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基于SPC的计算机集成质量控制系统研究

作　者: 李钢
导　师: 张佑生
学　校: 合肥工业大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 现代集成制造集成质量控制统计过程控制确定性有限自动机模式匹配
分类号: TP273.5
类　型: 博士论文
年　份: 2007年
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引　用: 9次
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内容摘要

日益激烈的市场竞争和日趋苛刻复杂的质量要求，促进了企业将信息技术、计算机技术等先进技术和管理理念引入质量管理与控制之中，为企业实现现代质量管理与质量保证奠定了基础。开展以计算机技术应用为基础，以信息集成为核心，以先进的质量控制技术、信息处理技术和现代质量管理方法相结合，构建企业现代质量管理新模式等相关研究具有十分重要的意义。计算机集成质量系统(Computer Integrated Quality system，CIQS)是现代集成制造系统(Contemporary Integrated Manufacture System，CIMS)的重要组成部分，是计算机辅助质量系统(Computer Aided Quality System，CAQ)发展的新阶段，是企业质量管理信息化建设的高级阶段，对于企业在现代先进制造技术、管理技术与信息技术条件下，全面整合和有效利用信息资源，提高产品质量和管理水平、提升综合竞争能力将发挥重要作用。本文在详细论述质量控制在质量管理中的关键作用的基础上，综合分析了计算机集成质量系统的发展与研究现状，结合某企业自动化信息集成方案设计及“4DA1柴油发动机集成质量控制系统”项目实施规划与开发，重点研究在现代集成制造环境中实现产品质量的预测与控制。论文的主要工作和创新之处如下：(1)在综述现代质量的概念与内涵、质量控制系统的研究现状与发展趋势的基础上，针对在集成制造环境中实施统计质量控制所面临的困难进行研究，提出实施统计质量控制的策略和方法。(2)在讨论CIQS的结构模型和立体模型的基础上，提出一种面向产品信息流的车间级集成质量系统模型，对该模型及其实施方案的相关问题，包括基于PDM平台的集成方案和车间级集成质量系统的信息流表示以及系统的功能与结构，进行了深入讨论。(3)在分析与探索统计质量智能控制的应用策略和方法的基础上，从基于多维输入数据的模式串定义出发，提出基于确定性有限自动机的模式匹配算法，实现了常规控制图异常模式的快速匹配，并将该技术成功地应用于企业计算机辅助质量控制系统。(4)综合运用以上相关理论、方法和技术，结合企业自动化信息集成规划及其“4DA1柴油发动机集成质量控制系统”项目，制定出总体方案和体系结构，设计并实现了一个基于SPC的计算机集成质量控制系统。

全文目录

摘要  8-9
Abstract  9-16
第一章绪论  16-20
  1.1 研究背景  16-18
    1.1.1 二十一世纪是质量世纪  16-17
    1.1.2 现代集成制造环境下的质量控制  17-18
    1.1.3 SPC与质量控制  18
  1.2 研究内容  18-19
  1.3 论文组织  19-20
第二章现代质量与质量控制  20-40
  2.1 现代质量的概念  20-22
    2.1.1 质量概念的演变  20-21
    2.1.2 质量特性及其分类  21-22
  2.2 质量管理的发展历程  22-27
    2.2.1 质量管理的发展阶段  22-23
    2.2.2 全面质量管理的基本观念  23-24
    2.2.3 实施全面质量管理的四个阶段  24-25
    2.2.4 ISO9000对全面质量管理的诠释  25-27
  2.3 质量控制系统  27-34
    2.3.1 质量控制体系  27
    2.3.2 计算机集成质量控制系统  27-31
    2.3.3 计算机集成质量系统的发展及其特点  31-32
    2.3.4 构建集成质量系统的必要性和必然性  32-33
    2.3.5 集成质量系统的关键——质量控制方法  33-34
  2.4 统计质量控制的发展趋势  34-40
    2.4.1 统计过程控制在质量管理中的作用  34-35
    2.4.2 常规控制图(休哈特控制图)  35-37
    2.4.3 基于过程模型的SPC  37
    2.4.4 集成化SPC  37-38
    2.4.5 人工智能技术在SPC中的应用  38-40
第三章集成制造环境下应用SPC的策略与方法研究  40-60
  3.1 集成制造系统及其特点  40-45
    3.1.1 集成制造系统的发展  40-42
    3.1.2 现代集成制造的相关技术  42-43
    3.1.3 现代集成制造系统实现技术内涵的发展  43-44
    3.1.4 现代集成制造技术的发展趋势  44-45
    3.1.5 集成制造系统的复杂性  45
  3.2 质量控制、过程控制和统计过程控制的关系  45-46
  3.3 现有SPC方法的分析研究  46-60
    3.3.1 常规控制图的分类  46-47
    3.3.2 控制图的演化与发展  47-49
    3.3.3 实施SPC的两个阶段  49
    3.3.4 统计过程控制实施步骤与流程  49-53
    3.3.5 面向多品种、小批量生产的控制图方法  53-60
第四章计算机集成质量系统模型与关键技术研究  60-80
  4.1 计算机集成质量系统的模型  60-65
    4.1.1 质量环  60-61
    4.1.2 传统的分级功能管理模式  61-62
    4.1.3 传统的过程管理模式及其结构模型  62-63
    4.1.4 新型集成质量系统立体模型及其过程管理模式  63-65
  4.2 基于过程与子系统的系统集成  65-72
    4.2.1 系统集成的体系结构  66-69
    4.2.2 系统集成的关键技术  69-72
  4.3 面向产品信息流的车间级集成质量系统模型  72-80
    4.3.1 基于PDM平台的集成策略  72-74
    4.3.2 车间级集成质量系统的信息流  74-75
    4.3.3 车间级集成质量系统的功能分析  75-76
    4.3.4 车间级集成质量系统的结构  76-80
第五章质量控制图在线智能诊断分析技术研究  80-98
  5.1 控制图异常模式的识别方法简介  80-81
  5.2 控制图中异常模式的定义  81-86
    5.2.1 以概率为基础的异常模式定义  81-83
    5.2.2 以简单几何形态为基础的异常模式定义  83-86
    5.2.3 以工程背景和经验为基础的复杂模式定义  86
  5.3 面向控制图的异常模式识别方法研究  86-98
    5.3.1 基于规则的异常模式识别技术  86
    5.3.2 神经网络在控制图异常模式识别中的应用  86-87
    5.3.3 有限自动机模式匹配算法与控制图异常模式的识别  87-98
第六章集成质量控制技术的应用与系统研发  98-120
  6.1 相关背景  98
  6.2 需求分析  98-102
  6.3 集成质量系统设计  102-108
    6.3.1 系统设计目标与规划  103
    6.3.2 系统设计原则  103-104
    6.3.3 系统网络结构与集成质量系统方案  104-108
  6.4 质量功能配置与关键工序的确定  108-111
    6.4.1 质量功能配置  109
    6.4.2 用户需求与产品的关键工序  109-111
  6.5 集成质量智能控制系统的实现  111-120
    6.5.1 常规控制图的实现及其智能诊断  111-118
    6.5.2 信息采集/传输的自动化处理  118
    6.5.3 生产过程质量控制与自动激活的事务处理  118-120
第七章结论与展望  120-122
  7.1 论文工作总结  120
  7.2 进一步工作展望  120-122
参考文献  122-130
攻读博士学位期间发表的学术论文  130-132
攻读博士期间承担的科研项目及获奖成果  132

基于SPC的计算机集成质量控制系统研究

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