基于数据共享的不完全维护策略和动态控制图联合经济设计研究

With the advent of the era of big data knowledge service, data becomes more important as a new type of strategic resource to the business. It is of great significance for enterprises to make fuller use of data. In the field of quality management, there’s a close connection between maintenance strategy and control chart design via data sharing. However, the interdependence has not been adequately addressed in the literature and these two activities have been treated as two separate problems, which results in serious waste of data or cost. If these two fields are integrated effectively, one company can significantly reduce cost for management by taking full advantage of the data generated by production processes and realizing the joint optimal designing. In order to achieve the data sharing between maintenance strategy and control chart design, this project proceeds from reality and investigates the joint economic design issues of imperfect maintenance strategy, dynamic control chart in different conditions, also conducts an application analysis based on short-run production processes. This project joints these two closely related fields of reliability and statistical process control together, the research outputs not only enable the data sharing of maintenance strategy and control chart design and improve the design technique associated with statistical process control tool, but also provide more tool selection for administrators and enhance the efficiency of operation management.

大数据知识服务时代的来临，使得数据成为对企业愈发重要的新型战略资源，更加充分的利用数据对于企业具有重要的意义。在质量管理领域，维护策略和控制图设计之间存在着数据共享的密切联系，但现有研究大都忽视了这种联系，将二者作为两个独立的领域分别研究，这造成了极大的数据/成本浪费。如果能将二者结合起来考虑，充分利用生产过程中产生的数据，实现二者的联合设计，将能显著地降低企业的管理成本。本项目从实际出发，为了实现维护策略和控制图设计之间的数据共享，基于经济设计视角，分情形探讨不完全维护策略和动态控制图的联合设计问题，并选取小批量过程进行应用分析。本项目将可靠性研究和统计过程控制这两个密切相关的领域结合起来考虑，研究成果不仅可实现维护策略和控制图设计之间的数据共享，进一步完善相关统计过程控制工具的设计技术；还可为实际管理人员提供更多的工具选择，提高相关运作管理的有效性。

本研究采用规范研究与模型研究相结合的方法，从数据共享视角对过程维护策略和控制图的联合设计方法展开研究。首先，针对实际生产中过程偏移量不固定的情形，提出了一种面向随机过程偏移下的控制图和维护策略联合设计模型，为了增加模型的实用性，在联合设计模型中同时增加了统计约束，从而有效降低过程错误停产次数，方便实际操作人员的使用。其次，针对已有研究中大多考虑单扰动或对称双扰动的情形，本研究考虑了实际生产过程中更为普遍的非对称双扰动情形，构建了维护策略和动态控制图的联合设计模型，从而为实际操作人员提供更多的工具选择。再次，针对过程偏移量为中度偏移量的情形，提出了一种不完全维护下的综合控制图经济统计设计方法，有效克服了EWMA/CUSUM控制图对微小偏移过于灵敏的缺陷。最后，考虑到质量管理活动对于生产计划编制的影响，提出了一种针对随机退化生产系统的生产计划和非周期维护联合设计方法，有效地实现了运作管理领域的生产计划编制、维护策略制定以及质量管理策略的协同决策。此外，针对有序类别型与连续型质量特征混合的情形，采用排序方法将混合数据转化为统一的标准秩，提出了利用空间符号协方差矩阵刻画和监控其相关性的方法，构造了一种监控混合的有序类别型与连续性质量特征间相关性的控制图。本研究成果不仅可为质量管理领域中的维护策略和过程控制策略协同决策提供技术和方法支持，还将为进一步探讨运作管理不同领域的协同决策提供理论依据和方法指导。