● 摘要
统计质量控制方法能有效地对生产过程进行评价、监控和改进。传统的统计质量控制方法基本上是在质量特性服从正态分布的假设下进行的。但是，在实际的工程中，存在着很多质量特性服从非对称分布的情形，这时，传统的统计质量控制方法将失效。因此，需要研究非对称分布的统计质量控制方法。针对非对称分布问题，本文以固化工艺状态和优化工艺状态为目标，按照过程分析、控制与设计改进的主线开展统计质量控制方法研究。主要研究内容如下：首先，针对非对称分布的过程能力分析问题，在考虑自然容忍区域覆盖率的基础上，突出自然容忍区域内点的发生可能性更高的实际要求，提出了基于最大密度区域的过程能力指数；并将该方法推广到多维情形。最后，利用该方法分析滑阀套筒内孔加工工艺，对该工艺的加工状况进行了评价。其次，针对多元非正态分布的过程控制问题，提出了基于最大密度区域的控制图。该控制图不仅能满足风险要求，而且确保良好生产状态进入受控区域。通过具体算例，对该控制图与传统控制图进行了对比分析。再次，针对实际工程中经常出现的因子个数多、限定试验次数与设计区域不规则的工艺试验设计问题，给出了一种新的D-最优设计方法，为该类试验设计问题提供了一种可行的试验设计方法。该方法首先利用Sequential-Increase算法在全局范围内筛选近似最优设计点候选集；然后，利用Exchange 算法从候选集选出给定次数的试验设计点组合。将该方法应用于改善卡车叶形弹簧的热处理工艺上，给出了合理的试验设计方案。最后，把本文所研究的统计质量控制方法在电液伺服阀中的反馈弹簧组件的氮化工艺中进行应用，说明本论文方法的有效性和实用性。通过D-最优试验设计分析，确定了满足氮化工艺质量要求的优良参数设置；通过过程能力分析，确认改进后的工艺过程能力满足生产需求；使用控制图对该工艺进行实时监控，达到稳定和保持该工艺良好生产状况的目的。