分布式工廠大型復(fù)雜產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)估方法

分布式工廠大型復(fù)雜產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)估方法1范圍本文件規(guī)定了分布式工廠大型復(fù)雜產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程質(zhì)量評(píng)估的基本方案。本文件適用于分布式工廠生產(chǎn)單位價(jià)值高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、技術(shù)含量高等產(chǎn)品的質(zhì)量評(píng)估過(guò)程，可用于建立大型復(fù)雜生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量評(píng)估模型，為分布式工廠建立質(zhì)量評(píng)估體系提供理論指導(dǎo)。2規(guī)范性引用文件本文件沒(méi)有規(guī)范性引用文件。3術(shù)語(yǔ)和定義GB/T18354-2021界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。3.1分布式工廠distributedfactory將工廠的各個(gè)部分進(jìn)行地理分散，并使用信息技術(shù)和自動(dòng)化設(shè)備來(lái)協(xié)調(diào)和管理，以實(shí)現(xiàn)提高效率和降低成本目的的生產(chǎn)系統(tǒng)。3.2質(zhì)量數(shù)據(jù)qualitydata反映產(chǎn)品本身質(zhì)量的數(shù)據(jù)及其生產(chǎn)過(guò)程中影響質(zhì)量的數(shù)據(jù)。[來(lái)源：GB/T41272-2022,3.7]3.3數(shù)據(jù)質(zhì)量dataquality在指定條件下使用時(shí),數(shù)據(jù)的特性滿足明確的和隱含的要求的程度。[來(lái)源：GB/T25000.12-2017,定義4.3]4概述分布式工廠質(zhì)量評(píng)估流程如圖1所示。首先,進(jìn)行新產(chǎn)品定義,如果判斷出新產(chǎn)品為新型號(hào),就建立零部件和系統(tǒng)的樹狀結(jié)構(gòu)目錄,同時(shí)定義各相關(guān)權(quán)重。如果判斷不是新型號(hào),則轉(zhuǎn)入下一步，具體流程如下：a) 質(zhì)量數(shù)據(jù)獲?。韩@取的數(shù)據(jù)基本是實(shí)際生產(chǎn)中的要素屬性，以建模工具所需求的參數(shù)和最終的生產(chǎn)目標(biāo)為導(dǎo)向，通過(guò)經(jīng)驗(yàn)及調(diào)研等方式獲得相關(guān)數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，使其能匹配仿真軟件系統(tǒng)。數(shù)據(jù)獲取部分可參照《分布式工廠產(chǎn)品裝配質(zhì)量預(yù)測(cè)》中質(zhì)量數(shù)據(jù)采集方法部分；b) 數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估：分布式工廠質(zhì)量評(píng)估首先需要從異地產(chǎn)線中精準(zhǔn)獲取同一準(zhǔn)則的產(chǎn)品數(shù)據(jù)，再由這些數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估，而在對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估前進(jìn)行數(shù)據(jù)質(zhì)量的分析可以節(jié)約大量試錯(cuò)的時(shí)間并降低得出錯(cuò)誤結(jié)論的概率；c) 建立質(zhì)量評(píng)估模型：使用指標(biāo)集及各項(xiàng)權(quán)重建立質(zhì)量評(píng)估模型；d) 單件產(chǎn)品質(zhì)量匯總與統(tǒng)計(jì)：通過(guò)上一步建立的質(zhì)量評(píng)估模型進(jìn)行評(píng)估與打分，將結(jié)果進(jìn)行匯總與統(tǒng)計(jì)。圖1產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)估流程5數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估5.1數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估框架從語(yǔ)法、語(yǔ)義和語(yǔ)境三個(gè)方面考慮，可將數(shù)據(jù)質(zhì)量分為形式質(zhì)量、內(nèi)容質(zhì)量和效用質(zhì)量三個(gè)基本種類。其中形式質(zhì)量主要考量數(shù)據(jù)集在結(jié)構(gòu)和表達(dá)形式上是否能很好的匹配實(shí)際評(píng)估需求，以及是否易于理解和獲得。內(nèi)容質(zhì)量主要考量數(shù)據(jù)集的具體內(nèi)容和取值是否和實(shí)際工藝相一致。效用質(zhì)量主要考察數(shù)據(jù)集是否在對(duì)象特征以及時(shí)間維度上具有較高的關(guān)聯(lián)性。形式質(zhì)量包括：完整性：描述數(shù)據(jù)集對(duì)具體評(píng)估對(duì)象的覆蓋程度；唯一性：用來(lái)描述數(shù)據(jù)是否存在重復(fù)記錄，沒(méi)有實(shí)體多余出現(xiàn)一次；可理解性：用來(lái)描述數(shù)據(jù)集是否能清晰的反應(yīng)工藝邏輯，字段和取值的具體意義是否明確；一致性：用來(lái)描述數(shù)據(jù)在不同維度上的連貫性，包括數(shù)據(jù)集在時(shí)間軸上的前后連貫性和在相關(guān)的不同數(shù)據(jù)集之間的橫向連貫性，一致性并不意味著數(shù)值上的絕對(duì)相同，而是數(shù)據(jù)收集、處理的方法和標(biāo)準(zhǔn)的一致；可獲得性：用來(lái)描述實(shí)際測(cè)量評(píng)估需要的數(shù)據(jù)的獲取的難易程度，包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)清理、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化等多個(gè)環(huán)節(jié)。內(nèi)容質(zhì)量包括：準(zhǔn)確性：用來(lái)說(shuō)明數(shù)據(jù)集對(duì)其描述或衡量的評(píng)估對(duì)象的描述程度；可靠性：用來(lái)描述數(shù)據(jù)集的可信賴程度，包括對(duì)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)加工、數(shù)據(jù)應(yīng)用等所有環(huán)節(jié)的處理是否值得信賴。效用質(zhì)量包括：相關(guān)性：用來(lái)說(shuō)明數(shù)據(jù)集描述的概念對(duì)象和實(shí)際評(píng)估對(duì)象之間的相關(guān)程度；時(shí)效性：用來(lái)衡量實(shí)際業(yè)務(wù)需求時(shí)間和數(shù)據(jù)可用時(shí)間之間的延遲，包括數(shù)據(jù)產(chǎn)生時(shí)的時(shí)間參數(shù)和數(shù)據(jù)更新頻率等方面；有效性：用來(lái)限定允許輸入的數(shù)據(jù)類型和范圍，避免錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)錄入。5.2數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估流程圖2數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估流程數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估流程包含以下幾個(gè)步驟：確定評(píng)價(jià)對(duì)象及范圍：確定當(dāng)前評(píng)估工作應(yīng)用的數(shù)據(jù)集的范圍和邊界，明確數(shù)據(jù)集在屬性、數(shù)量、時(shí)間等維度的具體界限；選取質(zhì)量維度及評(píng)價(jià)指標(biāo)：數(shù)據(jù)質(zhì)量維度是進(jìn)行質(zhì)量評(píng)價(jià)的具體質(zhì)量反映，如正確性、準(zhǔn)確性等。它是控制和評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)質(zhì)量的主要內(nèi)容。因此，首先要依據(jù)具體業(yè)務(wù)需求選擇適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)質(zhì)量維度和評(píng)價(jià)指標(biāo)。另外，要選取可測(cè)、可用的質(zhì)量維度作為評(píng)價(jià)指標(biāo)準(zhǔn)則項(xiàng)，在不同的數(shù)據(jù)類型和不同的數(shù)據(jù)生產(chǎn)階段，同一質(zhì)量維度有不同的具體含義和內(nèi)容，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際需要和生命階段確定質(zhì)量維度。在此階段要注意指標(biāo)之間避免沖突，同時(shí)也要注意新增評(píng)價(jià)指標(biāo)的層次、權(quán)重問(wèn)題，以及與其它同層次指標(biāo)的沖突問(wèn)題；確定質(zhì)量測(cè)度及評(píng)價(jià)方法：數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)價(jià)在確定其具體維度和指標(biāo)對(duì)象后，應(yīng)該根據(jù)每個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象的特點(diǎn)，確定其測(cè)度及實(shí)現(xiàn)方法。對(duì)于不同的評(píng)價(jià)對(duì)象一般是存在不同的測(cè)度的，以及需要不同的實(shí)現(xiàn)方法支持，所以應(yīng)該根據(jù)質(zhì)量對(duì)象的特點(diǎn)確定其測(cè)度和實(shí)現(xiàn)方法。常用定性方法和定量方法；質(zhì)量評(píng)估及結(jié)果分析：根據(jù)前面四步確定的質(zhì)量對(duì)象、質(zhì)量范圍、測(cè)量及其實(shí)現(xiàn)方法實(shí)現(xiàn)質(zhì)量評(píng)測(cè)的活動(dòng)過(guò)程。評(píng)價(jià)對(duì)象的質(zhì)量應(yīng)當(dāng)由多個(gè)質(zhì)量維度的評(píng)測(cè)來(lái)反映。評(píng)測(cè)后要對(duì)評(píng)測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析，對(duì)評(píng)價(jià)目標(biāo)與結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，確定是否達(dá)到評(píng)價(jià)指標(biāo)。5.3多源數(shù)據(jù)可測(cè)性評(píng)估方法針對(duì)分布式工廠復(fù)雜遮擋工況下測(cè)量控制場(chǎng)內(nèi)站位布置依賴人工經(jīng)驗(yàn)定性估計(jì)易導(dǎo)致遮擋，從而造成關(guān)鍵點(diǎn)測(cè)不全、頻繁換站效率低的問(wèn)題，可采用如下的激光測(cè)線快速評(píng)估方法。建立測(cè)量控制場(chǎng)1:1三維模型并三角網(wǎng)格化；將當(dāng)前測(cè)站到目標(biāo)點(diǎn)之間的激光測(cè)線簡(jiǎn)化為空間線段；判斷空間線段與障礙物模型三角網(wǎng)格的位置關(guān)系。圖3數(shù)據(jù)可測(cè)性評(píng)估模型隨后，為提高測(cè)量精度和測(cè)量可靠性，以多源數(shù)據(jù)可測(cè)性分析與評(píng)估為基礎(chǔ)，激光跟蹤儀測(cè)站到各測(cè)點(diǎn)的距離和最小為優(yōu)化目標(biāo)進(jìn)行站位規(guī)劃，規(guī)劃原則如下：為提高現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量效率以及避免引入坐標(biāo)轉(zhuǎn)換誤差，在滿足測(cè)量需求的前提下應(yīng)盡可能減少測(cè)站數(shù)量，即單個(gè)測(cè)站應(yīng)盡可能測(cè)量到大部分測(cè)點(diǎn)；根據(jù)激光跟蹤儀型號(hào)特性，為避免單點(diǎn)超差或測(cè)量不可達(dá)，以最大測(cè)長(zhǎng)在10m范圍內(nèi)，垂直角小于145°設(shè)置非線性約束；在規(guī)劃過(guò)程中應(yīng)盡可能縮短測(cè)量站位到各自負(fù)責(zé)測(cè)點(diǎn)之間的距離；通過(guò)可測(cè)性評(píng)估確保測(cè)量的可達(dá)性、全覆蓋，當(dāng)存在不可測(cè)點(diǎn)時(shí)，應(yīng)增加新站位重新規(guī)劃。6產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)估6.1產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)估流程質(zhì)量評(píng)估流程如下：圖4產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)估流程6.2產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)估指標(biāo)集建立方法及原則分布式工廠質(zhì)量評(píng)估指標(biāo)集建立應(yīng)始終貫穿雙向主觀質(zhì)量思想，雙向主觀質(zhì)量包括最終交付質(zhì)量和缺陷源定位的過(guò)程質(zhì)量,強(qiáng)調(diào)顧客對(duì)生產(chǎn)者提供質(zhì)量特征的審視和重視,過(guò)程質(zhì)量影響產(chǎn)品的交付質(zhì)量,交付質(zhì)量體現(xiàn)過(guò)程質(zhì)量。只有系統(tǒng)化的、具有緊密聯(lián)系的指標(biāo)體系才能比較全面的反映客體有關(guān)目標(biāo)的整體。因此。從目標(biāo)到指標(biāo)，由總目標(biāo)的不同層級(jí)的分級(jí)指標(biāo)，必須經(jīng)過(guò)逐層分解，越是末級(jí)指標(biāo)，其內(nèi)涵越明確，可測(cè)性越好。指標(biāo)集建立時(shí)需參考以下四個(gè)原則：系統(tǒng)性原則：使主要因素不致遺漏，并體現(xiàn)層次性，層次間因素應(yīng)為遞進(jìn)關(guān)系，同層次間因素指標(biāo)為獨(dú)立關(guān)系；簡(jiǎn)易性原則：如果評(píng)價(jià)層次多，因素指標(biāo)過(guò)分繁瑣甚至包含重復(fù)，不僅會(huì)影響評(píng)價(jià)結(jié)果的可靠性，也會(huì)降低評(píng)價(jià)方法的可操作性；可行性原則：應(yīng)注意指標(biāo)的可測(cè)性和普遍性。所規(guī)定的內(nèi)容應(yīng)可以從檢驗(yàn)項(xiàng)目中獲得指標(biāo)，客觀地采集信息，客觀的分析和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)；有效性原則：評(píng)估指標(biāo)集要具有有效性，在必要時(shí)應(yīng)犧牲某些測(cè)量上的準(zhǔn)確性以換取評(píng)估中的有用性。6.3產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)估指標(biāo)集內(nèi)容產(chǎn)品質(zhì)量主要由制造過(guò)程質(zhì)量和最終交付質(zhì)量?jī)刹糠纸M成。制造過(guò)程質(zhì)量由零部件或系統(tǒng)的質(zhì)量來(lái)確定，可通過(guò)以下四個(gè)方面衡量，這四個(gè)方面的因素還可以繼續(xù)細(xì)化到不同的控制參數(shù)，通過(guò)控制參數(shù)實(shí)現(xiàn)每個(gè)因素的具體量化。工程設(shè)計(jì)更改：對(duì)零部件或系統(tǒng)的質(zhì)量改進(jìn)，對(duì)零部件或系統(tǒng)質(zhì)量有正相關(guān)影響；代料狀況：用另一種材料代替原有材料，對(duì)零部件或系統(tǒng)質(zhì)量有負(fù)相關(guān)影響；；生產(chǎn)保留狀況：在本單位未加工完的零部件或系統(tǒng)，放到外單位加工，對(duì)零部件或系統(tǒng)質(zhì)量有負(fù)相關(guān)影響；故障狀況：對(duì)零部件或系統(tǒng)有負(fù)相關(guān)影響。按故障程度不同，可分為：一般故障狀況、重要故障狀況、拒收狀況和重大質(zhì)量事故。最終交付質(zhì)量也是產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)估的重要組成部分，由最終產(chǎn)品試運(yùn)行故障狀況確定。試運(yùn)行故障狀況對(duì)最終交付質(zhì)量有負(fù)相關(guān)影響。同樣也細(xì)分為若干控制參數(shù)，通過(guò)控制參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)試運(yùn)行故障狀況的具體量化。6.4指標(biāo)重要度分析產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)估涉及的評(píng)價(jià)指標(biāo)眾多，其重要度（即權(quán)重）會(huì)對(duì)最終的評(píng)估結(jié)果產(chǎn)生較大影響，因此對(duì)評(píng)估指標(biāo)重要度的確定尤為重要。指標(biāo)權(quán)重方法可大致分為主觀賦權(quán)法、客觀賦權(quán)法和組合賦權(quán)法，主觀賦權(quán)法包括專家調(diào)查法、層次分析法、二項(xiàng)系數(shù)法、環(huán)比評(píng)分法、最小平方法等?？陀^賦權(quán)法主要方法有熵增法、離差及均方差發(fā)以及主成分分析法等。在實(shí)際使用中應(yīng)采用組合賦權(quán)法，兼顧決策者對(duì)指標(biāo)的偏好同時(shí)減少賦