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摘 要:对于统计过程控制来说,主要是借助统计学原理,对过程数据进行分析,以及监视与诊断过程操作等,主要是一种改进过程,能够对产品质量进行提升。本文主要在分析统计过程控制的定义基础上,分析了多变量统计控制的方式以及统计过程控制的应用等,以此能够引起过程工业生产人员的重视,促进工业生产的积极发展。
关键词:统计过程控制 连续过程 应用
作为一种提高产品质量的技术手段,统计过程控制在离散过程中已经得到了积极的运用。它主要是运用统计学原理的监视过程,对过程处于“在控状态”进行判断。通过对产品品质的分析,在其中发现可改善的因素,以此能够使系统偏差减少,实现提高产品质量的目的。
一、统计过程控制的定义
作为一种统计方法,统计过程控制主要是依靠分析产品的某些质量特性,对其是否需要改进过程进行确定,以此来使波动减少,得到比较高的质量。统计质量管理简称“SQC”,统计过程控制被称为“SPC”。尽管这两种方式经常会相互代替,然而在大部分的场合对它们的定义存在一定的区别。所谓SQC主要是对最近一段数据的获取,以此用作分析方式;而对于SPC来说,主要是获取直线数据,而且需要马上进行分析。然而,在现实工作中一些工作人员为了将这种区别避开,将这些方式统称为统计过程质量控制,简称为SPQC。
对于统计过程来说,这个词汇经常会使人们进行一种错误的判断,人们普遍认为SPC属于一种好控制规则,还有的认为它具有向过程提供反馈信息的作用。但是,现实意义上,SPC主要是以统计学为基础的一种分析手段,主要被用作分析过程数据,而且对工艺工程师以及控制工程师具有协助作用,以完成对过程的改进。对于SPC与质量管理来说,不是同义语,而且也不是对测量产品质量特性的直接测量,而是作为一种分析工具。能够对可能存在的一些可修正的条件加以指出。因此,应该加强对这两者概念的分析,才能更好地在连续过程中加以运用。
二、多变量统计控制的方法分析
对于产品质量来说,在很多连续与离散过程中,都是由多个因素控制的,各个因素之间具有相关性联系。因此,借助一个因素作为单变量的控制图具有一定的不合理性。所以,人们就对大多数的多变量统计控制方式进行开发,主要有多变量控制图与多元投影方法。
1.多变量控制图。对于多变量控制图来说,主要是借助参考数据集,对控制限进行确定,并且利用这种控制限监视过程新观测过程中,统计量应该对不同的精确分布进行服从。对于这种控制图来说,其优点主要是可以得到精确的控制限,特别是在采样次数较少的情况下。
2.多元投影方法。尽管多变量控制图对多质量因素控制质量的问题进行了解决,然而在应用过程中受到了一定的限制。每当多个因素之间呈现出线性相关的关系时,协方差阵就变成了奇异阵,逆阵消失,导致不能发挥统计控制的作用。一些研究学者借助多远投影的方式,探讨了复杂多质量因素的问题,而且也取得了一定的成绩。作为多元投影方式,其实质就是借助一种最优方式,与数据表的信息加以综合,能够简化与降维多维数据,从而能够将其主要结构加以揭示,与此同时能够将数据阵包含信息的合理解释提出来。对于多元投影的方式主要有主成分分析、部分最小二乘等。在实际工作中,只依靠质量变量数据控制统计具有一定的局限性。对于化工过程的质量因素需要长期的采样周期,具有较差的实时性。但是对于过程变量来说,其采样速度快,测量比较准确,如温度、压力等,还能进行大量有效信息的提供。因此,人们借助PLS方式,结合过程变量阵X与质量变量阵Y,能够有效监视连续过程。
三、统计过程控制在质量管理的实现方式
传统的质量管理仅仅可以检测终产品,但是这种质量管理具有耗时、耗材、低效以及对问题症结的确定方面的问题。但是借助SPC能够有效分析与控制企业生产过程的质量状况,能够帮助质量管理人员进行预测性地分析未来的质量状况。
作为SPC技术,在生产过程中的应用主要有几个环节:在生产过程中,确定关键质量的特性;采集数据;依据分布特征,对合适的控制图进行确定与选择;监控生产过程;分析过程与连续改进等。如果这些环节中出现任何处理不恰当的现象,都会造成统计质量控制技术的失败。对于关键质量特性来说,主要就是影响产品特征性能或使用寿命的特性。在确定好关键质量后,还要进行定量与定性地分析分布情況,从而能够将统计规律找出来。最后,才能对相应的控制图进行确定,监控关键质量特性,也就是能够针对生产过程,可以实现统计过程的控制。
SPC应用主要是借助控制图的作用。对于SPC的控制过程主要有两个阶段:过程分析阶段与过程控制阶段。所谓过程分析阶段,主要是进行生产准备,还要对生产情况给予一定的保证,需要在各个要素都正常的情况下进行,然后就是过程数据的收集、制作直方图以及分析用控制图。借助对用控制图和控制图的中心线与控制界限的分析,分析过程是否保持稳态以及过程的能力情况如何。如果过程是在控制状态下,而且过程能够充足,应该转化分析用控制图为控制用控制图;如果过程是在统计的失控状态下,应该找到其原因然后进行消除,对中心线与控制界限进行重新计算,一直使过程符合统计控制状态为止。监控阶段,主要是借助控制用控制图的作用,监控过程,主要是作为过程的连续监控。在监控过程中,应该遵循一定的抽样间隔,进行样本的抽取。通过统计计算,然后还要在控制图上进行描点,从而能够对过程的受控状态进行判断。一旦发现过程失控现象,应该立即查找原因,并且对其造成的影响尽快解决。过程监控能够将SPC预防控制的作用充分体现出来。
四、统计过程控制的应用途径
对于统计过程控制的应用主要有两个途径:其一是实现实时的控制图,主要就是对过程进行在线监视,还能将失控警报进行提供。当前,已经有很多仪表与控制公司利用控制图集在过程监控软件上。而另外一种途径主要是借助SPC对质量异常的原因进行分析。主要是借助质量指标以及过程变量、原料变量等因素,结合SPC与专家系统方式,对质量指标异常的原因进行分析。连续过程中,统计过程主要是一种操作优化工具,能够借助过程工况参数的改变,以及排除干扰源等,进行过程的操纵。因此,统计过程控制在连续过程中的应用能够得到一定的发展。
五、结语
总之,在SPC看来,过程能够进行改进,借助判断与分析异常原因,能够排除造成产品质量偏差的因素并进行改正,能够实现质量的提高的目的。因此,对于SPC来说,在工业中的应用比较广泛,在应用过程中还要注意一些连续工业中的常见问题,借助多种分析方式,能够促进统计过程的合理控制,以此能够实现提高质量的目的,增加生产率,可以为未来的工业生产与发展提供有利的条件,从而促进工业的生产与发展。
参考文献:
[1]王保兴,邹振民,刘维涓,李晓亚,侯英,董海平,卫青.再造烟叶主要化学组分的AOTF-NIR在线监测[J].烟草科技,2011,(01):16-17.
[2]靳剑英.不等长间歇过程的统计建模及在线监测[D].东北大学,2012.
[3]秦凡惠.基于PLS的注塑成型过程质量预测方法研究[D].东北大学,2012.
[4]才丽红.基于主元分析的液氢生产过程故障检测技术[D].哈尔滨工程大学,2012.
关键词:统计过程控制 连续过程 应用
作为一种提高产品质量的技术手段,统计过程控制在离散过程中已经得到了积极的运用。它主要是运用统计学原理的监视过程,对过程处于“在控状态”进行判断。通过对产品品质的分析,在其中发现可改善的因素,以此能够使系统偏差减少,实现提高产品质量的目的。
一、统计过程控制的定义
作为一种统计方法,统计过程控制主要是依靠分析产品的某些质量特性,对其是否需要改进过程进行确定,以此来使波动减少,得到比较高的质量。统计质量管理简称“SQC”,统计过程控制被称为“SPC”。尽管这两种方式经常会相互代替,然而在大部分的场合对它们的定义存在一定的区别。所谓SQC主要是对最近一段数据的获取,以此用作分析方式;而对于SPC来说,主要是获取直线数据,而且需要马上进行分析。然而,在现实工作中一些工作人员为了将这种区别避开,将这些方式统称为统计过程质量控制,简称为SPQC。
对于统计过程来说,这个词汇经常会使人们进行一种错误的判断,人们普遍认为SPC属于一种好控制规则,还有的认为它具有向过程提供反馈信息的作用。但是,现实意义上,SPC主要是以统计学为基础的一种分析手段,主要被用作分析过程数据,而且对工艺工程师以及控制工程师具有协助作用,以完成对过程的改进。对于SPC与质量管理来说,不是同义语,而且也不是对测量产品质量特性的直接测量,而是作为一种分析工具。能够对可能存在的一些可修正的条件加以指出。因此,应该加强对这两者概念的分析,才能更好地在连续过程中加以运用。
二、多变量统计控制的方法分析
对于产品质量来说,在很多连续与离散过程中,都是由多个因素控制的,各个因素之间具有相关性联系。因此,借助一个因素作为单变量的控制图具有一定的不合理性。所以,人们就对大多数的多变量统计控制方式进行开发,主要有多变量控制图与多元投影方法。
1.多变量控制图。对于多变量控制图来说,主要是借助参考数据集,对控制限进行确定,并且利用这种控制限监视过程新观测过程中,统计量应该对不同的精确分布进行服从。对于这种控制图来说,其优点主要是可以得到精确的控制限,特别是在采样次数较少的情况下。
2.多元投影方法。尽管多变量控制图对多质量因素控制质量的问题进行了解决,然而在应用过程中受到了一定的限制。每当多个因素之间呈现出线性相关的关系时,协方差阵就变成了奇异阵,逆阵消失,导致不能发挥统计控制的作用。一些研究学者借助多远投影的方式,探讨了复杂多质量因素的问题,而且也取得了一定的成绩。作为多元投影方式,其实质就是借助一种最优方式,与数据表的信息加以综合,能够简化与降维多维数据,从而能够将其主要结构加以揭示,与此同时能够将数据阵包含信息的合理解释提出来。对于多元投影的方式主要有主成分分析、部分最小二乘等。在实际工作中,只依靠质量变量数据控制统计具有一定的局限性。对于化工过程的质量因素需要长期的采样周期,具有较差的实时性。但是对于过程变量来说,其采样速度快,测量比较准确,如温度、压力等,还能进行大量有效信息的提供。因此,人们借助PLS方式,结合过程变量阵X与质量变量阵Y,能够有效监视连续过程。
三、统计过程控制在质量管理的实现方式
传统的质量管理仅仅可以检测终产品,但是这种质量管理具有耗时、耗材、低效以及对问题症结的确定方面的问题。但是借助SPC能够有效分析与控制企业生产过程的质量状况,能够帮助质量管理人员进行预测性地分析未来的质量状况。
作为SPC技术,在生产过程中的应用主要有几个环节:在生产过程中,确定关键质量的特性;采集数据;依据分布特征,对合适的控制图进行确定与选择;监控生产过程;分析过程与连续改进等。如果这些环节中出现任何处理不恰当的现象,都会造成统计质量控制技术的失败。对于关键质量特性来说,主要就是影响产品特征性能或使用寿命的特性。在确定好关键质量后,还要进行定量与定性地分析分布情況,从而能够将统计规律找出来。最后,才能对相应的控制图进行确定,监控关键质量特性,也就是能够针对生产过程,可以实现统计过程的控制。
SPC应用主要是借助控制图的作用。对于SPC的控制过程主要有两个阶段:过程分析阶段与过程控制阶段。所谓过程分析阶段,主要是进行生产准备,还要对生产情况给予一定的保证,需要在各个要素都正常的情况下进行,然后就是过程数据的收集、制作直方图以及分析用控制图。借助对用控制图和控制图的中心线与控制界限的分析,分析过程是否保持稳态以及过程的能力情况如何。如果过程是在控制状态下,而且过程能够充足,应该转化分析用控制图为控制用控制图;如果过程是在统计的失控状态下,应该找到其原因然后进行消除,对中心线与控制界限进行重新计算,一直使过程符合统计控制状态为止。监控阶段,主要是借助控制用控制图的作用,监控过程,主要是作为过程的连续监控。在监控过程中,应该遵循一定的抽样间隔,进行样本的抽取。通过统计计算,然后还要在控制图上进行描点,从而能够对过程的受控状态进行判断。一旦发现过程失控现象,应该立即查找原因,并且对其造成的影响尽快解决。过程监控能够将SPC预防控制的作用充分体现出来。
四、统计过程控制的应用途径
对于统计过程控制的应用主要有两个途径:其一是实现实时的控制图,主要就是对过程进行在线监视,还能将失控警报进行提供。当前,已经有很多仪表与控制公司利用控制图集在过程监控软件上。而另外一种途径主要是借助SPC对质量异常的原因进行分析。主要是借助质量指标以及过程变量、原料变量等因素,结合SPC与专家系统方式,对质量指标异常的原因进行分析。连续过程中,统计过程主要是一种操作优化工具,能够借助过程工况参数的改变,以及排除干扰源等,进行过程的操纵。因此,统计过程控制在连续过程中的应用能够得到一定的发展。
五、结语
总之,在SPC看来,过程能够进行改进,借助判断与分析异常原因,能够排除造成产品质量偏差的因素并进行改正,能够实现质量的提高的目的。因此,对于SPC来说,在工业中的应用比较广泛,在应用过程中还要注意一些连续工业中的常见问题,借助多种分析方式,能够促进统计过程的合理控制,以此能够实现提高质量的目的,增加生产率,可以为未来的工业生产与发展提供有利的条件,从而促进工业的生产与发展。
参考文献:
[1]王保兴,邹振民,刘维涓,李晓亚,侯英,董海平,卫青.再造烟叶主要化学组分的AOTF-NIR在线监测[J].烟草科技,2011,(01):16-17.
[2]靳剑英.不等长间歇过程的统计建模及在线监测[D].东北大学,2012.
[3]秦凡惠.基于PLS的注塑成型过程质量预测方法研究[D].东北大学,2012.
[4]才丽红.基于主元分析的液氢生产过程故障检测技术[D].哈尔滨工程大学,2012.