高度自动化的机械制造过程控制方法与探索

张华平

（泰州机电高等职业技术学校，江苏 泰州 225300）

当前机械自动化制造模式成为了我国制造行业未来发展的重视技术，也是未来发展的主要趋势。而在机械自动化制造的传统过程控制以及相关理论遇到了很大的挑战，因此，为了提高自动化制造，需要针对传统的方法进行一系列的加强和完善，进而更好地适应新时代下制造模式对控制的需求。

1 高度自动化的机械制造模式分析

半导体制造是典型的高度自动化机械制造模式，综合分析其具备以下几个主要特点。

（1）自动化程度高。在众多产品的加工和制造的过程中，人为的一系列因素在对产品的质量影响中也逐渐变得越来越少，相对来说，机械设备在制造产品的过程中对于产品的质量影响程度越来越高，成为了当前影响众多产品质量的主要因素。

（2）产品的种类较多。随着社会的发展，客户对于产品的要求以及对于新产品的需求越来越大，因此产品的种类也就越来越多，经过对于一些产品的研究调查中不难发现，一个产品的一大类别有着上百种不同的型号，每一种型号也对应了不同类型的客户。

（3）加工速度较快，且规模较大。相对于其他产品来说，电子信息产品往往是体积较小，在这类产品的加工制作过程中是制作速度较快的，并且规模很大，每月的产量也在上万甚至上十万件以上，在制造设备正常的情况下，每台设备的产品生产也是一个很大的数字，因此，面对如此高的一些产品，需要对于控制性有着极大的要求，对准确性以及实时性也有着很高的要求，如果控制不到位，将会在很大程度上给企业带来经济损失。

针对以上等问题，提出基于非参数检验的过程中控制方式，进而在一定程度上解决多种产品制造过程控制与所遇到的控制方法不符问题。

2 方法分析研究

（1）聚类分析。聚类是数据领域中的一种十分重要且应用十分广泛的一种技术，该技术过度量数据之间的一样度，进而分析数据间的关系的一种关键技术。聚类和分类是在本质上不同的，分类主要是将数据定义好的类别进行有效的分类，然而在聚类之前并不会知道数据会被分为几种类别，也不知道数据分类后的数据特征，并且聚类的结果也不是唯一的。通过聚类分析可以有效地将数据分为几种类别，并且每一种类型的数据之间一定存在着某种相似，在不同的水平中，大小也会有着不同，这样就会认为数据所代表的产品特征有着一定的相似性。然而，在类别中，不同类别的数据在类别差异上有着很大的差异。

（2）非参数检验。非参数检验作为未来的主要发展方向之一，是统计分析学中一个非常重要的组成部分。非参数检验的最大特点就是在很大程度上降低了假定要求，使得在针对问题的过程中不会出现错误，使其具备了更高的稳定性，这也是采取非参数检验作为产品类别分析的主要原因，由于非参数统计方法的适应范围较广，在某种程度上会降低效率，但是在近代理论的证明下，其效率上的损失也会较小。在非参数检验的方法中，有着很多的方式，文章所使用的方式主要为KW 检验法。

3 论证分析

在研究论证分析的过程中，需要选择一个和上文产品中较为相似的企业，进而针对该企业进行分析和研究，选择企业的目的和要求就是需要具备以上所存在的几点特征，其所产生的结果也可以更加准确合理，因此选择的企业存在着一定的代表性。

通过研究和分析不难得出，选择的企业需要具备一定的产品自动化制造水平，当设备的参数在设置结束后，加工将会开始并自动完成。由于受到了一定市场的影响，产品的种类高达上百种，并且每一种产品都会需要用一张控制图来控制，这种情况下就会降低效率，进而统计过程中所面临的困难也会大大提高，在实际操作的过程中基本上不会实现。

在企业日常加工的过程中，每一个设备都会加工很多类型的产品，经过调查和分析不难发现，平均每台设备每天所加工的产品类别都在五种左右，因此，产品品种一直在更换，影响到了制造过程中设备的稳定性，并且产品的不断更换也会造成工艺参数的一系列变化，不同产品的数据放在一起进行研究和调查也会发现其趋势会逐渐呈正态分布的状态，因此在这种情况下参数设定并不会成立，其次由于产品的加工速度较快，因此产品的产量也很大，需要有效的控制方法，可以及时发现制造过程中所出现的问题，避免因出现设备的故障以及问题等使企业生产出一系列的低劣产品，不断对企业造成了巨大的经济损失也对设备有着很大的影响。

（1）产品数据分析。通过对一些产品的随机抽取来调查产品的质量，并进行有效的分析。通过对产品的调查和分析过程中不难看出，同为一种类型的产品，其质量特征却有着很大的不同，并且其数据在收集的过程中还出现一定的人为因素影响，因此清除了一些受到影响的数据，通过对产品的调查得出，产品的品种始终在交替的变化，因此产品在制造过程中并不是处于稳定状态下。

（2）聚类分析。通过采取聚类分析的方式，将产品的数据进行聚类分析，随着相似程度的逐渐提高，种类的数量也在不断的增加着，随着计算次数的增加，其结果也在不断变化，最终产品类型自成一类，但是该种类的划分还需要合理的采取统计学手段。

（3）非参数检验。采取分参数检验在验证不同产品间的关系相对更加简单。通过对产品的聚类分析得出，不同类似性的水平上，产品种类的数量以及产品的类型和数量都是相同的。

（4）统计过程中的控制。由于每一种类别的数据检验都使用了KW 检验方式，在工艺的过程中如果没有出现很大的变动，可以使用控制图来对产品进行制造过程的监控，具体的方法是将抽样的数据计算得出平均值后，将平均值有效的描述在控制图中，并且，应用控制图的过程中也需要进行有效监控。如果出现一定规律的情况，判断过程出现了一定的异常，需要对制造过程中的数据进行再次计算，进而找出问题的根本，从根本上解决问题，并且继续生产产品。

4 结 语

针对不同的产品，对其进行大规模的生产高度自动化生产，为了有效解决控制过程中所遇到的一系列问题和困难，需要提出基于聚类分析以及非参数检验的控制方法，进而有效降低控制图的数量，也很大程度上降低了管理的难度。其次，文章解决了多产品在制造方面的理论依据问题，并且通过有效的实际论证和科学计算，在这样的基础上验证了方法的可操作性和实际效果，随着时代的发展和未来科技的不断进步，仍需要在机械自动化方面去进一步的研究和分析，进而有效地推动自动化的进步，推动未来国家的发展。