一种基于FRAM的工艺规程风险评价方法技术

本发明专利技术提供一种基于FRAM的工艺规程风险评价方法，其包括以下步骤：S1、利用FRAM对工艺规程进行建模：确定工艺规程的活动子模块，对活动子模块进行变异以及变异的耦合分析，根据分析结果进行建模；S2、建立基于FRAM的工艺规程风险评价方法：识别工艺过程中潜藏的导致不期望事件发生的路径(工艺活动变异耦合方式)以及路径中的关键活动，进而识别工艺规程中的存在的相关缺陷；S3、基于消除发生路径的目的，从路径中关键活动变异抑制或消除的角度提出工艺规程改进方案，并进行有效性验证。本发明专利技术能够对工艺规程进行建模，基于模型进行风险评价，并根据评价结果得到工艺规程改进方案。对工艺规程进行改进。

A risk assessment method for process planning based on FRAM

The present invention provides a process for risk evaluation method based on FRAM, which comprises the following steps: S1, FRAM is used to model the process: determine the process activities of the sub module, analysis of variances and the coupling of module modeling activities, according to the results of the analysis; S2, establish process risk assessment method FRAM based on the expected path of events does not lead to the identification of the hidden process (coupling process and variation of activities) key activities in the path, then the recognition process in the presence of related defects; S3, eliminate the path based on the purpose of proposed process improvement scheme of the key activities in the path of variation or inhibition the elimination of the angle, and verify the validity of the. The invention can model the technological process, carry out the risk evaluation based on the model, and obtain the improvement plan of the technological process according to the evaluation result. To improve the process specification.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于风险评估领域，具体地涉及一种基于FRAM的工艺规程风险评价方法。
技术介绍
工艺规程是指导工艺的技术文件，其目的是使工艺过程和方法最合理、最经济，并能使之保质保量，优质高产。它是车间最根本和最主要的工艺文件。工艺规程完整而系统地提供了相应工艺过程的进行程序，因此，它是使用人员工作时的指南，正确地执行工艺规程是保证车间有节奏运行、提高产品质量、提高劳动生产率、确保安全生产的条件之一。然而每年由于违反工艺规程从而引发事故的案例不计其数，究其原因主要表现在以下几个方面：操作者对规程不够熟悉、操作者对规程理解有误、操作者盲目自信、操作者的习惯行为以及一些其他因素。针对以上问题，从已有的解决方法来看，大都是通过是组织管理方面的措施来保证过程中规程的正确执行，很少有考虑到规程本身制定或逻辑是否合理的问题。工艺规程主要有以下两方面特征：1)工艺规程很难准确描述复杂的工艺过程。现代工艺系统日趋复杂化，工艺过程中涉及到大量的来自人员、组织、技术、环境等多方面的不同种类影响因素，各因素之间还存在着不同的复杂交互作用，而工艺规程不仅要准确描述这些工序活动要如何进行、以何种方式交互最后才能实现工艺目的，也要详细说明什么样的运行情况或交互方式会导致不期望事件，以及不期望事件出现时的处理措施。也就是说工艺规程在编写的时候必须要考虑到工艺过程中众多的异质影响因素以及各个异质因素之间复杂的关联关系，这就使得工艺规程编写难度极大，很难准确描述复杂的工艺过程。2)工艺规程中总是存在一些具有模糊性、二义性或者是有漏洞的内容。工艺规程必须要综合考虑工艺活动的可操作性和系统性，否则就会脱离实际，无法使用，然而工艺活动的复杂性给准确、合理地设计规程带来了较大的难度，规程的预期设想与实际执行情况之间总会出现或多或少的差异，而这种差异往往是由于规程制定时内容的模糊性或二义性所导致，才影响和干扰使用者对规程的正确理解和执行。如若使用者对规程内容缺乏清晰的、正确的理解就会很容易导致其行为与规程所述产生偏差。由此可见，识别规程中存在的具体问题，进一步改进和完善工艺规程以更好的指导工艺实践十分必要。目前，对于规程内容设计不合理或逻辑不一致的问题，缺乏全面的、系统的风险评价方面的研究和实践。
技术实现思路
为了克服现有技术的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种基于FRAM的工艺规程风险评价方法。本专利技术是这样实现的：本专利技术提供一种基于FRAM的工艺规程风险评价方法，其包括以下步骤：S1、利用FRAM对工艺规程进行建模：确定工艺规程的活动子模块，对活动子模块进行变异以及变异的耦合分析，根据分析结果进行建模；S2、建立基于FRAM的工艺规程风险评价方法：通过模型检测对所建模型进行分析，得到不期望事件的发生路径，根据路径中变异传播的方式识别路径中的关键工艺活动，根据关键工艺活动呈现的变异状态识别工艺规程中存在的相关缺陷；S4、针对工艺规程中存在的相关缺陷提出工艺规程改进方案：基于消除发生路径的目的，从抑制或消除路径中关键工艺活动变异的角度提出工艺规程改进方案；S5、对工艺规程改进方案进行验证：计算工艺规程改进方案的有效性Z，当工艺规程改进方案的有效性Z小于0时，判定为工艺规程改进方案有效，且绝对值越大表示改进越有效，相反则判定为改进方案无效。工艺规程改进方案的有效性Z的计算公式如下：其中，A为改进后工艺规程不期望事件的发生路径的数量，A°为改进前工艺规程不期望事件的发生路径的数量。优选地，所述工艺规程改进方案包括工艺活动替换、工艺活动分隔细化、进一步全面具体化描述工艺活动以及增加必须的工艺活动。优选地，S1中利用FRAM对工艺规程进行建模具体包括：S11、采用有限状态机进行规约，得到FSM模型；S12、用promela对以上的到的FSM模型进行描述，得到promela模型；S13、将得到的promela模型和约束条件输入SPIN的界面进行验证，得到多条不期望事件发生路径。优选地，S13还包括对各条发生路径进行仿真，并识别各条发生路径中的关键活动。优选地，S11中有限状态机模型表述为，FSM＝(Σ,F,Q,S0,Δ)，其中：Σ是系统所有可能的输入集合；F是系统所有可能的输出集合；Q是系统所有可能的状态集合,其中，F∈S；S0是系统所有可能的初始状态集合，其中，S0∈S；Δ是状态转移函数集合，具体描述了系统状态之间的转换，Δ为Q×Σ→Q。优选地，FRAM中对活动子模块进行描述包括输入、输出、前提、资源、控制及时间。优选地，S5还包括对改进后工艺规程重复步骤S1-S4，识别改进后工艺规程不期望事件发生路径的数量。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：①本专利技术能够对工艺规程进行建模，基于模型进行风险评价，并根据评价结果得到工艺规程改进方案。对工艺规程进行改进。②本专利技术能够基于消除不期望事件发生路径的目的，从抑制或消除路径中关键工艺活动变异的角度提出工艺规程改进方案，通过改进方案消除工艺规程中存在的相关缺陷。③本专利技术通过计算工艺规程改进方案的有效性Z，能够直观量化的对工艺规程的改进方案进行验证，能够避免无效的改进方案投入使用，使工艺规程仍存在相关缺陷。附图说明图1为本专利技术的流程示意图；图2为本专利技术的具体实施例的叶片的部分锻造工艺的工艺流程图；图3为本专利技术的具体实施例的子活动模块间关联关系矩阵表示图；图4为本专利技术的具体实施例的反例路径1的仿真结果；图5为本专利技术的具体实施例的反例路径2的仿真结果。具体实施方式以下将参考附图详细说明本专利技术的示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。本专利技术提供一种基于FRAM的工艺规程风险评价方法，FRAM的全称为FunctionalResonanceAnalysisMethod，是一种功能共振分析方法，本专利提供一种基于功能共振分析方法的工艺规程风险评价方法，如图1所示，其包括以下步骤：S1、利用FRAM对工艺规程进行建模：确定工艺规程的活动子模块，对活动子模块进行变异以及变异的耦合分析，根据分析结果进行建模。建立工艺规程子模块的变异模型，利于后期进行分析。S2、建立基于FRAM的工艺规程风险评价方法：通过模型检测对所建模型进行分析，得到不期望事件的发生路径，根据路径中变异传播的方式识别路径中的关键工艺活动，根据关键工艺活动呈现的变异状态识别工艺规程中存在的相关缺陷；S4、针对工艺规程中存在的相关缺陷提出工艺规程改进方案：基于消除不期望事件发生路径的目的，从抑制或消除路径中关键工艺活动变异的角度提出工艺规程改进方案，通过改进方案消除工艺规程中存在的相关缺陷。S5、对工艺规程改进方案进行验证：计算工艺规程改进方案的有效性Z，当工艺规程改进方案的有效性Z小于0时，判定为工艺规程改进方案有效，且绝对值越大表示改进越有效，相反则判定为改进方案无效。工艺规程改进方案的有效性Z的计算公式如下：其中，A为改进后工艺规程不期望事件的发生路径的数量，A°为改进前工艺规程不期望事件的发生路径的数量。通过计算工艺规程改进方案的有效性Z，能够直观量化的对工艺规程的改进方案进行验证，能够避免无效的改进方案投入使用，使工艺规程仍存在相关缺陷。优选地，所述工本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于FRAM的工艺规程风险评价方法，其特征在于：其包括以下步骤：S1、利用FRAM对工艺规程进行建模：确定工艺规程的活动子模块，对活动子模块进行变异以及变异的耦合分析，根据分析结果进行建模；S2、建立基于FRAM的工艺规程风险评价方法：通过模型检测对所建模型进行分析，得到不期望事件的发生路径，根据路径中变异传播的方式识别路径中的关键工艺活动，根据关键工艺活动呈现的变异状态识别工艺规程中存在的相关缺陷；S4、针对工艺规程中存在的相关缺陷提出工艺规程改进方案：基于消除发生路径的目的，从抑制或消除路径中关键工艺活动变异的角度提出工艺规程改进方案；S5、对工艺规程改进方案进行验证：计算工艺规程改进方案的有效性Z，当工艺规程改进方案的有效性Z小于0时，判定为工艺规程改进方案有效，且绝对值越大表示改进越有效，相反则判定为改进方案无效，工艺规程改进方案的有效性Z的计算公式如下：其中，A为改进后工艺规程不期望事件的发生路径的数量，A°为改进前工艺规程不期望事件的发生路径的数量。

【技术特征摘要】
1.一种基于FRAM的工艺规程风险评价方法，其特征在于：其包括以下步骤：S1、利用FRAM对工艺规程进行建模：确定工艺规程的活动子模块，对活动子模块进行变异以及变异的耦合分析，根据分析结果进行建模；S2、建立基于FRAM的工艺规程风险评价方法：通过模型检测对所建模型进行分析，得到不期望事件的发生路径，根据路径中变异传播的方式识别路径中的关键工艺活动，根据关键工艺活动呈现的变异状态识别工艺规程中存在的相关缺陷；S4、针对工艺规程中存在的相关缺陷提出工艺规程改进方案：基于消除发生路径的目的，从抑制或消除路径中关键工艺活动变异的角度提出工艺规程改进方案；S5、对工艺规程改进方案进行验证：计算工艺规程改进方案的有效性Z，当工艺规程改进方案的有效性Z小于0时，判定为工艺规程改进方案有效，且绝对值越大表示改进越有效，相反则判定为改进方案无效，工艺规程改进方案的有效性Z的计算公式如下：其中，A为改进后工艺规程不期望事件的发生路径的数量，A°为改进前工艺规程不期望事件的发生路径的数量。2.根据权利要求1所述的基于FRAM的工艺规程风险评价方法，其特征在于：工艺规程改进方案包括工艺活动替换、工艺活动分隔细化、进一步全面具体化描述工艺活动以及增加必须的工艺活动。3.根据权利要求1所述的基于FRAM的工艺规...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑紫霞，田瑾，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京;11