基于对加权统计指标的分析的零件制造方法技术

本发明专利技术涉及一种基于对至少一个表示零件的特征尺寸的统计指标的分析来制造采用设备生产的零件的方法，根据该方法：a)在采集多个样本的过程中，每个样本包括采用制造设备生产的多个零件；b)测量样本的每个零件的特征尺寸；c)针对所采集的每个样本，基于关于所述样本的零件测量的特征尺寸的均值和标准差并根据指数加权计算该特征尺寸的加权均值和加权标准差；d)针对所采集的每个样本，基于上述计算的加权均值和加权标准差计算统计指标的值；e)将针对所采集的样本由此计算的统计指标的值与参考值进行比较以检测可能的偏差；f)根据比较结果、通过调节制造设备的调节参数以优化统计指标的值和参考值之间的偏差来引导零件的制造。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于对加权统计指标的分析的零件制造方法
本专利技术涉及统计指标在例如航空工业这样的工业设置中使用，特别地用于方便监视并控制零件制造。
技术介绍
零件、尤其是机械零件在工业设置中的制造遇到了两个相对的限制：具体地，一方面为生产能力和生产量的增加，另一方面为提高的质量要求，在航空领域中更是如此。如今，很难想象对所制造的全部零件执行质量控制而不大幅降低制造产量。因此，通常使用统计制造指标，根据关于被选为样本的有限数量的零件的特别信息可靠地推断出关于所制造的一组零件的质量的总体信息。除了在生产结束时可以对具有有限数量的零件的样本进行控制之外，通常也可以在生产期间进行检验以能够可选地调节生产流程，即就是说，调整制造条件以确保制成的零件继续响应所要求的质量准则。在某些情况下，在生产期间的这些统计控制尤其是当所生产的零件呈现出过多的质量缺陷时可以导致生产完全停止，从而制造流程必须完全重新启动。相对于被制造的零件的特征尺寸来执行质量控制。该特征尺寸可以例如为零件的特定侧、零件的质量或者所述零件的任何其他可测量的特征。为了执行统计控制，要连续地选取多个样本，每个样本包括制造流程的多个零件，然后测量所选取的样本的每个零件的特征尺寸。为监视生产流程的质量事先选择的统计指标的值根据所选取的样本的零件的特征尺寸的不同测量值来计算。存在各种可以用来监视零件的制造流程的变化的统计指标，每个统计指标给出了用于以一种方式或另一种方式来调整制造条件的不同信息。用于监视工业制造过程的大多数统计指标根据所测量的关于多个零件的特征尺寸的均值μ和标准差σ来计算。更准确地，μ与针对特征尺寸相对于用于该特征尺寸的参考参考值测量的偏心均值对应。一个示例为定心系数，记为Cc，其示出了施加在容差区间IT内的均值μ的变化量的限制。容差区间IT为特征尺寸的极端容差值之间的偏差，因此被计算为所测量的特征尺寸的较大容差TS和较小容差TI之间的差或者IT＝TS–TI。定心系数Cc通常由以下公式限定：制造过程还可以通过研究表征该过程相对于优选性能的实际性能的能力指数来进行调节。事实上，该指数对制造过程的能力进行测量以制造特征尺寸包括在优选的容差区间IT内的零件。例如可以给表示制造过程的能力的过程能力指数Cp设定参考以精确且可重复地生产零件。能力指数Cp越大，所制造的零件将越相似，反之，如果能力指数Cp较低，则生产将被分散。过程能力指数Cp通常由以下公式来定义：该过程能力指数Cp的缺点在于：正结果(即，过程能力指数Cp较高)还可以与容差极限值以外的生产对应。事实上，制造流程的工业一致性取决于范围，该范围不仅在于其分散性，而且在于其相对于容差区间IT的平均值的位置。因此，所使用的另一能力指数为能力指数Cpk，其不仅示出了分散性，而且示出了生产相对于容差极限的中心。在这种情况下，当能力指数Cpk较高时，意味着生产可以重复进行并且该生产还以容差区间IT为中心，即就是说，零件在容差以外被制造的风险将更小。过程能力指数Cpk通常由以下公式来定义：当然，存在具有特定属性的其它统计指标，并且可以根据需要使用该其它统计指标来调节制造过程。为了使用统计指标可靠地监视并调节制造过程，通常在两个时间尺度(timescale)内对这些指标进行监视。事实上，监视这些指标可以基于采用最少数量的零件(通常每次取样至少250个零件)限定的长期尺度，基于该范围能够计算有足够良好的置信区间的诸如Cpk之类的统计指标以使它们具有一定的可信度。监视这些指标也可以基于相对于选取样本之后的时间间隔(通常为每周)进行限定的短期尺度；这使得能够在生产过快的情况下促进反应。然而，当零件的制造流程不够充实时，即当所选取的样本的零件数量太少和/或在两次连续取样之间大不相同时，这些生产监视方法并不令人满意。例如，涡轮叶片的生产常常变化很大，其中，各周的样本的大小可能大不相同(每个周期8至300个零件)。本专利技术的目的在于提出一种基于对至少一个用于监视具有待采样的可变数量的零件和/或少量的零件的随机生产的有效统计指标的分析的零件制造方法。本专利技术的另一目的在于提出一种基于对至少一个统计指标的分析的零件制造方法，该方法应对制造流程中的大幅变化并且足够稳定以应对最微不足道的生产偏差、以及使得能够实现制造流程的整体愿景。
技术实现思路
为此，提出了一种基于对至少一个表示零件的特征尺寸的统计指标的分析来制造零件的方法，根据该方法：a)着随时间推移选取多个样本，每个样本包括通过制造设备制成的多个零件；b)测量样本的每个零件的特征尺寸；c)针对所选取的每个样本根据以下项的指数加权计算特征尺寸的加权均值和加权标准差关于选取的所述样本的零件所测量的特征尺寸的均值和标准差，针对前述选取的样本计算的所述特征尺寸的加权均值和加权标准差；d)针对所选取的每个样本以上述方式计算的根据加权均值和加权标准差来计算的统计指标的值；e)将针对所选取的样本以上述方式计算的统计指标的值与参考值进行比较，例如检测统计指标的值与参考值之间的任何标准差。f)根据比较结果、优选地通过调节用来制造零件的制造设备的调节参数以优化统计指标的值和参考值之间的偏差来调节引导零件的制造。所呈现的步骤中的每一个优选地是自动实施的。特征尺寸的测量步骤可以采用例如包括用于执行对零件的具体尺寸进行自动测量的传感器的测量设备来实施。计算步骤可以通过合适的计算设备来执行，例如，诸如计算机之类的处理计算机数据装置。调节步骤可以例如通过集成有用于集成并处理源自计算步骤的数据以校正生产中检测到的任何偏差、从而校正生产流程的调节设备来执行。特别地，调节设备设置成校正源自零件的生产设备的输入参数。因此，调节设备优选地对用来制造零件的制造设备的调节参数进行调节整，例如以减少统计指标的值和参考值之间的偏差。更一般地，目的在于优化统计指标的值和参考值之间的偏差以使零件的生产符合相关规范的要求。对用于修改或分别校正统计指标的值和参考值之间的偏差的生产参数进行修改。根据所使用的统计指标，优化偏差可以例如包括减小所识别的偏差。优选地但是非限制性地，本方法的以单独或组合形式的方面如下：所选取的每个样本中包含的零件的数量不是恒定的，并且为了计算在周期t+1内选取的每个样本的特征尺寸的加权均值和加权标准差，聚集的零件的数量Nt+1根据以下公式来定义：Nt+1＝λnt+1+(1-λ)Nt其中：nt+1是在周期t+1内选取的样本中包含的零件的数量；Nt是样本在周期t内的聚集的零件的数量；λ是介于0和1之间的加权系数。所选取的每个样本中包含的零件的数量不是恒定的，并且为了针对在周期t+1内选取的每个样本计算特征尺寸的加权均值和加权标准差，聚集的零件的数量Nt+1根据以下公式来定义：Nt+1＝kλnt+1+(1-λ)Nt其中：nt+1是在周期t+1内选取的样本中包含的零件的数量；Nt是样本在周期t内的总零件的数量；λ是介于0和1之间的加权系数；k是所确定的聚集系数，该系数严格大于1。针对在周期t+1内选取的每个样本，根据以下公式来计算特征尺寸的加权均值Mt+1和加权标准差St+1：Mt+1＝λμt+1+(1-λ)Mt其中：μt+1是有关在周期t+1内选取的样本的零件所测量的特征尺寸的均值；Mt是针对周期t计算的特征尺寸的加权均本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于对至少一个表示零件的特征尺寸的统计指标的分析来制造采用制造设备生产的零件的方法，根据所述方法：a)随着时间推移选取多个样本，每个样本包括采用所述制造设备生产的多个零件；b)测量所述样本的每个零件的特征尺寸；c)针对所选取的每个样本根据以下项的指数加权计算所述特征尺寸的加权均值和加权标准差：关于所选取的样本的零件所测量的所述特征尺寸的均值和标准差，针对事先选取的样本计算的所述特征尺寸的加权均值和加权标准差；d)针对所选取的每个样本根据以上述方式计算的加权均值和加权标准差来计算的统计指标的值；e)将针对所选取的样本以上述方式计算的统计指标的值与参考值进行比较，以检测统计指标的值与所述参考值之间的任何偏差；f)根据比较结果通过调节所述制造设备的调节参数以优化统计指标的值和所述参考值之间的偏差来引导零件的制造。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.05 FR 14619911.一种基于对至少一个表示零件的特征尺寸的统计指标的分析来制造采用制造设备生产的零件的方法，根据所述方法：a)随着时间推移选取多个样本，每个样本包括采用所述制造设备生产的多个零件；b)测量所述样本的每个零件的特征尺寸；c)针对所选取的每个样本根据以下项的指数加权计算所述特征尺寸的加权均值和加权标准差：关于所选取的样本的零件所测量的所述特征尺寸的均值和标准差，针对事先选取的样本计算的所述特征尺寸的加权均值和加权标准差；d)针对所选取的每个样本根据以上述方式计算的加权均值和加权标准差来计算的统计指标的值；e)将针对所选取的样本以上述方式计算的统计指标的值与参考值进行比较，以检测统计指标的值与所述参考值之间的任何偏差；f)根据比较结果通过调节所述制造设备的调节参数以优化统计指标的值和所述参考值之间的偏差来引导零件的制造。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所选取的每个样本中包含的零件的数量不是恒定的，并且为了针对在周期t+1内选取的每个样本计算所述特征尺寸的加权均值和加权标准差，聚集的零件的数量Nt+1根据以下公式来定义：Nt+1＝λnt+1+(1-λ)Nt其中：nt+1是在周期t+1内选取的样本中包含的零件的数量；Nt是样本在周期t内的聚集的零件数量；λ是介于0和1之间的加权系数。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所选取的每个样本中包含的零件的数量不是恒定的，并且为了针对在周期t+1内所选取的每个样本计算所述特征尺寸的加权均值和加权标准差，聚集的零件的数量Nt+1根据以下公式来定义：Nt+1＝kλnt+1+(1-λ)Nt其中：nt+1是在周期t+1内选取的样本中包含的零件的数量；Nt是所述样本在周期t内的聚集的零件的数量；λ是介于0和1之间的加权系数；k是所确定的聚集系数，该聚集系数严格大于1。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，针对在周期t+1内选取的每个样本，根据以下公式来计算所述特征尺寸的加权均值Mt+1和加权标准差St+1：其中：μt+1是关于在周期t+1内所选取...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥利维尔·法瑞，阿诺德·凯姆贝弗特，帕斯卡尔·考汀，尼古拉斯·哈杜安，查尔斯·克拉尔特·德·朗加范特，
申请(专利权)人：赛峰飞机发动机公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR