动态EWMA控制图和预防维修策略联合经济设计

It is widely recognized that process control technologies and preventive maintenance are all related with product quality and the greater productivity gains can be achieved if they can be combined. However, they have long been treated as two separate problems by industrial practitioners and academic researchers. The joint economic design of control charts and preventive maintenance have recently received some attention in the quality and reliability literature, but the joint economic design of dynamic EWMA control charts and preventive maintenance are rare. In this project, the joint economic design of dynamic EWMA control charts and preventive maintenance policies for a production system will be researched to achieve greater economic gains on quality management. The considered system consists of one machine, and the dynamic EWMA control chart is variable sampling interval, variable sample size or variable sampling interval and sample size. The models developed are used for monitoring the mean, the standard deviation or monitoring the mean and standard deviation of the process with normal distribution. To guide the selection of the models, the sensitivity analysis of economic relationship between the model parameters and the design parameters is performed. In conclusion, new ideas and technologies are provided for the modern manufacturing enterprises to further reduce the quality control cost. It will complete the theory and application system of the existing quality control process and preventive maintenance.

作为与产品质量保证具有紧密关系的两个领域，统计过程控制与预防维修的整合对生产系统效能的提高比仅采用单一措施有效，但无论是在生产实践还是理论研究中，两者长期处于分离状态。近年虽出现了一些两者相互集成的联合经济设计成果，但具体到动态EWMA控制图和预防维修联合设计的研究比较鲜见。为此，本项目拟从进一步提升生产系统的质量经济效益出发，以过程质量特性值服从正态分布的单部件系统为研究对象，对可变抽样区间、可变样本容量、可变抽样区间和样本容量的动态EWMA控制图和预防维修策略联合经济设计问题进行研究，构建适合分别监控均值、标准差及联合监控均值与标准差的动态EWMA控制图和预防维修策略联合经济模型，并对模型参数与设计参数的经济影响关系进行灵敏度分析，以指导模型的参数选择。本项目的研究内容和结果将完善现有过程质量控制、预防维修的理论和应用体系，为现代生产制造企业进一步降低质量控制成本提供新的思路和技术。

统计过程控制和预防维修作为两个具有紧密关系的产品过程质量保证工具，其研究长期以来却各自沿着自身发展路线独立进行。近年来虽然关于两者的联合优化研究取得了一定发展，但主要集中于一些静态传统控制图与预防维修的联合经济设计，具体到动态EWMA控制图和预防维修联合经济设计则比较鲜见。为此，本项目以产品质量特性值服从正态分布的单部件系统为对象，对动态EWMA控制图和预防维修策略联合经济设计问题进行研究。主要内容包括：.（1）VSS EWMA均值控制图和预防维修策略联合经济设计。针对设备故障导致过程质量均值漂移的可修系统，在考虑无延迟监测和所有维修活动都使设备修复如新前提下，建立了VSS EWMA均值控制图和预防维修策略联合经济决策模型，并对模型进行了参数灵敏度分析。.（2）VSS EWMA方差控制图和预防维修策略联合经济设计。针对设备潜在故障导致过程质量方差漂移的可修系统，在考虑无延迟监测和所有维修活动都使设备修复如新前提下，建立了VSS EWMA方差控制图和预防维修策略联合经济决策模型，并对模型进行了参数灵敏度分析。.（3）VSS EWMA均值-方差控制图和预防维修策略联合经济设计。针对设备故障将导致过程质量均值和方差都发生漂移的可修系统，在考虑存在延迟监测和所有维修活动都使设备修复如新前提下，建立了VSS EWMA均值-方差控制图和预防维修策略联合经济决策模型，并对模型进行了参数灵敏度分析。.（4）VSI/VSSI EWMA控制图和预防维修策略联合经济设计。针对设备故障将导致过程质量特性发生偏移的可修系统，在考虑无延迟监测、控制图误报警小修之外其他所有维修活动都使设备修复如新前提下，建立了具有可变抽样区间的动态EWMA控制图和预防维修策略联合经济决策一般模型，并根据监控对象的差异对VSI和VSSI的联合模型进行了经济性比较和参数灵敏度分析。.本项目研究内容和成果将完善现有过程质量控制和维修管理集成决策理论和应用体系，并可为现代企业生产制造过程进一步增效降耗提供决策参考和技术支持。