[发明专利]一种R2R制造系统故障范围确定方法及装置

摘要

本发明公开了一种R2R制造系统故障范围确定方法及装置，通过在柔性材料(Roll to Roll，R2R)制造系统各工位之间的相关性分析的基础上，结合物理分析和数据驱动方法，建立描述多工位过程偏差和产品最终质量的关系表达式，构建制造系统受控和失控状态下的误差流(Stream of Variation,SoV)模型，针对产品质量特征变量建立相应的用于监测自相关数据的质量控制图，进行R2R制造系统的多故障的检测与隔离，解决了在监控多工位系统时，现有的单因素控制图、多因素控制图、回归调整控制图等故障确定方法，存在误报率高的问题，尤其是当过程数据存在自相关时，不能够采用独立性假设下的常规控制图来监控制造过程的异常故障的技术问题。

主权项

1.一种R2R制造系统故障范围确定方法，其特点在于，包括：确定加工质量特征向量L_i的统计量的均值向量μ_f(μ_f≠0)和协方差矩阵∑_f；其中，其中，d'_L,m为d_L,m的导数；其中，dL,m为方向向量；其中，m为故障偏移方向行数，hL,m为Li,m的均值变化量；hL,m＝ΓΦi‑τμf,m+ΓΦi‑(τ+1)μf,m+…+ΓΦ2μf,m+ΓΦμf,m+Γμf,m；根据系统故障源fi的均值变化方向计算Li的变化方向，得到更新后的质量特征向量Li,m；建立受控SoV模型，所述受控SoV模型为：其中，其中，Φ表示单位对角矩阵，vi表示相互独立且符合正态分布的随机数矩阵，i表示第i个工位，Li为第i个工位输出产品的N×1维的质量特征向量，Γ表示一个生产系统所决定的常系数矩阵，fi为第i个工位的N×1维的故障源向量，εi为第i个工位的N×1维的测量噪声和模型未包括的噪声向量；建立失控SoV模型，所述失控SoV模型为：其中，若当前工位的故障源与前一个工位的故障源线性相关，则fi＝Φfi‑1+vi，其中Φ表示单位对角矩阵，vi表示相互独立且符合正态分布的随机数矩阵；在系统处于受控状态时，通过第一预设公式组确定第一中心线值、第一上限值和第一下限值；当系统发生故障时，通过第二预设公式组确定第二中心线值、第二上限值和第二下限值；当系统持续发生故障时，通过第三预设公式组确定第三中心线值、第三上限值和第三下限值。