Введение к работе
- з -
Актуальность работы. Обеспечение качества продукции в наше дни вляется основным иешшовашюиным методом достижения успеха в :онкурентной борьбе. Менеджмент качества рассматривается сегодня во сем мире как главный вид управленческой деятельности в сфере іроизводства. В условиях рыночной экономики именно с резким ювышением качества производимой продукции связана сама возможность озрождения отечественной экономики, а тем более выход российских оваропроизводителей на мировой рынок.
В автоматизированных производственных системах обеспечение
ачества требует постоянного слежения за ходом процесса и
воеврсменного вмешательства (подналадки оборудования) с целью
странения нежелательных тенденций (смещение уровня настройки,
величение случайного разброса и т.п.). По этой причине перспективным
управлением является создание быстродействующих
втоматизированных и автоматических информационно-измерительных истсм (ИИС), осуществляющих выработку достоверной измерительной ^формации о состоянии технологического процесса, необходимой для правления автоматизированным производством.
Неотъемлемой частью таких ИИС должны быть вычислительные доки, обеспечивающие статистическую обработку данных об правляемом процессе. Алгоритмы, на которых строится их программно-іатематичсское обеспечение, должны сочетать высокую эффективность бработки информации, устойчивость к ошибкам данных, вызванных боями технологического и метрологического происхождения, и евысокуто вычислительную сложность, позволяющую реализовать их на азе достаточно простых и дешевых микропроцессоров.
Таким образом, разработка методов обработки измерительной «формации, отвечающих указанным требованиям, является актуальной аучно-технической задачей.
Актуальность данной работы подтверждается тем, что она частично проводилась в рамках выполнения гранта Министерства общего и высшего профессионального образования Российской федерации по фундаментальным исследованиям в области метрологии "Адаптивное робастнос оценивание измерительной информации в автоматизированных системах метрологического обеспечения и контроля качества" (исполнитель - МГТУ "СТАНКИН", шифр темы 94-42/Г).
Цель работы. Разработка методов оценивания измерительной информации в системах управления и обеспечения качества технологических процессов в интегрированном машиностроительном производстве, сочетающих устойчивость к загрязнениям входных данных и возможность производить обработку в реальном времени.
Методы исследований. В работе при теоретических исследований используются методы теории вероятностей и математической статистики, включая робастную статистику, математического и функционального анализа. При экспериментальных исследованиях (математическом моделировании) применены методы статистического моделирования (Монте-Карло), теории планирования эксперимента, программирования на ЭВМ и численные методы,
Научная новизна
-
Обоснована необходимость использования методов рекуррентного робастного оценивания для обработки измерительной информации в системах статистического управления процессами (SPC).
-
Найдена рекуррентная формула, связывающая распределение наблюдений и распределения рекуррентных робастных оценок при конечных выборках.
-
Установлен вид оптимальных рекуррентных робастных оценок параметров сдвига и параметров линейной статистической модели при конечных выборках.
- 5 -Выявлена асимптотическая эквивалентность предложенного метода построения рекуррентных робастных процедур оценивания и ранее известных асимптотически наиболее эффективных процедур. Определена возможность рекуррентного робастного оценивания параметров переменного во времени случайного разброса управляемых процессов.
Практическая ценность Разработаны прнципы оценивания измерительной информации в системах статистического управления процессами, адаптированных к условиям автоматизированного машиностроительного производства. Предложены способы расчета параметров алгоритмов оценивания измерительной информации, соответствующие выбранной вероятностной модели данных и заданной устойчивости к отклонениям от нес.
Разработан способ контроля за состоянием управляемого процесса на основе робастного прогноза показателей воспроизводимости. Внедрение полученных результатов.
Полученные результаты были использованы для анализа хнологического процесса изготовления штриховых мер длины до 1000 л 1 разряда 0 класса МС 38-02-1000, используемых в качестве образцовых едств измерения метрологическими службами машиностроительных іедприятий для поверки технологическпого оборудования и цеховых едств измерений. Данные для исследования предоставлены АО »НИМС", где осуществлялись изготовление и поверка штриховых мер.
На основе анализа предложен способ статистического управления оцессом нарезания мер, обеспечивающий снижение погрешности мер в і - 3 раза и обладающий устойчивостью к ошибкам наблюдений. Это зволяет существенно повысить точность изготавливаемых на том же орудовании штриховых меры и автоматизировать процесс подналадки.
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на Второй научно-технической конференции "Состояние и проблемы технических измерений", МГТУ им.Баумана, г.Москва, 1995г.; на семинаре "Метрологическое обеспечение и взаимозаменяемость в машиностроении", общество "Знание", г.Москва, 1996 г.; на Третьем Международном конгрессе "Конструкторско-технологическая информатика-96", МГТУ "Станкин", 1996; на семинаре "Международные стандарты ИСО серии 9000 и статистические методы-8", СМЦ "Приоритет", г.Нижний Новгород, 1996 г.; на заседаниях кафедры измерительно-информационных систем и технологий МГТУ "СТАНКИН" в 1993-97 гг.
Публикации. По результатам выполненных исследований имеется 6 публикаций.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы и приложений. Общий объем работы 197 страниц, в том числе 108 страниц основного текста, 26 страниц таблиц и рисунков, список литературы из 87 наименований на 8 страницах и 8 приложений на 55 страницах.