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        飛機裝配過程質(zhì)量數(shù)據(jù)深度分析與控制

        2019-10-09 14:00:03劉貢平
        中國新技術(shù)新產(chǎn)品 2019年14期
        關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)分析

        劉貢平

        摘? 要:飛機生產(chǎn)安裝過程中,飛機裝配是其中的重要環(huán)節(jié)。在飛機裝配過程中,一定程度上存在裝配過程質(zhì)量數(shù)據(jù)系統(tǒng)性不足,數(shù)據(jù)利用效率有待提升的問題,針對這種問題,該文就飛機裝配過程質(zhì)量數(shù)據(jù)深度分析與數(shù)據(jù)控制的有效策略進行分析與探討,以期提高裝配質(zhì)量數(shù)據(jù)的利用價值,發(fā)揮數(shù)據(jù)信息為支撐飛機裝配質(zhì)量優(yōu)化起到的積極作用,有效提高飛機裝配質(zhì)量。

        關(guān)鍵詞:飛機裝配質(zhì)量;數(shù)據(jù)分析;數(shù)據(jù)控制

        中圖分類號:V262.4? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標志碼:A

        0 前言

        對于飛機制造而言,飛機裝配是其中至關(guān)重要的環(huán)節(jié),航空公司為了降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率、保證生產(chǎn)質(zhì)量與產(chǎn)品性能,就需要竭力提高飛機裝配效率及裝配質(zhì)量。隨著測量輔助裝配技術(shù)被應(yīng)用于飛機裝配環(huán)節(jié),飛機裝配過程中所產(chǎn)生數(shù)據(jù)信息的價值愈發(fā)凸顯,也成為保證飛機裝配過程質(zhì)量的重要元素。

        1 飛機裝配質(zhì)量數(shù)據(jù)深度分析

        目前在飛機裝配制造工作中,數(shù)據(jù)挖掘分析技術(shù)的應(yīng)用尚未成熟,但隨著數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢的日漸凸顯,飛機裝配制造過程對于質(zhì)量數(shù)據(jù)的累積與深度分析,必然成為提高飛機裝配質(zhì)量及工作效率的重要因素。大數(shù)據(jù)時代,人們對于數(shù)據(jù)信息的重要價值有更多的認識,在繁雜的飛機裝配過程中進行數(shù)據(jù)信息的挖掘、分析與管理工作,可以作為提高飛機裝配質(zhì)量及工作效率的重要切入點,同時也可以幫助技術(shù)人員更好地對相關(guān)數(shù)據(jù)進行整理,并提煉其中有價值的數(shù)據(jù)。

        1.1 數(shù)據(jù)聚類特征的分析選擇

        飛機裝配過程所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息不計其數(shù),因此在進行數(shù)據(jù)分析時,應(yīng)采用聚類挖掘技術(shù)進行重要數(shù)據(jù)的整合,歸納冗余參數(shù),提煉特征參數(shù),強化對于這些特征參數(shù)的挖掘與應(yīng)用。數(shù)據(jù)聚類分析方法的應(yīng)用,即根據(jù)數(shù)據(jù)樣本的固有屬性對數(shù)據(jù)進行類型劃分,在劃分數(shù)據(jù)類型時,盡量保證同類數(shù)據(jù)屬性與異類數(shù)據(jù)屬性之間保持較大差距。將數(shù)據(jù)聚類分析方法與特征算法相互結(jié)合,對相關(guān)特征聚類中無關(guān)特征參數(shù)的數(shù)據(jù)加以刪除。

        出于獲取關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)特征的考量,進行多特征選擇算法的應(yīng)用時,應(yīng)就數(shù)據(jù)特征類進行信息篩選,濾除噪聲數(shù)據(jù),以過濾式算法進行特征集合的選擇。完成特征集篩選之后,可通過數(shù)據(jù)聚類的方式,對數(shù)據(jù)特征之間的屬性關(guān)系加以確定,可基于數(shù)據(jù)的相似性進行組別劃分,提煉關(guān)鍵特征,確定關(guān)鍵參數(shù)。

        1.2 以關(guān)聯(lián)規(guī)則分析特征關(guān)系

        考慮到數(shù)據(jù)信息的高維特征,飛機裝配質(zhì)量的數(shù)據(jù)分析工作中,可將飛機裝配質(zhì)量與相關(guān)技術(shù)人員之間存在的隱藏關(guān)系作為切入點進行數(shù)據(jù)信息挖掘,進行關(guān)聯(lián)關(guān)系的構(gòu)建,對其他影響因素進行排除。假設(shè)飛機某一次裝配工作人員為P=(裝配員xID),其中xID屬于集合{ID1,ID2,…,IDi},裝配質(zhì)量等級為Q=(裝配質(zhì)量等級y),y∈{a,b,…,j}。假設(shè)A為某次裝配過程中裝配員的操作情況,則A={xID,y},As={(xID,y)},為該次裝配過程中裝配員操作的Apriori分析項集。事務(wù)項Ts={(裝配員ID1,裝配質(zhì)量等級a),(裝配員ID2,裝配質(zhì)量等級b),…,(裝配員IDi,裝配質(zhì)量等級j)},代表該次飛機裝配操作中所有參與人員的操作事務(wù)。Ts為As項集組合,每個裝配員的具體操作過程都可以集合成一個數(shù)據(jù)集,事務(wù)的全部可能集合采用P×Q來表示,采用Apriori分析方法進行數(shù)據(jù)挖掘,提煉P×Q中的全部頻繁項集,通過該項集生成關(guān)聯(lián)性規(guī)則。

        飛機裝配工作中,不同裝配環(huán)節(jié)由不同工作人員進行操作,而操作人員專業(yè)技能等方面存在一定差異,會影響飛機的裝配效果。為此,可針對裝配人員技能差異的平均值進行數(shù)據(jù)分析,并假設(shè)i=10。當(dāng)裝配質(zhì)量等級j=5時,項目事務(wù)數(shù)量將達到250。在數(shù)據(jù)分析時,如果采用Apriori分析方式,則會導(dǎo)致數(shù)據(jù)運算量加大,因此該方法的應(yīng)用難以實現(xiàn),可采用數(shù)據(jù)模型體系及聚類特征的選擇,以實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的預(yù)處理,降低數(shù)據(jù)維度,減少數(shù)據(jù)總量,選擇其中質(zhì)量較為優(yōu)異的數(shù)據(jù)進行分析,可有效降低數(shù)據(jù)維度及數(shù)量。在實際的數(shù)據(jù)分析時,需采用結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)處理方法,裝配人員的操作A可采用裝配項、裝配員ID信息及質(zhì)量等級來加以表示。

        1.3 數(shù)據(jù)結(jié)果分析評估

        采用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)進行飛機裝配的評價與分析,充分結(jié)合專家經(jīng)驗分析質(zhì)量問題根源,對IDx及IDy之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系進行研究。在研究中可以發(fā)現(xiàn),IDx及IDy為依賴關(guān)系,采用量化數(shù)據(jù)進行表達,明確二者之間的影響程度,進行隱性關(guān)聯(lián)關(guān)系的挖掘。對于裝配員之間關(guān)系的評價,可采用杠桿率lev(R)作為評價指標,杠桿率越大,其對于裝配質(zhì)量的影響越大。采用確信度conv(R)對裝配人員IDx及IDy之間的獨立性進行評價。

        2 飛機裝配質(zhì)量數(shù)據(jù)控制方法

        2.1 飛機裝配質(zhì)量的波動規(guī)律

        飛機裝配質(zhì)量數(shù)據(jù)的控制,應(yīng)當(dāng)以數(shù)據(jù)統(tǒng)計規(guī)律為基礎(chǔ),采用數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析方法,對飛機裝配及生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制工作進行研究與分析,采用應(yīng)用廣泛的SPC技術(shù)實現(xiàn)。SPC技術(shù)的應(yīng)用是以統(tǒng)計學(xué)原理為基礎(chǔ),采用數(shù)理統(tǒng)計方法監(jiān)控飛機裝配過程的每一個階段,以實現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量的改進與保障。

        飛機裝配過程中,無論技術(shù)應(yīng)用過程如何標準與規(guī)范,所裝配的產(chǎn)品都不可能完全相同,或多或少都會存在一定會差異與不足,而這種特點被認為是質(zhì)量數(shù)據(jù)所固有的特性,即質(zhì)量波動性。飛機裝配中存在的質(zhì)量波動,按照其成因的性質(zhì),可以劃分為偶然性因素與系統(tǒng)因素2種,偶然性因素?zé)o可規(guī)避,系統(tǒng)性因素則可采取有效措施加以避免。飛機裝配的質(zhì)量統(tǒng)計數(shù)據(jù),能夠?qū)|(zhì)量波動性進行描述,也可以描述質(zhì)量波動的規(guī)律性特征,也正是由于對質(zhì)量波動的規(guī)律性特征有所了解,才能夠?qū)@種質(zhì)量波動規(guī)律加以利用,以實現(xiàn)飛機裝配質(zhì)量的控制與改進,提升飛機生產(chǎn)效率。

        2.2 裝配數(shù)據(jù)波動規(guī)律的測量

        飛機裝配質(zhì)量的數(shù)據(jù)分析與控制,即對飛機裝配數(shù)據(jù)進行數(shù)學(xué)分析,采用數(shù)學(xué)方法實現(xiàn)抽象信息的具象化,運用數(shù)學(xué)公式的度量分析,并結(jié)合正態(tài)分布概率、泊松分布等方式對概率分布變化規(guī)律進行研究,通過定量控制的方式分析具體的工序能力,了解質(zhì)量數(shù)據(jù)的集中情況,明確數(shù)據(jù)信息的分散程度,以便開展數(shù)據(jù)規(guī)律的量化控制。在進行數(shù)據(jù)控制時,應(yīng)采用統(tǒng)計控制圖的控制方法,將飛機裝配質(zhì)量數(shù)據(jù)的影響因素劃分為“人、機、料、法、環(huán)”5個方面,數(shù)據(jù)輸出過程中,相關(guān)因素會隨時間產(chǎn)生同步變化,并體現(xiàn)在質(zhì)量數(shù)據(jù)規(guī)律特征上。要想實現(xiàn)對于飛機裝配過程的數(shù)據(jù)控制,就需要對飛機裝配中影像數(shù)據(jù)信息中存在的特殊因素加以剝離與剔除,以實現(xiàn)飛機裝配過程輸出特性的優(yōu)化與改良。

        飛機裝配過程中,無論普通因素還是特殊因素,都能夠?qū)^程輸出造成影響,為此應(yīng)強化對于過程輸出的監(jiān)控工作,對其中導(dǎo)致波動的根本性因素進行有效識別,以此為基礎(chǔ)實現(xiàn)對于數(shù)據(jù)信息的有效控制,通過分析典型分布是否出現(xiàn)偏離就可以判定是否出現(xiàn)特殊原因波動。

        3 結(jié)語

        飛機的數(shù)字化生產(chǎn)過程中,需采用信息化技術(shù)以支撐飛機裝配與制造過程,這就使在飛機裝配與制造工作中累積大量歷史數(shù)據(jù),可采用數(shù)據(jù)挖掘、分析與控制方法,通過數(shù)據(jù)分析以明確質(zhì)量問題存在的關(guān)鍵特征,實現(xiàn)對于飛機典型部件裝配質(zhì)量的優(yōu)化控制。

        參考文獻

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        [3]陳哲涵,杜福洲,唐曉青.基于關(guān)鍵測量特性的飛機裝配檢測數(shù)據(jù)建模研究[J].航空學(xué)報,2012,33(11):2143-2152.

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