一种基于预防维修的T2控制图经济设计方法

技术领域

本发明涉及生产制造领域，特别是一种基于预防维修的T

背景技术

在实际生产过程中，产品质量往往受多质量特性的影响，所以需要利用控制图对产品的质量特性进行监测，而传统控制图只能对单个质量特性进行监测，但这一过程会出现很大的缺陷，比如随着监控的质量特性越多，弃真的概率越大，也就是生产者风险越大；当产品质量特性之间出现相关关系时，传统控制图无法适应变量之间的统计相关性不能同时监测多个质量特性；此外在传统控制图的使用过程中会产生很多成本，而在处理经济成本时，无法让传统控制图的监控效率达到最优，需要对控制图的设计参数如样本容量、抽样间隔、控制限进行设计，得到最优的参数组合来使得经济成本降到最低，且当生产设备出现异常时，检查和维修设备的成本通常较高，传统的控制图无法降低设备维修难度，也无法减小经济成本以及产品质量对产品质量进行保证。

因此本发明提供一种的新的方案来解决此问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种基于预防维修的T

其解决的技术方案是，一种基于预防维修的T2控制图经济设计方法，所述经济设计方法具体包括如下步骤：

S1、根据产品的质量特性构造T

S2、确定T

S3、确定T

S4、根据步骤S3确定预防维修的费用函数C；

S5、根据步骤S1-S4构建基于预防维修的T

进一步地，所述步骤S1中的T

其中产品的质量特性值服从均值向量为μ、协方差矩阵为Σ的P(P≥2)维正态分布，n为样本即抽样产品的容量，X为质量特性，

进一步地，所述步骤S2的运行周期总长度T＝T

进一步地，所述步骤S3中的运行成本包括T

进一步地，所述步骤S4中的费用函数C根据步骤S3的运行成本得到：

C＝C

进一步地，所述步骤S5中的经济模型ETC为：

进一步地，所述步骤S5设定警戒限UWL＝2/3UCL，当样本点即样本统计量T

进一步地，所述步骤S5中利用蒙特卡洛模拟法计算的ARL

A1、获得2000组服从均值向量为μ

A2、比较步骤A1中得到的样本统计量T

A3、若统计量T

A4、将步骤A1-A3重复模拟M＝1000次,计算重复次数RL的均值

A5、将步骤A1中的均值向量进行偏移，并重复步骤A1-A4，得到失控状态下平均运行长度ARL

本发明实现了如下有益效果：

本申请在根据产品的质量特性上设计了T

附图说明

图1为本发明中样本容量n随着抽样的固定部分费用a、指数分布参数λ、抽样的可变部分费用b的变化图。

图2为本发明中抽样间隔h随着抽样的固定部分费用a、指数分布参数λ、失控时的单位费用C

图3为本发明中控制限H随着一个虚发警报的费用Y、指数分布参数λ的变化图。

图4为本发明中单位成本ETC随着抽样的固定部分费用a的变化图。

具体实施方式

为有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1-4对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。

下面将参照附图描述本发明的各示例性的实施例。

一种基于预防维修的T

S1、根据产品的质量特性构造T

其中产品的质量特性值服从均值向量为μ、协方差矩阵为Σ的P(P≥2)维正态分布，n为样本即抽样产品的容量，X为质量特性，

当T

S2、确定T

S3、确定T

S4、根据步骤S3确定预防维修的费用函数C；

S5、根据步骤S1-S4构建基于预防维修的T

所述步骤S1中，T

所述步骤S2的运行周期总长度T＝T

所述步骤S3的运行成本指从生产过程处于受控状态开始到失控状态，T

所述步骤S4中的费用函数C根据步骤S3的运行成本得到：

C＝C

所述步骤S5中的经济模型ETC为：

所述步骤S5设定警戒限UWL＝2/3UCL，当样本点即样本统计量T

在本发明中的说明书以及权利要求书里的受控和失控是指T

所述步骤S3中成本函数中的ARL

A1、获得2000组服从均值向量为μ

A2、比较步骤A1中得到的样本统计量T

A3、若统计量T

A4、将步骤A1-A3重复模拟M＝1000次,计算重复次数RL的均值

A5、将步骤A1中的均值向量进行偏移，并重复步骤A1-A4，得到失控状态下平均运行长度ARL

本发明在具体使用的时候，某一企业的生产过程中需要对某一产品的多个质量特性进行监控，令质量特性数量p＝3，该质量特性值服从均值向量为μ＝μ

(1)模型参数按照以下进行设定：

λ＝0.05；a＝0.5；b＝0.1；E＝0.5；T

(2)将遗传算法运行代数设定为100，交叉率为0.8，变异率为0.1；

(3)利用Matlab进行编程，建立成本函数C，并采用蒙特卡洛模拟法计算T

(4)设定控制图参数[n,h,H]的搜索范围，1≤n≤25，0.1≤h≤5，10≤H≤30，其中要求样本容量n为整数；

(5)过程结束，输出计算结果，经过求解，经济模型ETC的成本函数C以及最优的参数组合为：ETC＝80.8675、n＝15、h＝0.188、H＝17.128。

采用以上数值对T

为了探究T

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通过回归分析，得到以下结论：

(1)样本容量n与抽样的固定部分费用a呈正相关关系，与指数分布参数λ、抽样的可变部分费用b呈负相关关系；

(2)抽样间隔h与抽样的固定部分费用a呈正相关关系，与指数分布参数λ、失控时的单位费用C

(3)控制上限H与一个虚发警报的费用Y呈负相关关系，与指数分布参数λ呈正相关关系；

(4)单位成本ETC与抽样的固定部分费用a呈正相关关系。

本发明实现了如下有益效果：

(1)本申请根据产品的质量特性上设计了T

(2)本申请首先构造T