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质量大数据分析系统业务分析方案西安电子科技大学2016年10月主要内容123生产大数据及质量大数据简介应用场景设计4技术路线项目背景及目标生产大数据与质量大数据制造过程大数据正在发挥越来越重要的作用，大数据技术可以精准响应生产制造过程各类需求，提高制造业生产管理与控制、质量管理等水平，生产管理与控制、质量管理水平是制造业竞争力的重要标志。可分为生产大数据和质量大数据。在制造过程中应用大数据，能够推动打造集成创新平台，广泛收集和深入挖掘生产过程各个环节的数据与反馈信息，更准确地掌握制造过程中出现的各类生产调度、质量等方面的问题，通过对各类问题的深入分析，推动生产过程管理与控制方案的持续改进和产品质量的提升。质量大数据分析质量影响因素分析质量问题追溯质量预测与控制质量问题分析及分类生产大数据分析产量、完工时间预测生产计划调度与优化约束条件分析及参数优化产量、完工时间影响因素分析生产大数据与质量大数据质量大数据分析，是在SPC（统计过程控制）、CPK（过程能力指数）等传统质量管理理论的基础上，更为全面地将设计、生产、环境、设备、测试、供应商等环节的数据纳入质量分析范畴，形成面向全息表达关键指标数据的质量大数据分析技术体系，通过构建质量大数据库，对质量问题进行分类分析，运用大数据挖掘方法找出质量问题的影响因素及关联关系，实现质量问题追溯、质量预测与控制，最终实现由传统、现代质量管理向基于大数据分析的全面质量管理(BigDataBasedTotalQualityManagement,TQM)的转变。生产大数据与质量大数据生产大数据分析，是在传统生产制造及生产调度理论和技术的基础上，融入大数据分析关键技术，全方位考虑生产运行全过程及上下游产业链的各项影响因素，更为合理的设置各类约束条件并进行参数优化，更为高效地完成生产调度优化、生产数量预测、完工时间预测、生产计划编制、生产过程控制等任务，实现基于大数据分析的精益生产过程管理与控制，从而为生产控制指挥中心及生产全周期涉及的各类人员提供决策支持。生产大数据与质量大数据项目背景及目标项目目标通过本项目实施，能够更好地解决机械特性测试、工频耐压测试、磨合测试等环节出现的问题，并追溯质量问题来源于哪些装配工艺环节，为质量改进找到方向，从而提高生产效率和断路器一次交验合格率。项目背景目前，宝鸡电气12kV开关柜按照订单组织生产，包括设计、采购、装配、检测等诸多环节。其中断路器车间是影响开关柜质量的重要环节。12kV断路器生产线现阶段质量数据采集、质量检测的电子化、信息化程度不高；装配工艺环节如磨合、机械特性测试、工频耐压试验等测试环节问题较多，但未对问题记录与分析，更没有对问题进行追溯，导致质量问题反复出现，严重影响了生产效率和产品合格率。应用场景设计应用于12kV断路器生产线：1、箱体上位16、终检、下线15、底盘车连锁安装14、封板、围板安装13、触臂安装12、底盘车安装11、一次工频耐压试验10、机械特性测试9、标准磨合8、二次布线7、传动系统连接6、机构与箱体连接5、机构、主轴部安装4、极柱安装3、拐臂、分闸簧安装2、清丝、铰孔1、极柱与架体固定可靠2、螺丝可靠紧固1、轴圈内外侧均涂抹润滑脂2、挡圈、挡卡卡到位1、安装时注意端子排方向2、布线要符合工艺规范3、元器件上的接线应插接牢靠1、螺栓紧固可靠1、相间、相对地端口电压测试数据2、线夹、接地棒应接触可靠1、开距2、超行程3、平均分合闸速度4、储能时间5、分闸反弹最大幅值1、储能、分合闸电源电压2、测试数据：分合速度、分合时间1、框架应符合断路器型号、规格等要求2、孔位应合适1、M6丝孔清洁2、M8丝孔清洁3、M5丝孔清洁1、拐臂安装方向正确，挡卡卡到位2、销轴两端卡入挡卡，挡卡卡到位3、螺丝需可靠紧固1、左右轴承板方向正确2、轴圈内外侧均涂抹润滑脂3、挡圈、挡卡卡到位1、中相槽销与边相不同，挡圈卡到位2、调节辅助开关拐臂上的紧固螺丝，使拐臂与辅助开关转轴紧密连接1、触臂与出线端面紧固可靠2、套管安装方向与触臂一致1、二次接地线固定在框架左侧板上部封板安装螺丝上2、保证联锁板与底盘车翻板联锁可靠1、部件装入机构、连锁试验1、主回路电阻不大于45μΩ2、分合指示及储能标识与面板开孔对齐，面板无翘曲技术路线质量问题分类影响因素分析质量问题追溯磨合机械特性测试工频耐压回路电阻测试2、清丝、铰孔123二次配线限位螺钉拒分拒合开距超程同期性弹跳相间电压端口间电压极柱拉杆螺丝极柱触臂表面不平、氧化3、拐臂、分闸簧安装4、极柱安装5、机构、主轴部安装6、机构与箱体连接拒动速度击穿油杯高度脱扣器电磁铁1、箱体上位………数据接入与预处理MES系统ERP系统7、传动系统连接8、二次布线9、底盘车安装10、触臂安装11、封板围板安装12、底盘车连锁安装13、ERP入厂检验追溯结果展示45拒合1、机构主轴安装2、机构箱体连接3、操作员开距1、机构主轴安装2、机构箱体连接3、极柱安装相间电压1、极柱安装2、零件（极柱本身）3、ERP击穿1、极柱安装2、零件（拐臂本身）3、操作员………A类：装配不达标B类：零件本身性能不合格C类:零件表面尺寸不合格质量问题分类分析问题来源产品型号数量问题描述终检VSK1D16010382C相极柱安装螺丝未紧固终检VSK1D16010382A相分闸簧卡子未装特性ZN63A1端子JX16JX19回路不通终检VS12D16020020大轴连扳缺Ф8的挡卡D16020021光轴连接螺丝未紧固问题来源质量问题出现次数终检极柱安装螺丝未紧固4回路不通9光轴连接螺丝未紧固1机械特性测试回路不通11•结合现场调研情况，在充分总结工程师经验的基础上，根据历史的质量问题统计和MES系统中的问题记录，按周或按月归纳总结生产过程中出现的质量问题。2•对该原始数据按照分层法把质量问题汇总整理，得到该周或该月出现的质量问题种类以及每个质量问题出现的次数。把次数最高的几个质量问题作为重要质量问题，重点关注。并将问题进行分类分析，初步划分为磨合问题、机械特性问题、工频耐压问题，根据需要，积累一定数据量以后，可引入分类聚类、支持向量机等算法进行智能分类。技术路线质量问题分类分析磨合拒分拒合拒动机械特性测试开距超程同期性弹跳速度工频耐压、主回路电阻测试相间电压端口间电压击穿技术路线影响因素分析根据工程师经验，确定质量问题由哪些因素（解决措施）引起，进行记录与统计，并将影响因素归类，以便进一步进行溯源分析。拒合拒分开距速度…………质量问题影响因素调研、分析主要问题零件影响因素分类A类：装配问题B类：零件本身性能不合格C类：零件表面不合格技术路线磨合拒分油杯高度装配不合格拒合二次配线装配不合格拒动二次配线装配不合格电磁铁零件本身性能不合格脱扣器零件本身性能不合格技术路线机械特性测试开距限位螺丝装配问题超程限位螺丝装配问题极柱拉杆螺丝装配问题同期性极柱拉杆螺丝装配问题弹跳极柱拉杆螺丝装配问题速度脱扣器零件本身性能不合格电磁铁零件本身性能不合格技术路线质量问题追溯第一步：根据工艺文件及工程师经验，直接或及间接确认影响因素所涉及的装配工位。第一步……工位信息：工艺要求零件信息：零件规格、检验信息测试结果、检验结果收集信息追溯结果……确定与影响因素有关的工位……影响因素相关工位相关工位的信息关联规则挖掘技术路线断路器装配线质量问题追溯过程：第二步：运用ERP和MES提供的原材料检验数据、装配工位操作数据及检验数据、测试环节的质量问题数据，进行大数据挖掘，找出质量问题与装配工位的关联关系。第二步……工位信息：工艺要求零件信息：零件规格、检验信息测试结果、检验结果收集信息追溯结果……确定与影响因素有关的工位……影响因素相关工位相关工位的信息关联规则挖掘技术路线断路器装配线质量问题追溯过程：第三步：综合第一步和第二步的结果，得出质量问题与影响因素的定性关系，并运用回归分析、特征提取等方法建立质量问题与某些因素的定量关系。第三步……工位信息：工艺要求零件信息：零件规格、检验信息测试结果、检验结果收集信息追溯结果……确定与影响因素有关的工位……影响因素相关工位相关工位的信息关联规则挖掘技术路线技术路线操作员机构主轴安装机构箱体连接零件（极柱本身）ERP零件（拐臂本身）操作员拒合机构主轴安装机构箱体连接极柱安装开距极柱安装击穿极柱安装相间电压0.50.30.2通过质量大数据分析，一方面能够将各类测试中的问题及解决方法固化为知识，提高解决问题的效率；另一方面，将各类质量问题定位到相关工位后，通过对装配工位的监控，可以大大减少各类测试问题发生的概率。谢谢！