工业在线SPC统计过程的系统设计论文[5篇范文]

第一篇：工业在线SPC统计过程的系统设计论文

摘要：随着IATF16949：2016新版的发布，汽车行业产品的生产质量的要求也越来越高.在其相关参数及尺寸的设计生产过程中，若能采用在线SPC仿真系统对其进行实时有效的控制，对其生产质量的提升具有积极的作用。文章对在线SPC统计控制系统的构造、设计实现及其运行效果进行简单分析，对于汽车零部件生产效率及生产质量的提升都具有非常重要的作用。

关键词：统计过程控制；在线系统；网络拓扑；数据库技术

随着汽车的普遍应用，汽车零配件市场也在快速的发展，除了零部件数量需求的增大，对于其生产质量的要求也在不断地提升，要保证汽车零配件的生产质量，保证其能够满足客户的相关需求，在其生产的过程中，加强生产质量的控制，保证其生产质量的稳定性，并在此基础上有效地降低低生产成本是非常重要的，要实现这一目标，就需要建立起完善的质量控制系统，SPC统计过程控制系统的应用对于提升汽车零配件的生产质量具有非常重要的作用，本文就对其建立及应用进行简单分析。

1工业在线SPC统计过程控制系统的建立

1.1基础资料为了对汽车零配件的生产过程进行有效的控制，本次研究中提出的在线SPC统计过程控制系统基于LabVIEW和数据库技术，开发的在线SPC系统具有报表查询、数据分析、过程监控、数据采集、数据维护、基础资料设置等多种功能，并且通过该软件系统，能够实现报表自动生成、质量状况实时监控、制程异常自动报警、改善方案建议等功能。1.2工业在线SPC的网络拓扑结构本次研究中建立的在线SPC统计过程控制系统在运行的过程中，应用到了自动录入、电脑录入、串口量仪录入等各种数据录入方式，其控制系统的网络由多个部分组成，主要有：现场SPC工作站、管理层监控工作站、现场数据采集工作站、应用服务器、数据库服务器等，对其网络拓扑结构进行简单分析，其数据库服务器下设SPC工作站管理层与SPC工作站公司领导层，系统中的各个单元中的每个工作站中的串口仪器设备会自动完成各种数据的自动采集，将采集到的数据传送至数据库服务器中，供SPC工作站的管理层及领导层查阅及决策用，应用层服务器中具有各个SPC工作站管理层，用户可以通过应用服务器来进行SPC工作站管理层各项数据信息的查询，并将其应用于实际的控制管理工作中，对于整个控制管理工作具有积极的作用。1.3产品关键质量特性的识别建立在线SPC统计过程控制系统的一个重要的功能就是要对产品的关键质量进行有效的控制，产品的关键质量特性包含了设计和过程两个方面。“做对的事，把事做对”只有选取了正确的产品质量特性，而后进行的管控才有意义。关键质量特性可以依据客户的实际需求及关键设计参数进行识别，在具体的质量识别特性设计过程中，还需要参照DFMEA、PFMEA及产品控制计划等文件来进行确定，这对于控制系统的工作效率及工作质量具有非常重要的影响。

2在线SPC统计过程控制系统的实现

2.1数据的输入工业在线SPC统计过程控制系统的数据输入方式有：自动录入、电脑录入、串口量仪录入。常用的串口量仪有：数显游标卡尺与数显三爪千分尺，再通过连接应用标准的47.61046接口线来进行数据的录入，也可以应用RS232来实现单通道模式的转换并显示数值。在实际的工作过程中，在对零部件的关键尺寸进行测量时，由现场的操作人员应用带有串口的RS232数据接口的游标卡尺及内径三爪来进行测量，测量所得的结果会通过一定的传输方式传送至SPC的处理机上，SPC处理机会对相关的数据进行有效的分析，能够成功实现零部件的在线测量、相关数据的传输以及数据分析的一体化。2.2数据分析以及运行过程中的异常反馈在对零部件进行质量特性识别之后，要依据相关的识别结果来进行在线SPC系统的控制图的选择及实现，对质量关键点进行实施的测量与监控，实时监测其是否发生异常。一旦管制图的点触发八大判异，如：管制点超出控制界限，系统的界面上将该点标红显示，同时界面上的报警按钮闪动，同时系统自动的通过邮件的形式将系统中出现的异常情况向过程工程师、设计工程师以及管理人员进行反馈，同时给出相应的处理建议方案。该系统的实现能再故障发生前提前预警，相关人员对异常进行判断处理，采用相应的对策，从而保证生产过程质量。2.3系统中异常情况的处理方法如果在线控制系统在运行的过程中，发现了零部件生产过程中出现了异常情况，制造人员以及相关的质量监督管理人员，应该立即的异常情况产生的原因进行有效分析，对于八大判异的不同情况，寻找制程异常的原因，处理并消除异常，消除后重新将系统导入制程。同时将异常的原因记入过程生产记录簿并写入SOP防止异常再次发生。2.4在线SPC统计过程控制系统的运行效果本文选取一个简单的控制实例来对其运行效果进行简单分析，某汽车零部件的SPC系统零部件的基础资料为：数据精度值为4，控制图分区为：A，B，C，百分数显示精度为：2，颜色设置为：A区：红色，B区：黄色，C区：绿色，层别信息为：生产日期、设备、零件号、过程变化、单元、操作人员、备注、班次、班产量。其缺陷项目只要有：（1）铸造，尺寸超差、少肉、砂眼、气纹、毛坯生锈、漏气、冷隔、孔偏、多肉、材质问题；（2）机加工，振纹、台阶、丝锥段、生锈、碰伤、毛刺、法兰薄、尺寸超差、崩刀、孔偏。异常原因主要表现为：设备、人为原因、毛坯、量具、检测、工装、工艺、辅料、刀具、车间环境、操作方法。后将控制图进行八大判异准则分析，异常点警报并采取相应措施。本次研究中所选实例的产品关键特性为法兰孔内径：规格范围为内径φ10.95±0.035mm，抽样频率为每两小时一次，每次抽样5件，故选用Xbar-R控制图。质量特性为内径：C，代码为：HG-neijing，规格类型：双侧公差，规格限：10.915-10.985mm，样本容量：5，计量单位：mm，显示精度：5，控制图：Xbar-RChart，控制标准差倍数：3，质量特性状态：控制阶段，LCL：Xbar:10.98546，R:0;CL：Xbar:10.95228.R:0.0575;UCL：Xbar:10.98546，R:0.1217，层别信息：过程变化，生产日期，零件号，单元，操作人员，班次，期望Cpk：Cpk=1.67。通过在线SPC仿真系统对内径为φ10.95±0.035mm的项点进行实时的检测，绘制得到其Xbar-R控制界面图（如图1所示），图中有一点触犯规则6：连续5点中有4点落在中心线同一侧的C区以外，此时预警器红灯闪。同时，系统将该判异点及触犯规则起始点标红叉，并通过邮件的形式将异常情况反馈各相关的工作人员，经过对故障原因进行分析检查，发现导致该项异常出现的最主要的原因是物料供应商的更换，通过对供应商来料质量的管控，并将新供应商管理制度写进SOP，最终整个生产系统恢复稳定。通过工业在线SPC统计过程控制系统的应用，汽车零部件的生产过程得到有效监控，效率得到了有效提升，利用在线系统将出现过异常处理方法都纳入了系统库，有效地防止不不良再次发生，具有非常好的应用效果。

3结束语

本文针对工业在线SPC仿真系统的构建、设计与应用进行了简单分析，通过该系统能较好的实现工业连续制造过程生产质量的监控，通过管制图的绘制与判定在不良趋势产生前就预警，能提高产品的一次合格率从而提高生产能效。

参考文献：

[1]李高伟，曾定文，姚世龙，等.在线SPC统计过程控制系统的建立及应用[J].现代制造技术与装备，2013（1）.[2]马敏莉，袁国定.基于过程方法的统计过程控制技术应用研究[J].制造业自动化，2010（7）.[3]沈晓杰，李郡.基于制造执行系统的统计过程控制在质量管理上的应用[J].工业控制计算机，2012（9）.

第二篇：统计过程控制SPC学习与总结

SPC统计过程控制总结

1、均值极差图无论是数据采集时还是日常监控，每个子组数据都应是连续采集的；

2、对于R图（包括S图、MR图）判异准则通常只有超出控制限这一条，换句话说就是所要监控的是子组数据是否符合要求；

3、对于均值图的判异（包括单值图）不应过于教条于判异准则，要结合过程实际情况（如周期性波动），思考均值图波动的原因以及过程可能会出现的情况；

4、控制图只关注于过程是否受控，不与产品特性是否符合规范要求相联系；

5、在计算控制图控制限时要视实际情况而定，要判断控制图异常数据产生的原因，仅踢走由特殊原因产生之数据，如果异常原因不可避免应视其为普通原因予以考量（见12）；

6、Cpk的前提是过程稳定受控，即需先以控制图监控其过程之状态，并排除特殊原因继而达到过程稳定受控，且可计算Cpk；

7、判异准则通常不可仅用超出控制限点此一条，至少还应有链，即七点连续上升或下降及中心线一侧，若仅有超出控制限点，不可称其为控制图；

8、过度调整即不正常干预，对实际处于统计受控的过程采取措施，将一个变差或错误视为一种特殊原因，但事实上此原因属系统性即为普通原因；

9、七点连续上升或下降，通常在5、6点时就应采取措施，已达到对过程的及时控制；

10、控制限通常不必做定期调整，但当过程有重大变化之情况，且导致控制限发生永久性变化，则需进行控制限调整；

11、单值-移动极差图在日常使用中，每张控制图的第一点应与上张图的最后点相减；

12、同5，控制限计算时不一定要把所有的超差（特殊原因）踢出，如果超差是知其原因，且不可避免并可预测，则不应踢出；

13、控制图特性的选择应结合关键特性，分析潜在失效原因，且参数有足够代表性，即过程的绝大变差能通过此特性反映出来；

14、验收设备所做的Cmk，对具体操作人员没有要求；

15、分析异常原因应从“人、机、料、法、环、测”进行分析，“机”通常可最先排除，而原因是“测”的因素可能最多；

16、控制图只是一种预测的工具，置信区间以猜大之原则；

17、对于非正态分布的过程，可采取中心极限定理之方法，扩大子组n值(均值极差图)；

第三篇：过程工业自动化概述论文完整版

过程工业自动化概述

——自动化概论论文

过程工业自动化概述

过程工业自动化概述

摘要：

工业自动化就是工业生产中的各种参数为控制目的，实现各种过程控制，在整个工业生产中，尽量减少人力的操作，而能充分利用动物以外的能源与各种资讯来进行生产工作，即称为工业自动化生产，而使工业能进行自动生产值过程称为工业自动化。过程控制是工业自动化的重要分支。过程控制最主要的理论基础是自动化控制理论，同时它也与相关过程机理及自动化仪表和计算机技术密切相关。

Industrial automation is the industrial production of various parameters for the control purposes, to achieve a variety of process control, in the whole industrial production, the operation to minimize the human, and make full use of animals other than energy production with a variety of information to work, that is, known as industrial automation, leaving the production value of industrial process can be automatically referred to as industrial automation.Process control is an important branch of industrial automation.The main theoretical basis of process control automation control theory, and it is also the mechanism and related processes and automation instrumentation and computer technology are closely related.关键字：过程控制、工业自动化、过程工业自动化的发展。

Keywords:Process control, Industrial automation, Process automation development.1.前言：

过程工业自动化概述

理论为基础，采用频域分析方法进行控制系统的分析、设计和综合。那时实现单回路控制的自动化仪表工具主要是一些基地式的气动或电动仪表，它的测量与传感元件、显示器和控制器都集中在一个仪表壳里，要想改造一些控制方案是很困难的。

3.2 到了20世纪50年代中期，开始发展气动或电动单元组合仪表，就为修改控制方案创造了条件。这个时期经典控制理论已经发展很成熟了，并且有大量的相关书籍出版，如1932年奈奎斯特在研究反馈放大器稳定性中提出的稳定性数据及基于频率相应的方法，1948年伊文思提出了跟轨迹法并有效应用于反馈控制系统的分析和综合等，这些理论为经典理论奠定了基础。1943年维纳等学者在《行为、目的和目的论》一文中首次提出了控制论的基本思想，并在以后的研究中得到了进一步的完善。

3.3 20世纪60年代前后，随着宇航事业和计算机技术的发展，控制理论又有了新的发展，前苏联数学家庞特里亚金建立的极大值原理、美国应用数学家贝尔曼提出了动态规则，以及美国学者卡尔曼引入的状态空间法和建立卡尔曼滤波，这些研究推动了现代控制理论的形成，为《控制论》的发展做出了重大贡献。3.4 1975年~1985年前后，世界上一些有能力的仪表、计算机厂家纷纷投入开发和制造DCS。1985年~1995年DCS已有近百种型号，我国也涌现出实力强大的浙大中控和北京和利时公司。1995年至今，DCS与FCS蓬勃发展的时期。几乎绝大多数大中型企业的化工、石化、炼油企业都已经进行了DCS技术改造，中小企业也已实用DCS、工业PC机控制系统和数据采集监控系统。而且很多企业还有了先进控制算法的技术应用，已经建立计算机网络形同实现了厂级信息管理。

4.过程控制系统的组成与特点

4.1 过程控制系统组成

过程控制系统一般以下几部分组成：

被控过程（或对象）；用于生产过程参数检测的检测与变送一器；控制器；执行结构；报警、保护和连锁等其他部件。

过程工业自动化概述

统。从控制方法的角度看，由单变量过程控制系统，也有多变量过程控制系统。同时控制算法多种多样，由PID控制，复杂控制，也有包括智能控制的先进控制方法等等。

4.2.2.3 被控过程属慢多成且多属参数控制

连续工业过程大惯性和大滞后的特点决定了被控过程为慢过程。被控过程是物流变化的过程，伴随物流变化的信息表征为被控过程的状态参数，也是过程控制系统的被控量。

4.2.2.4 定值过程是过程控制的主要形式

在多数生产过程中，被控参数的设定值为一个定值，定值控制的主要任务在于如何减少或消除外界干扰，是被控量剂量保持接近或等于设定值，是生产稳定。过程控制由多种分类方法：

按被控参数分类，可分为温度控制系统、压力控制系统、流量控制系统、液体或物位控制系统，物性控制系统、成分控制系统；按被控量数分类，可分为单变量过程控制系统，多变量过程控制系统；按设定值分类可分为定值控制系统、随动（伺服）控制系统；按参数性质分类可分为集中参数控制系统，分布参数控制系统；按控制算法分类，可分为简单控制系统、复杂控制系统、先进或高级控制系统；按控制器形式分类，可分为常规仪表过程控制系统，计算机过程控制系统。

4.3 过程工业的特点

由于过程控制主要是指连续过程工业的控制过程，故过程工业的特点主要指连续过程工业的特点。

过程工业伴随着物理化学反应、生化反应、物质能量的转换与传递，是一个十分复杂的大系统，存在不确定性、时变性以及非线性等因素。因此，过程控制的难度是显而易见的，要解决过程控制问题必须采用有针对性的特殊方法和途径。

过程工业常常处于恶劣的生产环境中，同时常常要求苛刻的生产条件，如高温、高压、低温、真空、易燃、易爆或有毒等等。因此，生产设备与人身的安全性特别重要。由连续生产的特征可知，过程工业更强调实时性和整体性。协调复杂的耦合与制约因素，求得全局优化也是十分重要的。因此有必要采用智能空制

过程工业自动化概述

化学反映也越来越激烈，对过程控制的品质也提出了更高的要求，这种控制与经济效益的矛盾日益尖锐没，迫切需要一类合适的先进控制策略。近年来，人工智能技术有了长足的进步，并在许多科学领域中取得了广泛的应用。现在，装置的过程控制已逐步发展到整个企业的综合自动化，已经从装置的局部优化，发展到考虑企业的全局优化、如调度优化、计划有话、供应链优化、制造执行系统、企业资源计划系统，形成ERP—MES—PCS（过程控制系统）三层结构体系，这就是当今世界自动化技术的发展趋势。

目前一些大企业、工厂利用MES能够对条件变化做出迅速相应，减少非增值活动，提高生产运作过程的效率，从而提高工厂及时交货的能力，改善物料的流通性能，提高效益。

工业生产过程由简单到复杂，由小规模到大规模，直至今日，现代化、大型化或多品种、精细化的工业，生产出的各种各样的产品满足人们的生活需要。对这些工业生产过程的操作要求做到正确化、自动化和高效化。由于工业生产过程中实际问题的不断提出，促使理论研究不断的发展，同时理论研究的结果变成相应的自动化工具的产品，用来解决生产实际问题。先进过程控制方法可以有效的解决那些采用常规控制效果差，甚至无法控制的复杂工业过程的控制问题。实践证明，先进过程控制方法能取得更高的品质和更大的经济利益具有广阔的发展前景。参考文献：

《工业自动化及过程控制》（美）J.斯特纳森|译者：张彬、郭燕慧 《过程自动化工程设计》周哲民、任丽静

第四篇：在线答题系统数据库设计

在线答题系统（选择题、判断题）数据库设计

选择题由choice_question和choice_answer组成，分别用于存储选择题的题目信息和考生的答题记录。

choice_question的各列分别用于存储题目的序号（主键，自增）、分数、题目、选项ABCDE、正确答案。

choice_answer中的user_id、ques_id、answer分别表示用户id、题目id，作为外键分别指向qs_user表中的id和choice_question表中的id，为了提高当用户修改题目答案，即修改answer的速度，我们将user_id和ques_id作为主键，并建立索引。

判断题部分的judge_answer和judge_question设计思路和选择题部分是一样的。

config表用户保存考试的开始和结束时间。

所谓的修改考试的开始和结束时间，不过是不断update这条记录罢了。

qs_admin，用户保存管理员的用户名和密码，管理员的密码加密规则是这样的。

密文

=

sunstr(md5(明文+“gxdr“),5,20);

qs_user用于存储考生的信息

lock用户标识考生是否交卷，grade用于记录考生的成绩。

第五篇：在线答题系统数据库设计

在线答题系统（选择题、判断题）数据库设计

选择题由choice_question和choice_answer组成，分别用于存储选择题的题目信息和考生的答题记录。

choice_question的各列分别用于存储题目的序号（主键，自增）、分数、题目、选项ABCDE、正确答案。choice_answer中的user_id、ques_id、answer分别表示用户id、题目id，作为外键分别指向qs_user表中的id和choice_question表中的id，为了提高当用户修改题目答案，即修改answer的速度，我们将user_id和ques_id作为主键，并建立索引。

判断题部分的judge_answer和judge_question设计思路和选择题部分是一样的。config表用户保存考试的开始和结束时间。所谓的修改考试的开始和结束时间，不过是不断update这条记录罢了。qs_admin，用户保存管理员的用户名和密码，管理员的密码加密规则是这样的。密文 = sunstr(md5(明文+“gxdr”),5,20);qs_user用于存储考生的信息

lock用户标识考生是否交卷，grade用于记录考生的成绩。