本發(fā)明涉及一種例如在航空工業(yè)中對(duì)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)監(jiān)控的方法,特別地涉及用于更容易生產(chǎn)包括一組多個(gè)相同部件的機(jī)械設(shè)備的方法。
背景技術(shù):
一些機(jī)械設(shè)備包括一組多個(gè)相似的制造部件。例如制造包括一組一定數(shù)量的加工部件的渦輪機(jī)的情況就是如此。
用來組裝以形成機(jī)械設(shè)備的加工部件遵循具體的規(guī)范:尤其包括特定的制造限制以及部件的合格規(guī)范(例如特定的尺寸規(guī)范)。
生產(chǎn)的一些部件受到與部件的技術(shù)定義的偏差的影響,即它們不滿足合格規(guī)范,因而在定義方面被認(rèn)為是不合格的部件。然而,在定義方面部件可以是不合格的,但是在功能上卻是可接受的。
為了確保集成了以上述方式制成的不同部件的機(jī)械設(shè)備是合格的,一種解決方案是僅組裝那些合格的部件。但是這種方法太嚴(yán)格,因?yàn)樗鼤?huì)強(qiáng)制處理或校正所有不合格的部件,無論它們是否響應(yīng)于功能需求。這樣做代價(jià)非常大,反之如果機(jī)械設(shè)備集成了有限數(shù)量的不合格的部件,則其可以具有可接受的或者甚至正常的操作。
因此,假設(shè)這些有偏差的部件在每組機(jī)器或每子組機(jī)器(例如:發(fā)動(dòng)機(jī)、中間模塊、葉輪等)中不超過一定數(shù)量,則機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)者認(rèn)為所述機(jī)械設(shè)備是可接受的。
例如,假設(shè)每個(gè)安裝組具有不多于n1個(gè)受偏差e1影響的部件,其中n1例如等于2,則與定義的偏差(記為e1)被視為是可接受的。
這樣的要求給生產(chǎn)者設(shè)置了限制,生產(chǎn)者必須在組裝期間精確地驗(yàn)證部件的不合格性是什么,例如以不在同一組機(jī)器上安裝超過n1個(gè)受偏差e1影響的部件,即在以上示例(其中n1等于2)的情況中超過兩個(gè)不符合要求的部件。對(duì)生產(chǎn)者而言該限制是嚴(yán)格的,并且由于許多驗(yàn)證是必要的而大大延誤了生產(chǎn)量。當(dāng)在一組機(jī)器中存在少量的可接受的與不同定義的多個(gè)偏差時(shí),尤其是如此。事實(shí)上,當(dāng)每組機(jī)器如下組裝時(shí)必須進(jìn)行驗(yàn)證:組裝有不超過n1個(gè)受與自定義的第一偏差e1影響的部件、不超過n2個(gè)受與定義的第二偏差e2影響的部件、不超過n3個(gè)受與定義的第三偏差e3影響的部件,等等。
該要求還給對(duì)機(jī)器的維護(hù)負(fù)責(zé)的機(jī)構(gòu)設(shè)置了很大的限制:即在執(zhí)行具體的業(yè)務(wù)監(jiān)控(例如一組校驗(yàn))時(shí)受到限制,以確保例如當(dāng)在檢修期間更換一些磨損部件時(shí),該部件不是在還已經(jīng)包含了最大值n1個(gè)受偏差e1影響的部件的一組機(jī)器上用不合格的部件(受偏差e1影響)替換合格的部件(沒有與定義的偏差)。實(shí)際中,如果不能執(zhí)行該具體的監(jiān)控,則要求負(fù)責(zé)機(jī)器維護(hù)的機(jī)構(gòu)用與定義沒有偏差的部件替換任何有缺陷的部件。因此,用于更換的任何部件必須不具有不合格性,這是由于該不合格性增加了限制因而增加了制造部件的成本。
本發(fā)明的目的在于提出一種用于生產(chǎn)集成了多個(gè)相同部件的機(jī)械組件的方法,該方法解決了以上缺陷中的至少一個(gè)。
特別地,本發(fā)明的目的在于提出一種用于生產(chǎn)集成了多個(gè)相同部件的機(jī)械組件的方法,該方法對(duì)生產(chǎn)者而言易于執(zhí)行,并且對(duì)部件的驗(yàn)證沒有大的限制。
本發(fā)明的又一目的在于提出一種用于生產(chǎn)集成了多個(gè)相同部件的機(jī)械組件的方法,該方法有助于稍后的修理及所述組的更換的步驟。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為此,提出了一種用于生產(chǎn)多個(gè)機(jī)械設(shè)備的方法,其中,每個(gè)機(jī)械設(shè)備包括所限定的數(shù)量n個(gè)相同的待組裝部件,該待組裝部件是已經(jīng)根據(jù)包括至少一個(gè)合格規(guī)范的規(guī)范而生產(chǎn)的,滿足合格規(guī)范的該部件被稱為合格部件,而不滿足合格規(guī)范的部件被稱為不合格部件,其特征在于,對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行控制以使得具有嚴(yán)格地大于閾值n1個(gè)不合格部件的機(jī)械設(shè)備的數(shù)量占的比例小于與或等于比例p1,該比例p1非零且嚴(yán)格地小于1。
優(yōu)選地但是非限制性地,本方法的以單獨(dú)或組合形式的方面如下:
-用于待組裝以形成機(jī)械設(shè)備的部件布置在包括多個(gè)部件的生產(chǎn)批次中,其中,每個(gè)批次包括不合格部件相對(duì)于合格部件的比例,該比例小于或等于稀釋比率q1,稀釋比率q1非零且嚴(yán)格地小于1。
-生產(chǎn)批次中的不合格部件相對(duì)于合格部件的比例等于稀釋比率q1。
-選擇稀釋比率q1以使得滿足關(guān)系式[r]:
-選擇最大稀釋比率q1以滿足關(guān)系式[r]。
-每個(gè)生產(chǎn)批次由至少n個(gè)部件形成并且包括至少一個(gè)不合格的部件。
還提出了一種用于修理采用該生產(chǎn)方法生產(chǎn)的機(jī)械設(shè)備以用于替換所述機(jī)械設(shè)備中組裝的部件之一的目的的方法,其中,待替換的所述部件被在生產(chǎn)批次中隨機(jī)選擇的另一相同的部件所替換。
附圖說明
根據(jù)以下純粹說明性而非限制性的、并且必須結(jié)合附圖來查看的說明,本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將呈現(xiàn)出來,在附圖中:
-圖1為示出本發(fā)明的第一實(shí)施例的圖表;
-圖2為示出本發(fā)明的第二實(shí)施例的圖表。
具體實(shí)施方式
在下面的說明中,機(jī)械設(shè)備為尤其包括一組多個(gè)相對(duì)于彼此相同的部件的集合。
相同的部件指的是根據(jù)相同的規(guī)范制成因而至少本應(yīng)該是相同的、或相似的部件。
相同的待組裝部件根據(jù)包括至少一個(gè)合格規(guī)范(即例如在尺寸方面的特定的定義)的相同的規(guī)范被制成。
滿足合格規(guī)范的部件被認(rèn)為是合格部件,即它們是沒有與定義的偏差的部件。
那些不滿足合格規(guī)范的部件被認(rèn)為是不合格部件,即它們是具有至少一個(gè)與自定義的偏差(例如,與定義的第一偏差e1)的部件。
之前所描述的用于制造包括一組多個(gè)相同的部件的機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)要求(根據(jù)該生產(chǎn)要求,任何具有超過n1個(gè)不合格部件(即,受偏差e1影響的部件)的機(jī)械設(shè)備都是不可接受的)導(dǎo)致過度的邏輯限制,這鼓勵(lì)發(fā)明人實(shí)施這種類型設(shè)備的新生產(chǎn)方法。
建議施加更少的生產(chǎn)要求,并在控制生產(chǎn)時(shí)引入概率的概念以確保生產(chǎn)符合總體的使用限制。
更精確地,目前生產(chǎn)按以下限制來控制:具有嚴(yán)格大于閾值n1個(gè)不合格部件的機(jī)械設(shè)備的數(shù)量所占比例小于或等于比例p1,該比例p1非零且嚴(yán)格地小于1。
因此,對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行控制以保持以下概率:具有嚴(yán)格大于閾值n1個(gè)不合格部件的機(jī)械設(shè)備的數(shù)量所占比例小于或等于比例p1,該比例p1非零且嚴(yán)格地小于1。
換言之,在該組件的生產(chǎn)期間,從現(xiàn)在起,要求小于給定比例p1的機(jī)械設(shè)備的比例包含超過n1個(gè)受偏差e1影響的部件。
該比例p1是固定的并且根據(jù)功能性需求及相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)的可接受性來選擇。例如,比例p1可以是如下選擇的比例:10000個(gè)設(shè)備中大于或等于1個(gè)、5000個(gè)設(shè)備中大于或等于1個(gè)、1000個(gè)設(shè)備中大于或等于1個(gè)、或者甚至100個(gè)設(shè)備中大于或等于1個(gè)。
根據(jù)該新要求,能夠簡(jiǎn)單地通過對(duì)各部件批次中包含的受不同偏差影響的部件的比例進(jìn)行控制來將部件遞送到執(zhí)行被組裝設(shè)備的生產(chǎn)的組裝車間,以確保將對(duì)上文中提出的放寬的要求進(jìn)行驗(yàn)證。
假定待安裝在每個(gè)機(jī)械設(shè)備上的部件以及待在對(duì)所述設(shè)備檢修或修理期間更換的那些部件是隨機(jī)選擇的,則能夠遞送正在討論的受偏差影響的部件,以確保該新要求。
為此,在遞送時(shí)(即,在生產(chǎn)安裝之前或在修理期間)對(duì)受偏差e1影響的部件的稀釋比率進(jìn)行控制是合適的。
稀釋比率(記為q1)實(shí)際上與受偏差e1影響的部件(即,不合格的部件)被遞送的頻率對(duì)應(yīng)。
通過計(jì)算來確定在同一組部件中存在超過n1個(gè)不合格部件的概率。
特別地,當(dāng)偏差e1的稀釋比率為q1(例如q1等于1/100指的是每遞送100個(gè)部件遞送一個(gè)受偏差e1影響的部件)并且該組(發(fā)動(dòng)機(jī))中的部件的數(shù)量為n時(shí),在該組中使x1正好等于k個(gè)受偏差e1影響的部件的概率為:
在針對(duì)偏差e1的稀釋比率為q1的情況下,因此,安裝在該組上的n個(gè)部件中具有超過n1個(gè)受偏差e1影響的部件的概率為:
針對(duì)給定的生產(chǎn),因此適用于計(jì)算稀釋比率q1以使
因此,稀釋比率q1被選擇成使得滿足關(guān)系式[r]:
優(yōu)選地選擇滿足上文中的關(guān)系式[r]的稀釋比率q1的最大可能值。
根據(jù)所提出的生產(chǎn)方法,布置了用于待組裝以在包括多個(gè)部件的各生產(chǎn)批次中形成機(jī)械設(shè)備的部件,其中每個(gè)批次包括不合格部件相對(duì)于合格部件的比,該比小于或等于稀釋比率q1,稀釋比率q1非零且嚴(yán)格地小于1。
將優(yōu)選地采用最大可能的比,其使用所生產(chǎn)的最大數(shù)量的不合格部件。
因此,優(yōu)選地,在創(chuàng)建待遞送批次以用于生產(chǎn)時(shí),施加稀釋比率q1的最大值。
例如,如果q1=1/50是最大可接受的值,則每50個(gè)所遞送的部件遞送一個(gè)受偏差e1影響的部件就足以確保要求得到驗(yàn)證。
因此,為了改進(jìn)用于生產(chǎn)具有多個(gè)相同的組裝部件的機(jī)械設(shè)備的方法,需要依賴用于對(duì)過程進(jìn)行統(tǒng)計(jì)控制的工具。更精確地,看到不希望的事件發(fā)生的受控風(fēng)險(xiǎn)得到保證。
然而,就對(duì)過程的統(tǒng)計(jì)控制而言,在所有具體的情況中,該不希望的事件是極其簡(jiǎn)單的并且涉及不合格部件的生產(chǎn)。
此處,該不希望的事件是將一定數(shù)量的受與定義的偏差影響的部件同時(shí)組裝到同一組機(jī)械設(shè)備上。這種類型的高度特異性事件的選擇是由集成了有極高附加值且難以制造的部件的機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)所特有的問題而產(chǎn)生的,這些部件中有很多部件安裝一個(gè)機(jī)器上,在該機(jī)器中,這些部件的效果將被組合。
上文中提出的生產(chǎn)方法在某種程度上超過了傳統(tǒng)的對(duì)過程進(jìn)行統(tǒng)計(jì)控制的工具的能力,這些現(xiàn)有工具中所使用的技術(shù)旨在簡(jiǎn)單地確保使生產(chǎn)不合格的風(fēng)險(xiǎn)很低,而所提出的方法通過對(duì)稀釋比率的充分控制提供了對(duì)已經(jīng)產(chǎn)生的與定義的偏差組裝在同一實(shí)體(車輪、機(jī)器等)內(nèi)的風(fēng)險(xiǎn)的保證。
根據(jù)所提出的方法的第一實(shí)施例,考慮了渦輪葉輪的生產(chǎn),其中每個(gè)葉輪包括一組(n=60個(gè))相同的葉片。如果葉輪包含最多n1=10個(gè)不合格葉片,則認(rèn)為該葉輪是可接受的。
根據(jù)該第一示例,目的在于使每個(gè)安裝的葉輪具有超過n1個(gè)不合格的葉片的可能性最大為p1=200ppm(200/1000000)。
通過計(jì)算,很明顯的是,根據(jù)生產(chǎn)批次中的稀釋比率q1,所生產(chǎn)的每個(gè)葉輪具有11個(gè)或更多不合格的葉片的概率如下:
-對(duì)所生產(chǎn)的包括5個(gè)不合格葉片的60個(gè)葉片(或q1=5/60)的批次(l1-1)而言,概率是1.00%,其大于閾值200ppm。因此,相關(guān)的稀釋比率不適合所需的生產(chǎn);
-對(duì)所生產(chǎn)的包括4個(gè)不合格葉片的60個(gè)葉片(或q1=4/60)的批次(l1-2)而言,概率是0.19%,其大于閾值200ppm。因此,相關(guān)的稀釋比率不適合所需的生產(chǎn);
-對(duì)所生產(chǎn)的包括3個(gè)不合格葉片的60個(gè)葉片(或q1=3/60)的批次(l1-3)而言,概率是171ppm,其小于閾值200ppm。因此,相關(guān)的稀釋比率適用于所需的葉輪生產(chǎn),并且可以用來根據(jù)第一示例將用于葉輪生產(chǎn)的葉片的批次分封成包。
圖1為示出了該示例的圖表,并且表示確切地呈現(xiàn)了對(duì)不同的遞送注入率(上文中的批次l1-1、l1-2和l1-3)而言每個(gè)葉輪有n個(gè)不合格葉片的概率。針對(duì)每個(gè)注入率,對(duì)概率之和∑(其中n>10)是否小于或等于閾值200ppm進(jìn)行校驗(yàn)。
根據(jù)所提出的方法的第二實(shí)施例,還考慮了渦輪葉輪的生產(chǎn),其中每個(gè)葉輪包括一組(n=17個(gè))相同的葉片。如果葉輪最多包含n1=4個(gè)不合格葉片,則認(rèn)為該葉輪是可接受的。
根據(jù)該第二示例,目的在于使每個(gè)安裝的葉輪具有超過n1個(gè)不合格葉片的可能性最大為p1=200ppm(200/1000000)。
通過計(jì)算,很明顯的是,根據(jù)生產(chǎn)批次中的稀釋比率q1,所生產(chǎn)的每個(gè)葉輪具有5個(gè)或更多不合格葉片的概率如下:
-對(duì)所生產(chǎn)的包括2個(gè)不合格葉片的17個(gè)葉片(或q1=2/17)的批次(l2-1)而言,概率是4.14%,其大于閾值200ppm。因此,相關(guān)的稀釋比率不適合所需的生產(chǎn);
-對(duì)所生產(chǎn)的包括1個(gè)不合格葉片的17個(gè)葉片(或q1=1/17)的批次(l2-2)而言,概率是0.24%,其大于閾值200ppm。因此,相關(guān)的稀釋比率不適合所需的生產(chǎn);
-對(duì)所生產(chǎn)的包括1個(gè)不合格葉片的34個(gè)葉片(或q1=1/34)(或2批次的17個(gè)葉片)的批次(l2-3)而言,概率是101ppm,其小于閾值200ppm。因此,相關(guān)的稀釋比率適用于所需的葉輪生產(chǎn)并且可以用來根據(jù)第二示例將用于葉輪生產(chǎn)的葉片的批次分封成包。
圖2為示出了該示例的圖表,并表示確切地呈現(xiàn)了對(duì)不同的遞送注入率(上文中的批次l2-1、l2-2和l2-3)而言每個(gè)葉輪有n個(gè)不合格葉片的概率。針對(duì)每個(gè)注入率,對(duì)概率之和∑(其中n>4)是否小于或等于閾值200ppm進(jìn)行校驗(yàn)。