动态EWMA控制图的经济设计研究

The core techniques and methods of modern quality control have always been centered on how to improve monitoring efficiency and reduce control cost to deploy. Control charts, which control the production process condition, are the important statistics process control tools. Their design methods directly affect the efficiency and cost of quality control in manufacturing process. The design of the traditional control charts is mainly based on statistical standards of the control chart, although it takes into account the statistical properties of the control chart, it does not think over the economic benefits of the control charts. Ever since the dynamic control charts were proposed, the research about it mainly focus on the statistical design, few work was contributed to economic design. For the present situation, this project will systematic study the economic design of dynamic EWMA control charts. Firstly, we complete the statistic design of dynamic EWMA control charts；Secondly, we establish the economic model of dynamic EWMA control charts which monitoring the process mean, the process standard deviation and monitoring the process mean and standard deviation and use the genetic algorithm to search for the optimal solution. Finally, based on the sensitivity analysis of economic model, the relationship between the model parameters with the design parameters can be obtained to guide the control chart parameters. This study will complete the theory and application system of the existing quality control process and supply the more efficient quality control theory and technical guidance to implement the economic quality control for the modern enterprise in the new manufacturing environment.

现代质量控制的核心技术和方法始终围绕着如何提高监控效率和降低控制成本问题而展开。控制图是监控生产过程的一种重要的统计过程控制工具，它的设计方法直接影响到制造过程质量控制的效率和成本。传统控制图的设计研究主要是基于控制图的统计标准，虽然它考虑了控制图的统计特性，但没有考虑控制图的经济效益。自从出现动态控制图，对它们的研究主要集中在统计设计，而进行经济设计研究的比较少。本项目正是针对这种现状，系统地研究动态EWMA控制图的经济设计问题。首先完善动态EWMA控制图的统计设计；其次分别建立监控均值、标准差以及联合监控均值、标准差的动态EWMA控制图的经济模型，用遗传算法求最优解。最后，对经济模型进行灵敏度分析得出模型参数与设计参数的影响关系以指导动态控制图的参数选择。本项目的研究内容和结果将完善现有过程质量控制的理论和应用体系，为现代企业在新的制造环境下实施经济质量控制提供更有效的理论和技术指导。

现代质量控制的核心技术和方法始终围绕着如何提高监控效率和降低控制成本问题而展开。控制图是监控生产过程状态、保证过程质量的一种重要的统计过程控制工具，它的设计方法直接影响到制造过程质量控制的效率和成本。EWMA控制图以指数形式叠加制造过程的小波动，它比传统的休哈特控制图有更好的监控效果。为了在提高控制图监控效率的同时降低控制过程的成本费用，本项目对动态EWMA控制图的经济设计进行系统研究。.首先，分别讨论质量特性值服从二项分布、泊松分布和非正态分布时，监控均值变化的动态EWMA控制图的经济设计问题。对二项EWMA均值控制图进行可变抽样区间设计，利用马尓科夫链方法计算其平均报警时间，并对可变抽样区间二项均值EWMA控制图进行经济设计。修改Lorenzen和Vance 经济模型，建立动态泊松EWMA均值控制图的经济模型；当质量特性值服从非正态分布时，用Burr分布近似各种非正态分布建立动态非正态EWMA均值控制图的经济模型。对以上所建立的经济模型分别用遗传算法求解模型的最优解。.其次，研究质量特性值服从正态分布时，监控过程标准差变化的动态 EWMA控制图的经济设计问题。建立动态EWMA标准差控制图的经济模型，用遗传算法求解模型的最优解，并对经济模型进行灵敏度分析和最优性分析。通过最优性分析验证模型的经济性，得到基于经济模型设计的动态EWMA标准差控制图优于统计方法设计的动态EWMA标准差控制图。.最后，对同时监控过程均值和标准差变化的动态EWMA控制图的经济设计进行研究。先对同时监控均值和标准差变化的EWMA控制图进行可变抽样区间设计，利用马尓科夫链方法计算了其平均报警时间,并与静态的EWMA控制图进行比较研究，验证其监控优越性；再建立同时监控过程均值和标准差变化的动态EWMA控制图的经济模型，用遗传算法对该经济模型求最优解，并对经济模型进行灵敏度分析和最优性分析，得出模型参数与设计参数的影响关系并验证模型的经济最优性。.本项目系统地研究了动态EWMA控制图的经济设计问题。在提高控制图监控效率的同时降低了控制过程的成本费用，形成一套较为完善的动态控制图经济设计理论。本项目的研究完善了现有过程质量控制的理论和应用体系，为现代企业在新的制造环境下实施经济质量控制提供更有效的理论和技术指导，不仅能为动态控制图的经济设计提供思路和方法，而且在实际生产中为减小过程失控所引起