerstandes, beschrieben. Für heutige Verhältnisse ist diese ;

Veranschaulichung jedoch etwas zu einfach. Anstelle von Elemen- :

tarschaltungselementen wie Widerstände, Kondensatoren und der-
w gleichen, werden heute oft Moduln, die aus verschiedenen aktiven , und passiven Elementen bestehen, für die Herstellung eines Er- ! Zeugnisses wie eines Rundfunkempfängers oder einer anderen Schal- '■ tung verwendet. Ein solcher Modul ist in Figur 3 dargestellt. ^: Es handelt sich um einen einstufigen Stereoverstärker aus den
dargestellten Schaltungselementen, die auf einem keramischen
Träger ausgebildet sind, wobei der Modul das Aussehen eines klei- \ nen Blockes mit acht Leitungen hat. Dieser Block wird in der
Weise, wie es für den Widerstand beschrieben worden ist, in sei- i nen verschiedenen Parametern geprüft, jedoch sind diese Tests
wesentlich komplizierter. Einige von ihnen seien im folgenden

beispielshalber beschrieben. j

\ __ Figur 4 veranschaulicht den Test, welcher unter Pro- j

grammsteuerung an der Bauteilteststation hinsichtlich der Nieder-!

• frequenzverstärkung des Moduls der Figur 3 durchgeführt wird. j ; In dieser Teststation ist eine Wechselspannungsquelle e., _o von j ■ 0,1 V und 70 Hz mit einem Anschluß mit den Leitungen 1 und 2 und

• mit ihrem anderen Anschluß mit Masse verbunden. Die Leitung 3 ist j unmittelbar an Masse geschaltet. Eine als Batterie dargestellte

j Gleichspannungsquelle von + 25V ist an die Leitung 5 angeschlos-
: sen, und die anderen Leitungen sind über Widerstände mit Masse

verbunden. I

\ Die Bauteilteststation mißt die Ausgangsspannungen,

: welche auf den Leitungen 4, 6, 7 und 8 erscheinen, also die &us-

; gangsspannungen e^, e^, e„ bzw. eg. Sobald diese Messungen für

: ein Bauteil beendet sind, führt der Rechner eine Anzahl von Be-

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rechnungen durch. Zunächst bestimmt er die Verhältnisse ! f4 ' ^e6 * ^e7 ^¹⁰- ^e8 . Diese Zahlen werden als Zu- '

fallsvariablen bezeichnet und kennzeichen vier verschiedene in teressierende Verstärkungsparameter. Beispielsweise ist eu ^!

ein Maß für die Niederfrequenz verstärkung des Transistors Q_p ; ^{>[ e}6 ist ein Maß für den gleichen Parameter und gleichzeitig

ein Maß für die relativen Werte der Widerstände R₁... und Ry usw.

Aus den obengenannten Berechnungen berechnet der Rechner dann den Mittelwert p. der vier Zufallsvariablen. Hierzu addiert er die aufeinanderfolgenden Zufallsvariablen und divi- : diert sie durch die Anzahl der durchgeführten Messungen. Wenn beispielsweise Messungen von 25 Moduln nach Figur J5 durchgeführt worden sind und daher 25 Messungen der Spannung e. vorliegen, dann sind 25 Berechnungen der Zufallsvariablen e„ durchgeführt worden und diese 25 Werte ^e4 werden von dem Rechner i

unter der Programmsteuerung addiert und durch 25 dividiert, so ' daß der Mittelwert la dieser Variablen sich ergibt. ' ,

Nachdem die Mittelwerte für die verschiedenen Zufalls-¹ variablen bestimmt sind, berechnet der programmgesteuerte Rechner; die Normalabweichung für diese Variablen. Die Gleichung für die Normalabweichung ist:

η - 1

hierbei ist x. der Wert dieser Zufallsvariablen für die erste Probe, Xp für die zweite Probe usw. bis χ für die η te Probe, wenn insgesamt η Proben vorliegen.

Nach der Durchführung dieser Berechnungen vergleicht der Rechner die berechneten Zahlen mit den in seinem Speicher eingespeicherten Zahlen. Beispielsweise hat der Rechner für den

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Modul nach. Figur ;? in seinem Speicher die folgenden spezifizier ten Vierte für ^u und s eingespeichert.

Tabelle I

Zufallsvariable	4.22	■ s
e4	0.759	0.117
el,2 e6	0.759	0.0212
el,2 e7	4.22	0.0212
el,2 e8	0.117
el,2

Die vom Rechner durchgeführten Vergleiche lassen erkennen, ob die Menge der Schaltungsmoduln, von denen Proben entnommen worden sind, eine Niederfrequenzverstärkung aufweisen, auf

bra.ü.chbar

Grund·deren sie brauchbar oder bedingt^oder unbrauchbar sind. Einige der Regeln, nach denen diese Entscheidung getroffen wird, sind oben angeführt und werden in Verbindung mit Figur β veranschaulicht.

Der Rechner berechnet nicht unmittelbar die Form der Verteilungskurven für die erwähnten Zufallsvariablen (in einem bestimmten erwähnten Eeispiel ist die gewünschte Form eine Normalverteilung). Jedoch lassen Berechnungen zur Bestimmung der Abweichung s indirekt erkennen, ob die Verteilung der Parameter- werte den Spezifikationen entspricht oder nicht.

Die Hochfrequenzverstärkung des Moduls der Figur j wird in ähnlicher Weise, wie es an Hand von Figur 4 veransea&ulichtist, geprüft. Sämtliche Verbindungen sind die gleichen, jedoch beträgt die Spannung e, _ 0,1 V bei 10 000 Hz statt 70 Hz. | In ähnlicher Weise sind die Spezifikationswerte von p. und s \ leicht anders als in der obenstehenden Tabelle. · \

909 8 3 671293

Figur 5 veranschaulicht die Tests, denen die Moduln nach Figur 5 zur Bestimmung der Verstärkung, der Übersprechdämpfung und der Eingangsimpedanz des oberen Kanals (derjenige mit dem Transistor Q₁.) unterworfen werden. Hierbei wird das Signal e, nur der Leitung 1 mit O,1 V und 1000 Hz zugeführt. Die Prüfstation mißt die Spannungen e^, eo und e,_Q und berechnet dann

die Zufallsvariablen e

10

und

'10

Für diese besondere

Schaltung sind die Spezifikationswerte für a und s für diese Zufallsvariablen die folgenden:

	Tabelle II	S	010
Zufallsvariable	μ	0,	110
eio	0,505	o,
ei e8	4.44
eio e8	550 (Minimum)
e4

Aus Tabelle JIlläßt sich sehen, daß in einem-Falle : ein Minimumwert von μ vorliegt. Dieser Wert zeigt einfach den j Wert aer Übersprechdämpfung an, der zwischen den beiden Kanälen vorliegen muß, wenn an einem Kanal ein Eingangssignal liegt und^: an dem anderen nicht.

Zusätzlich zu den verschiedenen oben erwähnten Tests wird der Modul nach Figur J5 auch auf andere Parameter geprüft. Beispielsweise wird der Sperrgleichstrom, die Verstärkung, die Übersprechdämpfung und der Eingangswiderstand des unteren Kanals, der Begrenzungspegel und der Störpegel festgestellt. Da die vorstehend im einzelnen beschriebenen Tests genügend repräsentative sind, werden die anderen Tests nicht im einzelnen veranschaulicht.

Nachdem die obengenannten Zufallsvariablen gemessen 909836/1283

sind und die verschiedenen Berechnungen zur Bestimmung der Werte μ, s usw. für diese Zufallsvariablen durchgeführt worden sind, bestimmt der Rechner ob der Satz der Mengen, in welchen die Elemente versuchsweise gegeben worden sind, als fertigungsgeeignet gekennzeichnet wird oder nicht. Diese Bestimmung wird nur für eine einzige Zufallsvariable, nämlich die Verstärkung eines Kanals des StereoVerstärkers, veranschaulicht. Es versteht sich jedoch, daß gleiche Bestimmungen für alle interessierenden Zufallsvariablen gemacht v/erden.

Der Verstärker ist in Figur 6 veranschaulicht und besteht aus 5 Einheiten Pl bis P5. Drei dieser Einheiten sind selbstVerstärker und zwei sind Ton-bzw. Klangrege!einheiten. Jede Einheit P kann beispielsweise eine Schaltung auf einem Keramikträger sein, wie es bei der Schaltung nach Figur 3 der Fall ist. In diesem Fall kann die Schaltung nach Figur 6 als Teileinheit angesehen werden, die ein Bestandteil eines größeren Systems, wie eines Rundfunkempfängers,- sein oder die Schaltung kann auch als Endprodukt aus Einzelelementen angesehen werden. Als dritte Alternative kann einer oder mehrere der Blocks in Figur 6 selbst als Teileinheit betrachtet werden, die vorher durch Zusammenlöten von Transistoren und anderen Schaltungselementen gefertigt worden ist, und die ganze Schaltung nach Figur 6 ist dann ein Fertigerzeugnis auf einem eigenen Chassis, welches als Stereoverstärker verkauft wird. In all diesen Fällen sind die Herstellungsprinzipien die gleichen.

Die Verstärkung G des interessierenden Kanals des Verstärkers nach Figur 6 ist durch die folgende Gleichung gegeben:

G = A₁A₂A₃A₄A₅ O) .

wobei A₁ die Spannungsverstärkung der Stufe P₁, A die Spannungsverstärkung der Stufe P_g usw. sind. In Gleichung jj können die Größen A₁, A₃ ....A als Zufallsvariable angesehen werden, deren Verteilung gemessen und durch die Größenyu (den Mittelwert) und s (die Normalabweichung) und auch die Form ihrer Verteilungskurve gemessen werden kann. Es ist bereits festgestellt worden, daß für eine Menge von als brauchbar angenommenen Elementen der "gemessene" Mittelwertyu_m für jedes Element der Gleichung 4 genügen muß:

90 9836/129 3

Außerdem muß die "gemessene" Abweichung s für jedes Bauelement kleiner als die vorbestimmte Abweichung s„ sein:

(5)

Tabelle III gibt einen Satz von Spezifikationen für den in Figur 6 dargestellten Verstärker an.

	Tabelle	III	S S	Form
Bauteil	^s	0,15	Normal
Pl	5	0.007	It
P2	0.2	0.2	Il
P?	β	0.01	ti
P4	0.5	OO	ti
P5	8

Die vorerwähnten sogenannten Managmentgrenzen werden auf folgende Weise bestimmt. Wenn μ .gleich dem Mittelwert der Verstärkung des fünfstufigen Verstärkers ist, berechnet es sich aus der aus Gleichung 3 abgeleiteten Gleichung 6 . ·

wobei /i der Mittelwert der Verstärkung der Stufe Pl, Mittelwert der Verstärkung der Stufe P2 usw. ist.

(6)

der

Aus der Theorie der Statistik ist es bekannt, daß die Normalabweichung eines Parameters in einem System sich durch die Normalabweichungen der Parameter der Einzelteile, aus welchen das System besteht, und aus partiellen Ableitungen des Parameters für diese Teile in folgender Weise ausdrücken läßt:

2_D 2 , 2_n 2 , 2, 2

^ ⁸I ^Bl

22 ^S2 ^B2

⁽⁷

hierbei ist s die Normalabweichung der Verstärkung G des hergestellten Verstärkers

909836/12 93

d.h. die partielle Ableitung der Verstärkung G des Verstärkers bezogen auf die Ableitung A. der ersten Stufe Pl,

Aus Gleichung (3)und den festgelegten Mittelwerten der Verstärkung μ nach Tabelle III werden die tatsächlichen Werte von B auf foJLgende Weise bestimmt:

B₁ -£!_ = A₂A₃A₄A₅ = (0.2) (6) (0.3) (8) = 2.88 (8)

B₂ = ^_ = A₁A₅A₄A₅ = (5) (6) (O.j5) (8) = ?2 (9)

= 2.4 (10)

B₄ = ^8 (11)

B₅ = 1.8 (12)

Aus den Gleichungen (7) - (12) und den Werten für s

gemäß Tabelle III läßt sich der Wert s„ bestimmen, und zwar

s = I.09I (13)

Aus Gleichung (6) und den durch Tabelle III gegebenen Werten von ja. läßt sich der Wert/u berechnen zu: :

,Ug = 14.4

Es war festgelegt worden, daß die für die Brauchbaridenden Ober-Verstärkung sein sollten:

keit entscheidenden Ober- und Untergrenzen L_L bzw. L_n für die

" ¹⁷·⁶⁷³

9 0 9 836/12 9 3

Diese Ober- und Untergrenzen sind die sogenannten > Managementgrenzen. Die beim Erreichen dieser Grenzen zu berücksichtigenden Faktoren betreffen die zu erwartenden Veränderungen von μ und anderer Faktoren, die hier nicht besprochen zu werden brauchen.

Nachdem ein Mengensatz gemessen ist, werden die Ober- und Untergrenzen für die verschiedenen interessierenden Parameter dieses Mengensatzes vom Rechner in der oben beschriebenen Weise berechnet, jedoch werden an Stelle der vorbestimmten Werte die gemessenen Vierte von μ und s verwendet. Damit ein Mengensatz als fertigungsgeeignet bezeichnet wird, muß der Rechner feststellen, daß die berechnete Obergrenze für jede interessierende Zufallsvariable gleich oder kleiner als die Managementobergrenze größer oder gleich der Managementuntergrenze ist.

Die folgenden Zahlenbeispiele veranschaulichen dies. Es sei immer noch angenommen, daß die Verstärkung der interessierende Parameter ist. Ferner sei angenommen, daß die verschiedenen interessierenden Spannungen gemessen sind und die folgenden Werte von ja und s errechnet worden sind. I

	Tabelle	IV	S	0,15
Stufe	μ		Sl =	0,007
Pl	Fi -	5,12	S2 =	0,1
P2	μ2 =	0,205	S3 =	0,01
P5	^5 =	5,8	S4 =	0,2
P4	M4 =	0,5	s -
P5	F5 «	8,1

Aus Gleichung (6) ergibt sich der Mittelwert für die Verstärkung u zuu = 14,580, und aus den Gleichungen j(7) - (12) ergibt sich die Normalabweichung s für die Verstärkung "zu s = 0,9075· Daher ist die berechnete Obergrenze für die Verstärkung gleich Ly = 14,58 + 5(0,9075) = 17,502 und die berechnet«!

909836/12 93

Untergrenze L₁. = 14,58 - 5(0,9075) = 11,858. In diesem Beispiel

J_i

liegt die berechnete Obergrenze mit 17,302 niedriger als die Managementobergrenze von 17,673* und die berechnete üntergrenze liegt mit 11,858.über der Managementuntergrenze von 11,127. Damit kann hinsichtlich des Verstärkungsparameters der Mengensatz als fertigungsgeeignet gekennzeichnet werden. Wenn weiterhin die gefertigten Verstärker nach Figur 6 auf diesen Parameter geprüft werden, dann schließen die Testgrenzen, mit denen die gemessenen Grenzen verglichen werden sollen, die gerade festgelegten berechneten Grenzen ebenso wie die Managementgrenzen ein. Wenn das Enderzeugnis innerhalb der Managementgrenzen von L_rT = 17,673 und L₁. = 11,127 liegt, dann kann es (muß jedoch nicht

U J-/

notwendigerweise) als brauchbar angesehen werden, selbst wenn es nicht innerhalb der gerade berechneten engeren Grenzen von 17,3 und 11,8 liegt. Es kann als brauchbar angenommen werden, wenn es näher bei den engeren Grenzen liegt, es ist jedoch nicht brauchbar, wenn die tatsächlichen Messungen der gefertigten Verstärker Werte zeigen, die zwar weit außerhalb der berechneten Grenzen aber noch innerhalb der Management grenz en liegen. In beiden Fällen zeigt das Herausfallen aus den engen Grenzen, daß der Fertigungsprozeß nicht in der Weise verläuft, wie er sollte, und daß eine Korrektur erforderlich ist. Im letztgenannten Fall kann »ich ergeben, daß relativ ernste Fehler im Fertigungsprozeß vorliegen, die sich andernfalls nicht zeigen würden, bis der Verstärker verpackt und versandt worden ist, und dies wiederum bedeutet Nachteile im Anwendungsgebiet, hinsichtlich späterer Reparaturkosten, unzufriedener Kunden usw.

Als zweites Beispiel sei angenommen, daß bei einem Satz von Elementemengen ein Teil P3 außerhalb der Spezifikationsgrenzen fällt, alle anderen Teile jedoch gut innerhalb liegen. Dieses Beispiel ist in Tabelle V veranschaulicht..

909836/1293

	Tabelle	V	Sl	S
Stufe	μ		S2	= 0,1
Pl	P1 = 5		S3	= 0,00313
P2	P2 = °'	2	.S4	= 0,3*
P3	P~*> ~ ^		S5	= 0,01
P4	Pi± = °>	3'		= 0,1
P5	μ = 8

'*" außerhalb der Spezifikationsgrenzen

.Wenn der Rechner die gleichen Rechnungsgänge wie
erwähnt durchführt, dann ergeben sich die folgenden Resultate:

ju = 14,4

0,9095

17,36

11744

s _ —

^JU

Diese .Resultate erfüllen die durch die Managmentgrenzen gegebenen! Anforderungen für den Parameterverstärkung,und daher kann'dieser i Elementensatz in dieser Hinsicht als fertigungsgeeignet gekenn- I zeichnet werden. ,

Als drittes Beispiel sei angenommen, daß eine der
Baugruppen P3 außerhalb der Spezifikationsgrenzen liegen, wie im
vorigen Beispiel, die anderen Teile jedoch gerade innerhalb der
^urenzen liegen. Diese Situation ist in Tabelle VI veranschaulicht;

Stufe Pl P2 P3

Tabelle	VI	5	sl	S	15
P		0,2	S2	= 0,	007
Pi =	6	s^	= 0,	3*
Pz -			= 0,
P

909836/1293

P4 ■

P5

- 8

= 0,01

außerhalb der Spezifikationsgrenzen

" Der Rechner liefert nun folgende Ergebnisse:

g
^sg
^Lu

= 14.4 = 1,12

= 17,76

"L₁. = 11,04

JLi

Nun liegt die gemessene Untergrenze niedriger als die Managmentgrenze von L_T =11,127, und zusätzlich liegt die gemessene Oöer-

grenze über der Managtnent grenze L„ = 17*675· Jeder dieser Aoweichungen genügt für sich, um diesen Satz von Mengen auszuscheiden: Die Mengensätze können also als fertigungsgeeignet gekennzeichnet werden. A

Als letztes Beispiel sei angenommen, daß die Elemente die gleichen wie in Tabelle IV seien ausgenommen die Baugruppe P5> Ferner sei angenommen, daß ihr Mittelwert yu-, außerhalb der Spezifikationsgrenzen liege und gleich 4 sei. Für diesen Mengensatz berechnet der Rechner folgende Werte.

10,09 0,908 12,81

7,57

Jetzt liegt die Obergrenze innerhalb der Spezifikationsgrenzen, die Untergrenze jedoch nicht. Dieser Satz von Mengen kann daher nicht als fertigungsgeeignet gekennzeichnet werden. Aus diesem Beispiel geht hervor, daß nun die Baugruppe P5 durch eine andere Baugruppe ersetzt werden muß, die innerhalb der Spezifikationsgrenzen liegt, soweit es den Mittenwert yü, betrifft.

909836/1293

Claims (1)

1. Patentansprüche

   1. Verfahren zur Herstellung von Erzeugnissen, dadurch gekennzeichnet, daß die Werte und die Uertverteilung der interessierenden Parameter von Mengen der für die Herstellung der Erzeugnisse verwendeten Elemente festgelegt werden, daß von den für die Herstellung der Erzeugnisse zu verwendenden Elementemengen Proben entnommen werden, wobei einige der Mengen innerhalb und einige der Mengen außerhalb des festgelegten Datenbereiohs fallen können, daß aus diesen Proben durch Messung die tatsächlichen Werte der interessierenden Parameter jeder Menge und ihre statistische Verteilung bestimmt werden, daß aus diesen gemessenen Parameterwerten und ihrer statistischen Verteilung die Werte und die Verteilung der zu erwartenden Betriebsparameter der aus den durch Proben erfaßten Mengen herzu- j stellenden Erzeugnisse bestimmt werden und daß entsprechend der ν so bestimmten zu erwartenden Betriebseigenschaften der Produkte j entschieden wird, ob die Produkte aus diesen Elementemengen hergestellt werden oder nicht.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch

   gekennzeichnet, daß aus den gemessenen Werten der . Proben und der statistischen Werteverteilung der Parameter die T^stgrenzen bestimmt werden, welche für die Prüfung der Betriebseigenschaften der aus den durch die Proben erfaßten Elementer = mengen hergestellten Erzeugnisse bestimmt werden und daß die Betriebseigenschaften der hergestellten Erzeugnisse nach diesen Testgrenzen geprüft werden.

   j5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet« daß die Bestimmung des Heretellena oder Nicht-Herstellens einen Vergleich der eraitttlten Betriebsparameter der Erzeugnisse mit voher festgelegten Betriebsparametergrenzen umfaßt und dai (a) die Erzeugnisse aus diesen Elementemengen gefertigt werden, wenn die erst genannten Grenzen innerhalb der letzt genannten liegen, bzw. (b) wenn sie nicht

   90983671293 "

   innerhalb dieser Grenzen liegen, mindestens eine der Elementemengen ausgeschieden und durch eine andere Elementenmenge ersetzt wird, welche so ausgewählt ist, daß die Betriebsparameter des Erzeugnisses in die vorher festgelegten Grenzen fallen, so daß die Fertigung des Erzeugnisses aus den Elementemengen dann durchgeführt werden kann.

   4. Verfahren nach Anspruch ^, dadurch

   gekennzeichnet, daß zur Prüfung der Betriebseigenschaften der gefertigten Erzeugnisse Testgrenzen verwendet werden, welche auf den Betriebsparametern beruhen, die aus den gemessenen

   " interessierenden Parameterwerten und deren Verteilung der Elemente-.mengen bestimmt sind.

   5. Verfahren nach Anspruch J5, dadurch gekennzeichnet, daß die Festlegung der Werte die Bestimmung des Mittelwertes s,. der Normalabweichung s und der Kurvenform der Verteilung der interessierenden Parameter der bei der Fertigung der Erzeugnisse zu verwendenden Elementemengen um- j

   _: faßt, daß die Probenentnahme und Messung der Mengen der für die | Produktfertigung zu verwendenden Elemente die Bestimmung der ; tatsächlichen Werte p_m und s_m der interessierenden Parameter jeder Menge aus diesen Proben umfaßt, daß der Vergleich für jeden interessierenden Parameter jeder Elementenmenge einen Ausschluß j einer Elementenmenge umfaßt: (a) wenn μ <^ (μ«.-τ s ) oder wenn ! u^ ( ju + s ) , (b) wenn s \s ist, und (c) wenn mehr als eine I vorbestimmte Zahl der Elemente einer Menge bei der Messung einen j größeren Parameterwert als der Wert dieses Parameters am Punkt 4s der Verteilungskurve ergeben hat, daß der Ausschluß und der Ersatz mindestens einer Elementenmenge das Testen der interessierenden Parameter der anderen Menge umfaßt zur Bestimmung das

   (^s ' ^ss^^^lm^<i ( ^s ^{+ s}s^' ^sm^^ss ^{ist 1}^ ^{daß weni}ser als _; eine vorgegebene Anzahl der Elemente der anderen Menge bei der Messung einen Parameterwert zeigt, der kleiner als der Wert des

   Parameters an der Stelle 4s ist.

   s -ι,

   909836/1293

   6. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem aus den J Elementemengen zunächst Teileinheiten gefertigt werden, die dann \ zum Endprodukt montiert werden, dadurch gekenn- ! zeichnet, daß die Teileinheiten aus ausgewählten Elemente-j mengen gefertigt und dann zu den Enderzeugnissen montiert werden
   und daß die Betriebseigenschaften sowohl der Teileinheiten als
   auch der Enderzeugnisse unter Verwendung der Testgrenzen geprüft werden, welche aus den gemessenen Werten und der vorbestimmten Verteilung der interessierenden Parameter der Elementemengen berechnet worden sind.

   9 0 98 3 6/1293

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