[发明专利]统计过程控制方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种统计过程控制方法及装置。

背景技术

统计过程控制(SPC，Statistical Process Control)是目前生产过程中控制稳定产出的主要工具之一，在生产型企业的质量管理控制中应用的非常广泛。有效的实施、应用SPC可以及时发现生产过程中的问题，采取适当的改善措施，在发生问题之前，消除问题或降低问题带来的损失。

统计过程控制的含义是：“使用控制图等统计技术来分析过程或其输出，以便采取必要的措施获得且维持统计控制状态，并提高过程能力”。实施统计过程控制分为两个阶段，一是分析阶段，二是监控阶段。分析阶段是在生产准备完成后，用过去稳定生产过程中收集的多组样本数据计算控制图的控制界，做成分析用控制图、直方图、或进行过程能力分析，检验生产过程是否处于统计稳态、以及过程能力是否足够。如果任何一个不能满足，则寻找原因，进行改进，并重新准备生产及分析，直到达到了分析阶段的两个目的，则分析阶段可以宣告结束，进入统计过程控制监控阶段，此时分析用控制图转化为控制用控制图。监控阶段的主要工作是使用控制用控制图进行监控，其中，控制图的控制界已经根据分析阶段的结果而确定，新的生产过程的数据也及时绘制到控制图上，并密切观察控制图，控制图中点的波动情况可以显示出过程受控或失控，如果发现失控，则寻找原因并尽快消除其影响。监控可以充分体现出统计过程控制预防控制的作用。在工厂的实际应用中，对于每个控制项目，都必须经过以上两个阶段，并在必要时会重复进行这样从分析到监控的过程。

对于控制图中控制界的确定方法有多种，在例如申请号为200480037968.6的中国专利申请中还能发现更多与确定控制界相关的内容。

目前在生产过程中应用统计过程控制的时候，通常都是先计算所要进行质量控制的数据的方差(Sigma)，然后根据对数据的分析情况选用合适的容限系数，并将容限系数和方差的乘积作为控制界。而WECO rules作为一种较经典的确定控制界并根据控制界进行监控的方法，可以适用于大多数的情况。WECO rules包括下列5条规则：1)设置3sigma控制界，如果所测数据中有任意一点数据位于3sigma控制界所覆盖的数据范围之外，那么该点数据就是失控数据2)设置2sigma控制界，如果所测数据中的连续三点中任意两点的数据位于2sigma之外，那么该三点的数据就是失控数据3)设置1sigma控制界，如果所测数据中的连续五点中有任意4点位于1sigma之外，那么该五点数据就是失控数据4)如果所测数据中有至少连续8个点在平均值的一边，那么所述数据就是失控数据5)如果所测数据有至少连续6个点呈单调上升或单调下降，那么所述数据就是失控数据。当然，应用WECO rules有一个重要的前提就是所采集测量数据在时间上需要具有连续性，即所述测量数据是在一段时间内连续采集的，并且所述测量数据的数据分布要符合正态分布，因为只有这样，才能够从所采集的测量数据中准确分析出制程中的缺陷。

而对于非正态分布的测量数据，应用WECO rules就会出现较大误差，影响统计过程控制的准确性。

发明内容

本发明提供一种统计过程控制方法及装置，解决现有技术统计过程控制方法不适用于非正态分布数据的问题。

为解决上述问题，本发明提供一种统计过程控制方法，包括应用界限对测量数据进行失控分析，所述界限通过下述方法获得：设定容限系数；根据标准正态累积分布函数获得对应所设定的容限系数的正态分布概率值；根据百分位数函数和测量数据获得对应所述正态分布概率值的界限。

可选的，当所设定的容限系数为第一容限系数时，所述界限为第一界限；所述应用界限对测量数据进行失控分析包括：

设定第一规则：若所述测量数据中的任意一点超过第一界限覆盖的数据范围，所述测量数据为失控数据；

采用所述第一规则对测量数据进行失控分析。

可选的，当所设定的容限系数为第二容限系数时，所述界限为第二界限；所述应用界限对测量数据进行失控分析包括：

设定第二规则：若所述测量数据任意连续三点数据中的任意两点数据在同一边超过第二界限覆盖的数据范围，所述测量数据为失控数据；

采用所述第二规则对测量数据进行失控分析。

可选的，当所设定的容限系数为第三容限系数时，所述界限为第三界限；所述应用界限对测量数据进行失控分析包括：

设定第三规则：若所述测量数据任意连续五点数据中的任意四点数据在同一边超过第三界限覆盖的数据范围，所述测量数据为失控数据；