[发明专利]一种面向多工序制造过程的工艺可靠性评估及控制方法

摘要

本发明公开的一种面向多工序制造过程的工艺可靠性评估及控制方法，属于生产控制领域。本发明通过建立系数矩阵以及转移概率矩阵来构造误差传递概率方程；分别评估多工序实际工艺可靠度、各单工序理想工艺可靠度以及毛坯件基准可靠度，对质量薄弱环节工序质量改善后返回建立符合当前情况的误差传递概率模型；基于Z检验对工艺可靠性状态进行持续监测，对故障工序质量进行调整后返回建立符合当前情况的误差传递概率模型。迭代上述过程，当多工序过程工艺可靠性状态受控，能够实现保证预设质量要求下的持续生产，即实现面向大批量零件的质量控制，进而实现多工序制造过程工艺可靠性的保障和提升。本发明具有涵盖的控制过程范围全面的优点。

主权项

1.一种面向多工序制造过程的工艺可靠性评估及控制方法，其特征在于：包括如下步骤，步骤一：建立多工序制造过程误差传递概率模型；依据多工序制造过程的工艺方案，梳理各工序中制造特征‑基准特征关系；面向制造特征‑基准特征关系、基于制造过程中质量特性‑基准特性作用函数建立理想质量特性误差随基准特性误差变化的系数矩阵Γ_i(k)，并依据制造过程中工艺设备的相关参数建立实际质量特性误差随理想质量特性误差的转移概率矩阵P_i(k)；再通过构建误差传递概率方程对批量产品的误差传递过程进行数学表达，所述的误差传递概率方程即为多工序制造过程误差传递概率模型；步骤二：评估工艺可靠性；以工艺可靠度来量化工艺可靠性，将工艺可靠度定义为：在一定时间内、在输入一定质量毛坯件的情况下，制造系统最终产出产品的质量符合工艺参数质量的概率；依据多工序制造过程误差传递概率模型计算得到各工序产出产品各项质量特性的统计分布规律，累加某项质量特性符合工艺参数的区间概率得到该项质量特性的工艺可靠度，累乘产品具有的各项质量特性工艺可靠度得到工序的工艺可靠度；分别计算多工序实际工艺可靠度R'、各单工序理想工艺可靠度R(k)”以及毛坯件基准可靠度多工序实际工艺可靠度R'基于实际的毛坯件基准误差分布求解得到，单工序理想工艺可靠度R(k)”基于无基准误差的理想情况求解得到，毛坯件基准可靠度由多工序实际工艺可靠度R'除以各单工序理想工艺可靠度R(k)”累乘之积得到；单工序理想工艺可靠度R(k)”剔除了基准误差的影响能够反映单工序过程本身的制造能力，毛坯件基准可靠度能够反映毛坯件基准误差对最终产品可靠度的影响；将多工序过程中各单工序理想可靠度R(k)”以及毛坯件基准可靠度进行比较，比较结果反映多工序过程中的质量薄弱环节，对未符合预期的质量薄弱环节的工序质量进行改善后，返回步骤一建立符合当前情况的误差传递概率模型，以便重新评估；步骤三：控制工艺可靠性；对工艺可靠性进行控制，即在输入毛坯件质量一定的情况下，对工序过程质量进行控制，从而保证最后输出产品的质量；将工艺可靠性的状态分为受控或失控，基于Z检验对工艺可靠性状态进行检测；实际操作时，首先对多工序制造过程进行检验，如检验结果表明多工序过程工艺可靠性状态失控，再通过对各单工序工艺可靠性状态进行检验，确定故障工序并对相应工序的工序质量进行改善，改善后需返回步骤一建立符合当前情况的误差传递概率模型；步骤四：迭代步骤一到步骤三，实现面向大批量零件的质量控制；对步骤一到步骤三进行迭代；对步骤二中未符合预期的质量薄弱环节的工序质量进行改善后，返回步骤一建立符合当前情况的误差传递概率模型；当步骤三中检验结果表明多工序过程工艺可靠性状态失控，再通过对各单工序工艺可靠性状态进行检验，确定故障工序，对故障工序的工序质量进行改善后，返回步骤一建立符合当前情况的误差传递概率模型；当步骤三中检验结果表明多工序过程工艺可靠性状态受控，多工序制造过程能够实现保证预设质量要求下的持续生产，即实现面向大批量零件的质量控制，进而实现多工序制造过程工艺可靠性的保障和提升。