1.基于预防维修和质量损失函数的VSI EWMA控制图经济设计方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一:建立生产过程的监控系统,设生产过程中质量特性X服从正态分布,其均值为μ,标准差为σ;当过程处于受控状态时,μ=μ0,σ=σ0;当过程发生变化时,σ保持不变,μ=μ0+δσ.设Xi1,Xi2,...Xin为第i时刻所抽取的容量为n的独立同分布的样本,则正态分布下的EWMA均值图的统计量为:其中,Z0=μ0, EWMA控制图的上下控制限为:UCL=μ0+kσZ
LCL=μ0-kσZ
其中k是EWMA控制图控制限的系数, EWMA控制图的上下警戒限为:UWL=μ0+wσZ
LWL=μ0-wσZ
其中w是EWMA控制图警戒限的系数,且0<w<k,选取两个抽样区间h1和h2,且h1>h2>0,若样本点落在安全域,则下一个抽样区间为h1;若样本点落在警戒域,则下一个抽样区间为h2;
若样本点超出控制限,则报警。
步骤二:根据控制图的监控机制,在确定所用控制图和相关假设前提下,结合质量损失函数以及预防维修策略,建立过程的周期函数以及成本函数,进而确定系统的单位时间成本,建立以最小化为目标的单位时间成本函数ECT,即为完整的设计模型。
步骤三:根据模型构建遗传算法,采用Matlab语言并结合炼钢过程中某种化学成分的控制过程求得模型参数的最优设计。
步骤四:采用正交试验设计和回归分析方法对模型进行灵敏度分析,解释模型参数对目标函数的不同影响。
2.根据权利要求1所述的基于预防维修和质量损失函数的VSI EWMA控制图经济设计方法,其特征在于,步骤二中,首先进行以下假设:(1)过程一开始处于受控状态μ=μ0;
(2)过程标准差σ不变;
(3)质量特性值服从正态分布即X~N(μ,σ2);
(4)若异常原因发生,过程均值变化到m=m1=m0+ds;
(5)过程失控前的受控状态时间服从参数为λ的指数分布;
(6)在生产过程中只有一个异常原因,且抽样时异常原因不发生;
(7)该过程的转变是瞬间的,它不可能自动回到受控状态;
(8)当样本点落在控制图的警戒域时,立即进行预防维修;
再建立过程的循环周期函数;
再建立过程的损失成本函数;
最后建立联合经济模型。
3.根据权利要求1所述的基于预防维修和质量损失函数的VSI EWMA控制图经济设计方法,其特征在于,步骤三中,遗传算法求解步骤如下:(1)确定编码与解码方法;
(2)根据生成的染色体长度,随机生成初始种群,种群规模为20;
(3)选择适应度高的个体遗传到下一代;
(4)染色体交叉;
(5)染色体变异。
4.根据权利要求3所述的基于预防维修和质量损失函数的VSI EWMA控制图经济设计方法,其特征在于,步骤三中,选择适应度高的个体遗传到下一代的具体办法为:(1)计算种群的适应度值的总和;
(2)计算对应于每一条染色体的选择概率;
(3)计算每条染色体的累积概率:
(4)选择遗传到下一代的染色体。