基于马尔科夫模型的关联多工序系统加工质量分析

摘要/Abstract

摘要：

摘要：综合考虑当前工序机器状态和上游工序来料质量，利用马尔科夫模型，根据合并迭代的思想建立了关联多工序制造系统的加工质量分析模型，提出了系统质量瓶颈加工工序的判定方法，从系统参数的角度提出了改进加工质量的建议；同时，通过对国内某型号火箭F系列阀门壳体加工系统的案例分析，验证了所提出模型的实用性和有效性.

关键词: 多工序加工, 马尔科夫模型, 制造系统, 质量控制

Abstract:

Abstract： In manufacturing systems, the complex parts like astronautical valve are often processed through several correlated stages. It is absolutely of great importance to evaluate and analyze the quality of such correlated multistage systems. This paper, based on the Markov chain method and incorporating iteration, presented an analytical model to evaluate the quality of the correlated multistage system. The model took machine states as well as the quality of the incoming parts into consideration. It emphasized the quality propagation between adjacent stages, revealed the quality changes after each stage and proposed to improve the quality of the final product from the aspect of the parameters of the processing machine. The effectiveness of this model was validated by a case of multistage manufacturing system of astronauticalvalve used in a domestic rocket manufacturing company.
Key words：

Key words: multistage processing, Markov model, manufacturing system, quality control

中图分类号:

TH 161+.5

徐锐1，杜世昌1，任斐2，梁鑫光2，刘维红2. 基于马尔科夫模型的关联多工序系统加工质量分析[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2015, 49(05): 669-674.

XU Rui1,DU Shichang1,REN Fei2,LIANG Xinguang2,LIU Weihong2. Quality Analysis of Correlated MultiStage Manufacturing Systems Based on Markov Model[J]. Journal of Shanghai Jiaotong University, 2015, 49(05): 669-674.

参考文献

［1］Shi J, Zhou S. Quality control and improvement for multistage systems: a survey［J］. IIE Transactions, 2009, 41(9): 744753.

［2］AbellanNebot J V, Liu J, Subirón FR, et al. State space modeling of variation propagation in multistation machining processes considering machininginduced variations ［J］. Journal of Manufacturing Science and Engineering, 2012, 134(2): 021002102100213.

［3］杜世昌，奚立峰，潘尔顺. 多阶段制造系统中尺寸偏差建模与控制［J］. 上海交通大学学报，2006，40(4): 583587.

DU Shichang, XI Lifeng, PAN Ershun. Modeling and controlling of dimensional variation in multistage manufacturing system ［J］. Journal of Shanghai Jiaotong University, 2006, 40(4): 583587.

［4］杜世昌，王猛，奚立峰. 多工序加工系统产品尺寸误差传递建模［J］. 机械工程学报，2011,47(16)：143149.

DU Shichang, WANG Meng, XI Lifeng. Modeling of dimensional errors propagation in multistage machining system ［J］. Journal of Mechanical Engineering, 2011, 47(16): 143149.

［5］姚旭峰，杜世昌，王猛，等. 航天阀门多工序加工过程误差传递分析与建模［J］. 工业工程与管理，2014，19(1): 4351.

YAO Xufeng, DU Shichang, WANG Meng, et al. Variation transmission analysis and modeling in multistage machining process of astronautical valve ［J］. Industrial Engineering and Management, 2014, 19(1): 4351.

［6］Inman R R, Blumenfeld D E, Huang N, et al. Survey of recent advances on the interface between production system design and quality ［J］. IIE Transactions, 2013, 45(6): 557574.

［7］Inman R R, Blumenfeld D E, Huang N, et al. Designing production systems for quality: Research opportunities from an automotive industry perspective ［J］. International Journal of Production Research, 2010, 41(9): 19531971.

［8］Colledani M, Tolio T. Joint design of quality and production control in manufacturing systems ［J］. CIRP Journal of Manufacturing Science and Technology, 2011, 4(3): 281289.

［9］Li J S, Huang N J. Quality evaluation in flexible manufacturing systems:Amarkovian approach［J］. Mathematical Problems in Engineering, 2007: 5712824.

［10］Kim J, Gershwin S B. Analysis of long flow lines with quality and operational failures［J］. IIE Transaction, 2008, 40(3): 284296.

［11］Ju F, Li J, Xiao G, et al. Quality flow model in battery manufacturing systems for electric vehicles［J］. IEEE Transactions on Automation Science and Engineering, 2014, 11(1): 230244.

［12］Ju F, Li J, Xiao G, et al. Quality flow model in automotive paint shops ［J］. International Journal of Production Research, 2013, 51(21): 64706483.

［13］Wang J, Li J, Arinez J, et al. Quality analysis in flexible manufacturing systems with batch productions: Performance evaluation and nonmonotonicproperties［J］. IEEE Transactions on Automation Science and Engineering, 2010, 7(3): 671676.

［14］Wang J, Li J, Arinez J, et al. Quality bottleneck transitions in flexible manufacturing systems with batch productions ［J］. IIE Transactions, 2013, 45(2): 190205.

［15］郑立，江平宇，乔立红，等. 制造系统研究的挑战和前沿［J］. 机械工程学报, 2010, 40(21): 124136.

ZHENG Li, JIANG Pingyu, QIAO Lihong, et al. Challenges and frontiers of manufacturing systems ［J］. Journal of Mechanical Engineering, 2010,40(21):124136.

［16］左延红. 现代制造系统的研究现状及发展趋势［J］. 现代制造过程, 2014 (4): 132136.

ZUO Yanhong. The status and development trends of modern manufacturing system’s research［J］. Modern Manufacturing Engineering, 2014(4): 132136.

编辑推荐 0

Metrics

阅读次数

全文

120

HTML			PDF

最新录用	在线预览	正式出版	最新录用	在线预览	正式出版
0	0	0	0	0	120

	来源	其他网站

	次数	120
	比例	100%

摘要

最新录用	在线预览	正式出版

0	0	56

	来源	其他网站

	次数	56
	比例	100%

[1]	高英铭, 陈震, 张秀芳, 潘尔顺. 基于随机流网络与Markov过程的制造系统可靠性建模及维护优化[J]. 上海交通大学学报, 2021, 55(3): 229-235.
[2]	祝米鑫, 葛亚雄, 周晓军. 动态生产计划下多工序柔性制造系统预防维护决策[J]. 上海交通大学学报, 2020, 54(11): 1124-1133.
[3]	陈永刚, 逄培榕, 杨光, 何鑫. 深水水下管汇工艺管线的质量控制[J]. 海洋工程装备与技术, 2018, 5(增刊): 136-139.
[4]	宋婷婷1,赵子任1，杜世昌1,任斐2，梁鑫光2. 基于马尔科夫模型的关联多工序装配系统装配质量分析[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2018, 52(3): 324-331.
[5]	李贵龙，杜世昌. 发动机缸体多工序加工变形误差传递的建模与分析[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2017, 51(4): 385-.
[6]	王威, 鲁瑜, 张宗超, 郭庆, 县申平, 张庆晓. 海管立管腐蚀缺陷修复关键技术及质量控制[J]. 海洋工程装备与技术, 2017, 4(3): 131-135.
[7]	赵子任1,杜世昌1,黄德林1，任斐2，梁鑫光2. 多工序制造系统暂态阶段产品质量马尔科夫建模与瓶颈分析[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2017, 51(10): 1166-1173.
[8]	李诚，李爽，冯毅萍，荣冈. 基于时间Petri网和启发式搜索的柔性制造系统调度算法[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2015, 49(05): 708-713.
[9]	张志峰1,2，DAVID Janet2. 基于信息熵的单元化制造系统状态度量[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2015, 49(01): 109-115.
[10]	许川，吴昊，王华，高翔. 基于高斯映射的多误差源复杂结构匹配分析与优化[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2013, 47(05): 840-845.
[11]	李程, 江志斌, 李友, 李娜, 耿娜, 姚世清, 贾文友. 基于规则的批处理设备调度方法在半导体晶圆制造系统中应用[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2013, 47(02): 230-235.
[12]	王桂娜, 潘尔顺. 可重构制造系统预防维护策略与EPQ整合模型[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2012, 46(05): 712-716.
[13]	李斯克，苗瑞，赵言正，江志斌. 多工位制造系统偏差源监测传感器布置优化 [J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2010, 44(12): 1753-1757.
[14]	应杨箭，苗瑞，赵言正，江志斌. 多工位制造系统尺寸偏差线性化建模与控制[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2010, 44(04): 517-0522.
[15]	蒋舒宇,周炳海. 基于瓶颈设备处理时间波动的WIP估计方法[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2008, 42(12): 1953-1957.