[发明专利]一种基于离群点检测的离散制造机械产品质量溯源方法

说明书

本发明公开一种基于离群点检测的离散制造机械产品质量溯源方法，所属领域为制造业信息化技术领域。针对当前在离散制造过程中质量溯源方法不能很准确的分析出造成机械产品质量问题的原因的问题，提出一种基于离群点检测的离散制造机械产品质量溯源方法，首先提取出各种生产情况下可能造成质量问题的m种原因，然后根据生产过程中的跟踪数据分别统计出在这些潜在原因下生产的产品的n种质量指标数据，利用这些数据构建出一个m*n的质量问题溯源数据集，接着计算出各种潜在原因下的质量指标数据的离群因子，并计算出质量异常指数，最后通过比较质量异常指数的大小来分析出造成质量问题的原因的可能性大小，从而为产品的质量追溯提供重要的信息。

技术领域

本发明属于制造业信息化技术领域，涉及一种基于离群点检测的离散制造机械产品质量溯源方法。

背景技术

随着制造业的快速发展，制造企业对产品的质量追溯越来越关注。如何解决产品质量追溯问题对制造企业的信息化建设提出了新的要求。而实现质量追溯的核心部分是质量溯源。

近些年来，随着企业质量意识的提高，一些简单的质量溯源方法逐渐在企业中普及推广，但多以利用单个质量指标数据的统计学方法为主。这些方法在溯源质量问题产生的原因时一般利用例如产品合格率这类指标的均值作为数据来分析对比出质量问题产生的原因。但在离散机械产品制造过程中，由于生产过程复杂，产品生产过程也各不相同，使用单一质量指标数据的统计学方法无法快速并且正确溯源到造成产品质量问题的原因。

发明内容

本发明的目的主要针对当前在离散制造过程中质量溯源方法不能很准确的分析出造成机械产品质量问题的原因的问题，提出一种基于离群点检测的离散制造机械产品质量溯源方法，首先按照人、机、料、法、环等方面提取出各种生产情况下可能造成质量问题的m种原因，然后根据生产过程中的跟踪数据分别统计出在这些潜在原因下生产的产品的n种质量指标数据，利用这些数据构建出一个m*n的质量问题溯源数据集，接着计算出各种潜在原因下的质量指标数据的离群因子，并计算出质量异常指数，最后通过比较质量异常指数的大小来分析出造成质量问题的原因的可能性大小，从而为产品的质量追溯提供重要的信息。

本发明是通过以下技术方案达到上述目的：一种基于离群点检测的离散制造机械产品质量溯源方法，该方法包括如下步骤：

1)构建产品质量问题数据集：

1.1)提取质量问题潜在原因：按照人、机、料、法、环等方面提取出各种生产情况下可能造成质量问题的m种原因；

1.2)统计产品质量指标数据：根据生产过程中的跟踪数据分别统计出在这些潜在原因下生产的产品的n种质量指标数据；

1.3)构建数据集：利用潜在的m种原因下的n种产品质量指标数据构建出一个m*n的质量问题溯源数据集，所述产品质量指标包括两大类：一类是反映产品内在质量的指标，主要是产品平均技术参数；另一类是反映产品生产过程中工作质量的指标，如质量损失率、废品率、成品返修率等；

2)对数据进行预处理，计算产品质量指标：为消除不同产品质量指标数据量纲和取值范围不同的影响，并保留各数据之间的关系，本发明采用“最小-最大规范法”作为质量问题溯源数据集的预处理方法，公式如下：

其中x为预处理前的数据，x*为预处理后的数据，max为样本数据的最大值，min为样本数据的最小值，max-min为极差；

3)计算产品质量指标的局部离群因子：

3.1)将可能造成质量问题的潜在原因对应的n种产品质量指标数据划分为一组数据D，D中每一个数据对象表示为p；