Метод прогнозирования качества технологического процесса в массовом производстве

Авторы
Файлы

Филиппов А.В. Цыбрий И.К. Статья в формате PDF 987 KB

В работе рассматривается алгоритм функционирования системы активного контроля качества производственного процесса, позволяющий сократить процент бpaка путем предсказания выхода контролируемого параметра за установленные нормативы и своевременной подналадки производственного оборудования.

Существующие методы контроля обладают некоторым эффектом запаздывания, т.е. изменение параметров технологического процесса возможно только после производства некоторого количества бpaкованных изделий. В основу предлагаемого алгоритма положено аналитическое определение зарождения тренда, способного в дальнейшем привести к появлению бpaка.

Алгоритмы функционирования таких систем строятся на использовании скользящих средних (Moving Average), в частности Простой Скользящей Средней (SMA - Simple Moving Average), и Взвешенной Скользящей Средней (WMA - Weightened Moving Average). SMA вычисляют по следующей формуле:

где n - число значений (параметр усреднения), P_i - значения элементов выборки, учитывающихся при расчете текущего значения средней.

В качестве примера рассмотрим распределение отклонений от номинального диаметра в выборке из 100 деталей, обpaбатываемых последовательно на одной наладке станка. На рис. 1 показаны SMA с периодами 3 (красный) и 7 (зеленый), построенные на основе выборки.

Анализ данного графика позволяет определить некоторые свойства SMA. В частности, присутствует некоторое запаздывание графика SMA, относительно текущего показателя анализируемой величины.

Построение SMA не представляет какой-либо сложности, однако значения элементов выборки имеют один и тот же «вес». Поэтому, при построении SMA с большим значением параметра n и при условии, что реальный тренд окажется короче по времени, значения удаленных от текущего элементов приведут к погрешности в оценке текущего тренда. По этой причине SMA строятся со значением параметра n, не превышающим 20. Однако применение даже этого просто инструмента позволяет определить основные соотношения, указывающие на вероятное появление бpaка.

Допустим, что контролируемый параметр не должен выходить за установленный норматив [-150; 75] (рис. 2). На рисунке выделены точки, сигнализирующие о возможности появления бpaка. Данные точки появляются при пересечении «быстрой» SMA, «медленной», что обусловлено различной скоростью «реакции» на поведение тренда.

Значительным недостатком SMA является позднее время появления этих сигнализирующих точек, что, впрочем, удается решить применением WMA.

Рис. 1. Пример построения SMA

Рис. 2. Анализ выборки значений при помощи двух SMAс различными параметрами усреднения

Основной идеей построения WMA является присвоение каждому значению анализируемого параметра определенного весового значения, уменьшающегося с удалением элемента от текущего. Соответственно, WMA рассчитывается по формуле

где w_i = 1/i - «вес» каждого значения элементов выборки, P_i - значения элементов выборки, учитывающихся при расчете текущего значения средней. Данный метод усреднения предполагает, что вес исторически «старых» выборочных средних уменьшается по геометрическому закону при присоединении новыхвыборочных средних. Применение WMA в построении карт контроля качества позволяет зарегистрировать малые сдвиги исследуемых показателей и, следовательно, изменения в производственном процессе до того, как они получать катастрофический хаpaктер. На рис. 3 изображено использование WMA при анализе выборки из тех же 100 значений.

Очевидно, что применение WMA позволяет предсказать возможное появление бpaка значительно раньше, чем SMA, что позволит своевременно провести калибровку технологического процесса.

Полученные результаты позволяют говорить о возможности использования данного метода для снижения процента бpaка, а значит, о перспективности дальнейших исследований в этой области.

Рис. 3. Анализ выборки значений при помощи двух WMA

Список литературы

1. Романов В.Н., Комаров В.В. Теория измерений. Анализ и обработка экспериментальных данных: учеб. пособие. - СПб.: СЗТУ, 2002.

2. Филлипс Ч., Харбор Р. Системы управления с обратной связью. - М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2001.

ВОЗМОЖНЫЕ ФАКТОРЫ РИСКА У РАБОЧИХ ПРИ БУРЕНИИ, ДОБЫЧЕ И ПЕРЕРАБОТКЕ ПРИРОДНОГО ГАЗА С ВЫСОКИМ СОДЕРЖАНИЕМ СЕРОВОДОРОДА

Статья в формате PDF 124 KB...

30 10 2026 11:58:53

НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ХЛЕБА ИЗ ЦЕЛОГО ЗЕРНА

Разработан способ производства хлеба из целого зерна. Снижение микробиологической обсеменненности зерна осуществляется с помощью природных консервантов, которые можно вносить на стадии замачивания зерна или приготовления теста. Для повышения качества хлеба, сокращения продолжительности замачивания зерна, повышения степени его дисперсности при получении теста целесообразно использовать цитолитические ферментные препараты. ...

29 10 2026 19:24:58

ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРЕКИСНОГО ОКИСЛЕНИЯ ЛИПИДОВ У РАБОТНИКОВ АММИАЧНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Статья в формате PDF 111 KB...

28 10 2026 14:26:54

FROM G. GALILEI´S PARADOX UP TO THE ALTERNATE ***YSIS

Статья в формате PDF 119 KB...

27 10 2026 3:23:47

ВОЗРАСТНАЯ СТРУКТУРА И СЕЗОННАЯ ДИНАМИКА ЦЕНОПОПУЛЯЦИЙ МАЛОЛЕТНИХ СТЕРЖНЕКОРНЕВЫХ РАСТЕНИЙ СЕМЕЙСТВА ASTERACEAE

Статья в формате PDF 105 KB...

26 10 2026 0:50:38

ПРИМЕНЕНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ ПРОФИЛАКТИКИ ПРОФЕССИОНАЛЬНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ НА УГОЛЬНЫХ ПРЕДПРИЯТИЯХ КУЗБАССА

Статья в формате PDF 111 KB...

25 10 2026 17:32:24

КОЭФФИЦИЕНТ ЗАПАСА ПРИ ОБЪЕМНОМ НАПРЯЖЕННОМ СОСТОЯНИИ ДЛЯ НЕЛИНЕЙНО-УПРУГИХ МАТЕРИАЛОВ

Статья в формате PDF 276 KB...

24 10 2026 13:37:19

МОДЕЛИРОВАНИЕ ГАЗИФИКАЦИИ ЧАСТИЦ УГЛЕРОДА В ПАРАХ ВОДЫ

Статья в формате PDF 114 KB...

23 10 2026 13:30:54

МЕХАНИЗМЫ УЗНАВАНИя АББРЕВИАТУР В РЕКЛАМЕ: ОПРЕДЕЛЕНИЕ РОДА, ЧИСЛА, СКЛОНЕНИЯ

Статья в формате PDF 270 KB...

22 10 2026 15:33:59

ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ЗАВИСИМОСТИ ПАРАМЕТРОВ ФУНКЦИИ ВЕЙЕРШТРАССА-МАНДЕЛЬБРОТА ДЛЯ ОЦЕНКИ МИКРОУСКОРЕНИЙ

Статья в формате PDF 140 KB...

21 10 2026 1:27:43

КОНКУРЕНЦИЯ В УСЛОВИЯХ ДУОПОЛИИ С ТОЧКИ ЗРЕНИЯ ТЕОРИИ ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ

Рассмотрена экономико-математическая модель конкуренции двух фирм на однородном рынке сбыта с точки зрения теории оптимального управления. Приводится формулировка соответствующей задачи отыскания программного управления, минимизирующего суммарные издержи предприятия, необходимые для достижения заданной рыночной доли на дуополистическом рынке. Дана экономическая интерпретация полученных результатов. ...

20 10 2026 18:16:23

ВЛИЯНИЕ ПИЩЕВОЙ АЛЛЕРГИИ НА ДИНАМИКУ СИМПТОМОВ У ЧАСТО БОЛЕЮЩИХ ДЕТЕЙ

Статья в формате PDF 119 KB...

19 10 2026 8:21:35

Акустическое воздействие мини-ТЭЦ с газопоршневыми и дизельными двигателями на окружающую среду

В работе дана экологическая оценка возможных последствий на окружающую среду, жизнь и здоровье населения. Показано, что при решении выбора источника энергии необходимо учитывать не только экономические, но и экологические последствия возможного влияния объектов энергетики при строительстве и эксплуатации. Комбинированное производство энергии двух видов на мини–ТЭЦ способствуют гораздо более экологичному использованию топлива по сравнению с раздельной выработкой электроэнергии и тепловой энергии на котельных установках, но и повышению чистоты воздушного бассейна, улучшению общего экологического состояния окружающей среды. Интенсивное шумовое воздействие на организм человека нeблагоприятно влияет на протекание нервных процессов, способствует развитию утомления, изменениям в сердечно-сосудистой системе и появлению шумовой патологии, среди многообразных проявлений которой ведущим клиническим признаком является медленно прогрессирующее снижение слуха. В работе рассмотрено воздействие мини-ТЭЦ с дизельными и газопоршнеыми двигателями мощностью 1000 кВт на окружающую среду. Установлено что, шум, создаваемый электростанцией, состоящей их 4 газопоршневых двигателей мощностью 1000 кВт, будет ниже допустимого для территории, непосредственно прилегающей к жилым домам. Поэтому специальных мероприятий по снижению шума не требуется. ...

18 10 2026 4:17:33

КРИМИНАЛЬНАЯ АГРЕССИЯ ПСИХИЧЕСКИ БОЛЬНЫХ В РАЗЛИЧНЫЕ ПЕРИОДЫ СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ РОССИИ

Проведен анализ криминальной агрессии лиц с психическими расстройствами в различные социально-экономические периоды развития России (советский, перестройка, современный период). Выявлена прямая корреляционная зависимость уровня криминальной агрессии лиц с умственной отсталостью со снижением уровня жизни. Существенную роль в формировании криминальной агрессии указанного контингента играли корыстные мотивы. Предлагаются методы первичной и вторичной психопрофилактики. ...

17 10 2026 18:17:18

КАЧЕСТВЕННЫЙ И КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ СОСТАВ ИМПЛАНТАЦИОННЫХ КАЛЬЦИЙФОСФАТНЫХ МАТЕРИАЛОВ

В лаборатории биохимии ФГУН «РНЦ «ВТО» им. акад. Г. А. Илизарова Росздрава» разработаны имплантационные материалы на основе кальцийфосфатных соединений, выделенных из костной ткани крупного рогатого скота. Технология получения материалов для имплантации включает в себя деминерализацию костной ткани с применением хлороводородной кислоты, осаждение из раствора кальцийфосфатных соединений, их очистку, высушивание и измельчение. Изучен качественный и количественный состав полученных материалов с применением сканирующей электронной микроскопии, инфpaкрасной спектроскопии и метода рентгеновского электронно-зондового микроанализа. Установлено, что материалы представляют собой порошкообразные смеси с включениями гранул диаметром от 100 до 2000 мкм. В состав материалов входят остеотропные элементы кальций, фосфор, магний, сера, которые однородно распределены в материале. ...

16 10 2026 15:27:46

ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ КАЧЕСТВА АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА ПРОМЫШЛЕННЫХ ГОРОДОВ НА СОСТОЯНИЕ ЗДОРОВЬЯ НАСЕЛЕНИЯ

Статья в формате PDF 243 KB...

15 10 2026 16:44:26

ИССЛЕДОВАНИЕ ИММУНОМОДУЛИРУЮЩЕГО ДЕЙСТВИЯ НОВЫХ ПРОИЗВОДНЫХ ОКСИНИКОТИНОВОЙ КИСЛОТЫ

Статья в формате PDF 110 KB...

14 10 2026 13:52:42

СТОЛЯРОВ СТАНИСЛАВ ПЕТРОВИЧ

Статья в формате PDF 225 KB...

13 10 2026 3:48:53

ОЦЕНКА СПЕКТРА АНТИБИОТИКОРЕЗИСТЕНТНОСТИ УСЛОВНО-ПАТОГЕННЫХ МИКРООРГАНИЗМОВ, ВЫДЕЛЯЕМЫХ ИЗ БИОТОПОВ УРОГЕНИТАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ПАЦИЕНТОВ Г. КРАСНОДАРА

Статья в формате PDF 257 KB...

12 10 2026 13:18:28

ГЛЮОННЫЙ СИНТЕЗ УСТОЙЧИВЫХ ИЗОТОПОВ И ФОРМИРОВАНИЕ МАГНИТНЫХ МОМЕНТОВ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ СТРУКТУРОЙ ПРОСТРАНСТВА-ВРЕМЕНИ

Статья в формате PDF 586 KB...

11 10 2026 9:10:16

КЛИНИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ И ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ОБОСНОВАННОСТЬ СИСТЕМНЫХ ПОДХОДОВ В ДИАГНОСТИКЕ И ЛЕЧЕНИИ ХРОНИЧЕСКИХ СОЧЕТАННЫХ ПАТОЛОГИЙ ВНУТРЕННИХ ОРГАНОВ

Статья в формате PDF 111 KB...

10 10 2026 17:16:22

ИММУНИТЕТ И РАЗЛИЧНЫЕ СТАДИИ СТРЕССОРНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ

Изучение иммунитета при стрессе является правомерным в оценке адаптивных систем организма и его резервных возможностей. На основании анализа функциональных возможностей иммунитета можно воздействовать на адаптивные системы и прогнозировать течение стресс-реакции. ...