面向小批量生產(chǎn)的潛在工藝失效模式挖掘方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[ooou本發(fā)明設(shè)及一種產(chǎn)品制造質(zhì)量控制方法，適用于多品種、小批量的定制生產(chǎn)模式， 具體設(shè)及一種基于過程要素模型的面向小批量生產(chǎn)的潛在工藝失效模式挖掘方法。
【背景技術(shù)】
[000引PFMEA(ProcessFailureModeandEffectsAnalysis,過程失效模式及影響分 析）是在失效模式及影響分析的基礎(chǔ)上，衍生出來的針對產(chǎn)品制造過程質(zhì)量控制的一種系 統(tǒng)化和程序化的技術(shù)分析活動，致力于挖掘和評價(jià)生產(chǎn)過程中潛在工藝失效及其影響，進(jìn) 而制定并實(shí)施能夠預(yù)防或控制失效發(fā)生的有效措施。PFMEA能否有效應(yīng)用的關(guān)鍵影響因素 之一，就是能否系統(tǒng)而準(zhǔn)確地挖掘出潛在的工藝失效模式。
[0003] 目前，潛在工藝失效模式的分析主要有技術(shù)和具有方法論普遍意義的技術(shù)管理兩 種方式。前者是針對特定產(chǎn)品的具體制造過程來發(fā)展?？诩夹g(shù)進(jìn)行分析，如軸承故障模式 的分析、輸電桿塔結(jié)構(gòu)體系主要失效模式的分析等。后者則主要依據(jù)W往經(jīng)驗(yàn)做出，考慮到 制造過程質(zhì)量影響因素的可能變異，往往結(jié)合頭腦風(fēng)暴法或借助知識推理理論進(jìn)行失效模 式的分析，如航空零部件失效模式的分析、某些機(jī)械產(chǎn)品的失效模式分析等。在工業(yè)化大 批量生產(chǎn)模式下，生產(chǎn)自動化程度高，完善而有效的過程質(zhì)量控制體系使得構(gòu)成制造過程 的相關(guān)要素變異處于可接受的范圍之內(nèi)，因而過程的失效模式基本穩(wěn)定，特別是長期穩(wěn)定 的生產(chǎn)過程積累了大量可供參考借鑒的典型失效模式。因此，在汽車等工業(yè)化大批量穩(wěn)定 生產(chǎn)產(chǎn)品的領(lǐng)域，基于技術(shù)管理方式的潛在工藝失效模式的分析方法得到廣泛而有效地應(yīng) 用。
[0004] 然而，在多品種、小批量生產(chǎn)模式下，生產(chǎn)的自動化程度相對較低，制造過程的構(gòu) 成要素調(diào)整頻繁，從而降低了制造過程的穩(wěn)定性，加大了潛在過程失效模式的不確定性程 度和分析難度，使得有關(guān)過程失效模式的經(jīng)驗(yàn)積累極為困難。多品種、小批量生產(chǎn)模式所導(dǎo) 致的經(jīng)驗(yàn)有限性，使得主要依靠已往經(jīng)驗(yàn)來分析潛在過程失效模式的現(xiàn)行技術(shù)管理方式難 W執(zhí)行下去，使得針對大批量生產(chǎn)模式形成的PFMEA標(biāo)準(zhǔn)化成果無法直接應(yīng)用小批量定制 生產(chǎn)模式中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種潛在工藝失效模式挖掘方法，從構(gòu)建工步的過程要素 模型入手，建立基于過程要素的工藝失效模式挖掘方法，解決小批量生產(chǎn)模式下潛在過程 失效模式的窮舉式挖掘問題，使PFMEA在小批量生產(chǎn)過程控制中的運(yùn)用更加有效、更合乎 實(shí)際。
[0006] 本發(fā)明通過W下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的。面向小批量生產(chǎn)的潛在工藝失效模式 挖掘方法，用過程要素模型來描述各工步，確定構(gòu)成各工步的過程要素，形成基于過程要素 的工藝流程表，包括W下步驟：
[0007] 1)依據(jù)工藝過程的時(shí)間順序和空間布置，將相應(yīng)工藝過程分解成一系列工步；用 過程要素模型來描述各工步，確定構(gòu)成各工步的過程要素，形成基于過程要素的工藝流程 表，從而求出工藝過程矩陣：
[0008]P=化P。PePePaPt]t
[0009] 其中；Pi為要素模型中的輸入；P。為輸出；Pc為資源；Ps為環(huán)境；Pa為轉(zhuǎn)化活動；Pt 為檢測控制；
[0010] 2)將給出的潛在工藝失效模式判定準(zhǔn)則轉(zhuǎn)換為失效判定矩陣：
[0011] J=[jija. . .ji. . .jj];
[0012] 式中；ji表示第i條失效模式判定準(zhǔn)則；
[0013] 3)求出失效模式矩陣；
[0014]
【主權(quán)項(xiàng)】
1.面向小批量生產(chǎn)的潛在工藝失效模式挖掘方法，其特征在于，用過程要素模型來描 述各工步，確定構(gòu)成各工步的過程要素，形成基于過程要素的工藝流程表，包括以下步驟： 1) 依據(jù)工藝過程的時(shí)間順序和空間布置，將相應(yīng)工藝過程分解成一系列工步；用過程 要素模型來描述各工步，確定構(gòu)成各工步的過程要素，形成基于過程要素的工藝流程表，從 而求出工藝過程矩陣： P = [P1 P0 Pe Pe Pa PJt 其中：P1S要素模型中的輸入；P 〇為輸出；Pk為資源；PS為環(huán)境；PA為轉(zhuǎn)化活動；Pt為檢 測控制； 2) 將給出的潛在工藝失效模式判定準(zhǔn)則轉(zhuǎn)換為失效判定矩陣： J = Ul J.2 ……J.I]; 式中表示第i條失效模式判定準(zhǔn)則； 3) 求出失效模式矩陣：
式中：?為邏輯分析判斷符號，表示用失效模式判定準(zhǔn)則對過程要素進(jìn)行分析判斷； P(n，m)表示第η個(gè)工藝中所包含的第m個(gè)工步的過程要素矩陣； 在分析過程中，用第i條判定準(zhǔn)則ji(l < i < I)對過程要素矩陣P(n，m)內(nèi)的各元素進(jìn) 行分析時(shí)，若發(fā)現(xiàn)該元素滿足ji(l < i < I)的判定要求，則失效模式矩陣F中的相應(yīng)值設(shè) 為1 ;若發(fā)現(xiàn)該元素不滿足ji(l < i < I)的判定要求，則失效模式矩陣F中的相應(yīng)值設(shè)為 0〇
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種面向小批量生產(chǎn)的潛在工藝失效模式挖掘方法，用過程要素模型來描述各工步，確定構(gòu)成各工步的過程要素，形成基于過程要素的工藝流程表，本發(fā)明采用過程要素模型對工步所包含的信息進(jìn)行分解，能有效避免潛在工藝失效模式的遺漏，實(shí)現(xiàn)潛在工藝失效模式的窮舉式挖掘。
【IPC分類】G06F19-00
【公開號】CN104866731
【申請?zhí)枴緾N201510333444
【發(fā)明人】劉衛(wèi)東, 聶文濱, 胡坤, 曾天, 王娜
【申請人】南昌航空大學(xué)
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年6月16日