轮廓质量特性的统计过程监控开题报告

1. 研究目的与意义

随着我国经济和计算机技术的迅速发展，企业迅猛崛起，面对激烈的市场竞争，各行各业也越来越认识到质量管理的重要性和紧迫性，质量是企业生存和发展的第一要素。而对于企业而言，有效的过程监控和质量控制又是提高质量、保证生产安全的关键。由于无法直接或在线测量的变量会在一定程度上限制工业发展，大多采用基于一种数据驱动的方法，通过对可测量的变量和其他一些参数的分析和解释，运用控制图、剖面监测、函数关系等方法实现统计过程监控。伴随着企业实践需求的增加，近十几年来出现大量针对轮廓质量特性监控方法的研究。

意义:（1）帮助从业人员提高质量，通过减少过程可变性的来源提高过程的质量；（2）针对收集到的数据选择一定的工具进行处理，更直观、清晰地分析数据，找出趋势，确定关键的过程业绩和决定因素，寻找加工过程中的薄弱环节；（3）通过有效地管理与分析加工过程中的质量信息,为改进制造质量提供帮助，提高企业的生产效率和经济效益。

2. 研究内容和预期目标

研究内容:查询、分析文献后，以轮廓型质量特性为研究对象，合理运用相关控制图方法，收集有向二元网络数据进行案例分析，适当进行仿真模拟和方法对比，从函数型数据分析的角度，对轮廓响应的监控进行研究。

拟解决的关键问题:掌握质量控制的基本方法，运用基本概率和统计知识（最好学习运用R软件）来研究轮廓质量特性的过程监控，并应用于板材密度实例的分析，从而提高对板材密度的质量把控。

写作提纲:摘要、关键词（简要说明质量及其过程监控的重要性以及论文的研究方向、方法、结果等）、介绍（概述轮廓质量特性的定义和所要运用到的控制方法的介绍，皆可适当举例说明）、收集有关板材密度相关数据，运用MATLAB、python等软件进行函数分析（包括试验设计的提出方法、建立模型、对比反复修改、画图研究等步骤）、得出结论、参考文献。

3. 国内外研究现状

统计过程控制理论的发展大致经历了三个阶段，即 SPC、SPCD 和 SPCDA。①SPC是美国休哈特在1924年所创造的理论，贯彻以预防为主的原则，由“事后检验”转变成“事前控制”，为质量管理提供信息和依据，采取科学的技术手段保证产品与服务质量。（包括提出指数加权移动平均控制图、协方差控制图） ②1982 年张公绪教授提出两种质量诊断理论，开辟了统计质量诊断理论的新方向。（包括变量服从正态分布的Q控制图、基于贝叶斯估计值的单值控制图）。1996 年张公绪教授又提出两种质量多元诊断理论，解决了多工序、多指标系统的质量控制与诊断问题。统计过程控制(SPC)上升为统计过程控制诊断(SPCD)。③20 世纪末，SPCD 又发展为 SPCDA（统计过程控制、诊断与调整）。2002 年，吴昭同等人利用相似元理论对相似质量特性和相似工艺的工件进行分类，使工件分组具有科学的理论依据。2007年，崔敬魏和谢里阳利用贝叶斯理论，提出了一种基于主观评价与预测的贝叶斯动态模型的自相关控制图。2008年，杨穆尔、孙静将批量-均值法思想与 VAR 模型的渐进分布相结合，设计了多元自相关过程的向量自回归控制图，用以解决残差 T2图对小偏移不灵敏的问题。2011年，中国航空研究所的商广娟将成组技术应用于航天产品的生产过程质量控制中，取得的效果非常显著。此外她提出将具有相似生产过程的产品归为一类，称为过程族，并且通过采集数据验证过程族分类法是否恰当。

质量是生产过程的命脉，随着计算机和自动化技术的发展，大量的过程数据被收集和保存下来，如何从数据中提取有用信息来保证产品的质量和过程的安全是近年来统计过程控制的研究热点。研究方向从早期的针对单变量的质量控制扩大到针对多变量的过程性能监控，研究对象从离散制造业扩展到连续过程和间歇过程。统计过程控制的研究和应用领域已涉及石油化工、钢铁制造、采矿、机械加工、电子元件、注塑、制药、食品加工、环境以及以及金融等领域。

近二十年来，统计过程控制得到了长足的发展和进步，而统计过程控制的发展还面临着一些问题亟待解决，这些问题可能引导着近期的发展方向。①非高斯过程的研究②非线性过程的研究③故障预报的研究④故障诊断的研究⑤自适应算法的研究

4. 计划与进度安排

板材多用于建筑行业，引用的标准也是十分严格，优良的板材能够起到保障安全等作用，因此对于板材密度的质量过程监控也是相当值得引起重视。

研究计划和撰写方案:先是搜集参考大量相关的国内外文献资料，之后收集材料对板材密度进行实例分析，在此过程中，以数据为基础制作控制图，以函数进行控制分析，也可用不同的方法进行对比研究，不停提出假设和修改方案，以便最后提出最好的结果。对于板材密度过程监测的研究能给相关企业带来启示，不断提高板材的质量，既能保障板材安全，又给企业带来了竞争力和使用者的信任度。

通过板材实例的分析，掌握各种统计过程监控的方法和之间的对比效果，提高对轮廓质量特性的认识，加强对质量控制的理解。

5. 参考文献

[1] 张宪玥. 统计过程控制在砼施工质量中的应用研究[D]. 山东大学，2000.

[2] 贾楠. 统计过程控制中控制图在企业质量管理中的应用研究[D].天津大学, 2013.

[3] 张周通. 统计过程控制在表面安装质量管理中的应用研究[D]. 上海交通大学, 2005.

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