Устройство для принятия решения в системах статистического контроля

 

Сущность изобретения: устройство содержит: компаратор, коммутатор, элемент задержки, генератор импульсов, 2 счетчика, схему сравнения. 1 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) Ь

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4904211/24 (22) 22.01.91 . (46) 28.02.93. Бюл, N. 8 (72) Н.Н,Радаев, АШШумилов и Е.В.Латышев . (56) Авторское свидетельство СССР

М 1126930, кл. G 05 В 23/02, 1983.

"Измерительная техника", 1987. N 9, с, 16-18.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности, к устройствам для автоматизации контроля, и может быть использовано в автоматизированных испытательных комплексах для принятия решения по результатам статистического контроля.

Целью изобретения является повышение быстродействия за счет снижения необходимого для принятия решения с заданной . достоверностью объема экспериментальных данных, достигаемого путем перехода при принятии решения к параметрической модели отказов "параметр — поле допуска" и повышения информативности испытаний за счет совместного использования априорной информации и сужения поля допуска, На чертеже представлена структурная схема устройства, Устройство для принятия решения в системах статистического контроля содержит информационный вход 1, тактовую шину "Измерение" 2, установочные шины (N) 3 и (N-1) 4, группу информационных входов 5, выходы ГОДЕН" 6 и "НЕ ГОДЕН" 7, комп„„5g„„ 1798766 At (я)5 G 05 В 23/02, G 06 F 15/46

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЯ В СИСТЕМАХ СТАТИСТИЧЕСКОГО

K0XTPOЛЯ (57) Сущность изобретения: устройство содержит: компаратор, коммутатор., элемент задержки, генератор импульсов, 2 счетчика, схему сравненйя. 1 ил. аратор 8, коммутатор 9, генератор импульсов 10, злемент задержки 11, первый 12 и второй 13 счетчики, схему сравнения 14, Второй выход компаратора 8 через информационный вход 1 устройства подключен к выходу йзмерителя контролируемого параметра очередного испытуемого образца. Тактовая шина "Измерение" 2 через элемент задержки 11 соединена с вычитающим входом первого счетчика 12, Установочная шина 3 соединена с установочным входом первого счетчика 12, выход которого соединен.с первым входом схемы сравнения 14.

Первый вход компаратора 8 соединен с Bbl- О ходом коммутатора 9, N информационных входов которого через информационные входы устройства 5 соединены с выходами блока контрольных допусков(на чертеже не показан). Выход компаратора 8 соединен с управляющим входом генератора импульсов 10; выход которого соединен с вычитающим входом второго счетчика 13, установочный вход которого соединен с установочной шиной 4, Выход переполнения второго счетчика 13 соединен с выходом

1798766

"НЕ ГОДЕН" 7, а выход — с управляющим . входом коммутатора 9 и вторым входом схемы сравнения 14. Выход схемы сравнения .

14 соединен с выходом устройства "ГОДЕН"

6,... 5

Устройство осуществляет допустимый контроль параметра очередного испытуемого в системе статического кон роля образца. путбм сравнения с системой из N уставок: автоматическую коррекцию величины контрольного допуска в зависимости от результата предыдущего йспытания; принятие в процессе статистического контроля одного из трех решений: 1).изделие соответствует . предъявляемым требованиям (сигнал ГО- "5

ДЕН"), 2) изделие не соответствует предъявляемым требованиям *сигнал "НЕ ГОДЕН" ), 3) продолжать испытания. Устройство работает следующим образом, Перед началом статистического конт- 2О роля в блок контрольных допусков вводится система уставок, соответствующая контрольнь м допускам Un = Оо + Ксуж (n) hA (n =

=1;„..; N); где. коэффициент .сужейия поля .допуска Ксуж = Ьи/М рассчитывамт по со- 25 отношениям,.приведенным в табл, в зависи мости -от величины требуемого значения контролируемого показателя RT, довери. тельной вероятности у и имеющейся априорной информации о зависимости величины контролируемого параметра U, определяющего работоспособность иэделия, от времени либо другой независимой переменной, например, уровня нагрузки, Здесь Au = ио — ио, и hu = ин — ио — 35 суженное и нормативное поля допуска на значения контролируемого параметра в момент контроля, иц и u — ужесточенный и. нормативйый контрольные допуски, иа=био)., ио = U(t=o) — начальное значение кон- 4О тролируемого параметра, А и а — случайная величина показателя скорости изменения контролир емого параметра и его реализации, au = D (uo ), г — коэффициент вариа- 45 .ции А . Ксуж = hy / Л у,.Лууо = lnuo — In ug, Ея и

Zp — квантили нормального распределения уровней Вт и р = (1 — y) соответственно.

1/л

В случае экспоненциальной модели зависимости О(т) величина контрольного дону-. 5Q, ска определяется по формуле u> = e(p (In ио

Kycyne (n) Ay j.

С увеличением числа образцов степень ужесточения контрольного допуска снижаетСЯ и nPè п =по Ксужс = 1, т.е. контРольный 55 допуск равен нормативному значению, . Выбор величины контрольного допуска осуществляется в зависимости от результатов испйтаний образцов с помощью коммутатора 9, управляемого вторым счетчиком (3. Перед началом статистического контроля в первый счетчик 12 через установочную шину 3 записывается имеющееся число контролируемых образцов К, а во второй счетчик 13 через установочную шину 4 — число N — 1, На выходной шине первого счетчика 12 присутствует число N> = N, а на выходных шинах второго счетчика 13 — число Nz = N<.

Таким образом, перед испытанием первого образца на управляющем входе коммутатора 9 присутствует код числа N — 1, вследствие чего на его выход с блока контрольных допусков передается наиболее жесткий контрольный допуск ul, обеспечивающий выдачу сигнала "ГОДЕН" при положительном исходе испытания одного образца. "оответственно менее жесткие контрольные допуски ио обеспечивают заданную достоверность принимаемого решения о соответствии при положительном исходе относительно них испытаний не менее и образцов, В заданный момеНт времени измеренное значение контролируемого параметра и очередного образца поступает на второй вход компаратора 8 и одновременно с тактовой шины "Измерение" 2 поступает импульс на вход элемента задержки 11. На первый вход компаратора 8 поступает контрольный допуск и>, В компараторе 8 происходит сравнение контролируемого параметра с контрольным допуском. При выполнении условия u u> (и = 1„... N) образец признается условно отказавшим относительно контрольного допуска и>. Сигнал "ГОДЕН" появляется на выходе 6 в том случае, когда будет выполнено условие N > =

Nz, что достигается при числе успешных испытаний относительно контрольного допуciKa n, равном и, Сигнал "НЕ ГОДЕН" выдается в случае, когда Nz станет отрицательным в результате того, что контролируемый параметр очередного испытуемого образца превысит контрольный допуск uN, обеспечивающий принятие решения о соответствии в случае успешных испытаний всех имеющихся образцов.

Рассмотрим работу устройства при испытании первого образца, До начала измерения (пока на информационном входе устройства 1 измеренное значение контролируемого параметра первого образца и1 =

=0) на выходе компаратора 8 сигнал управления отсутствует, На первом входе компаратора 2 присутствует контрольный допуск и1. После подачи по тактовой шине "Измерение" 2 импульсного сигнала происходит измерение контролируемого параметра ui

1798766 и запуск элемента задержки 12 на время At продолжаются, Пусть при измерении конт(At Nmax/fr, где f< — частота импульсов, генерируемых генератором 10, Nmax — максимальный объем счетчика 12), За время ролируемого параметра у второго образца из < Uz u4. Тогда из содержимого счетчика

13 вычитается еще один импульс (Nz = 1), а

Nt уменьшается еще на 1 (N> = 3), Так как Uz презысило Оз, то для принятия решения

"ГОДЕН" с заданной достоверностью в слообработки сигнала задержки в компараторе

8 происходит цикл сравнения 01 с системой уставок.- Первоначально контролируемый жившейся ситуации необходимо получить параметр U> сравнивается с контрольным минимум 4 положительных исходов относительно контрольного допуска и4. Допустим, допуском ир. Если 01 > ut, то на управляющий вход генератора 10 поступает сигнал, 10 что в ходе дальнейших испытаний 0з и 04 нЕ запускающий его, Первый импульс с выхода превысили ц4. В этом случае содержимое генератора l0 вычитает из содержимого второго счетчика 13 остается равным 1, а содержимое nepaoro счетчика 12 после исвторого счетчика 13 единицу и оно становится равным N — 2. В результате коммутатор 9

15 пытаний четвертого образца также станет равным 1. 8 результате на выходе схемы переключается на второй вход и на компаратор 8 поступает контрольный допуск uz.

Если U» uz, то генератор 10 выдает еще сравнения 14 появится сигнал "ГОДЕН"

Рассмотрим теперь случай, когда в результате испытаний второго образца получено Uz> щ, Тогда из содержимого второго счетчика 13 вычитается 5 импульсов и на его выходе появляется сигнал "HE. ГОДЕ -Г . Решение о несоответствий принимается вследствие того, что превышен контрольконтроля образца его контролируемый па-. 25 раметр последовательно сравнивается с усный допуск, соответствующий максимальному числу образцов, и в результате объема выборки оказывается недостаточно для тавками системы контрольных допусков принятия решения о соответствии начиная с последнего непревышенного s

cDормула изобретения предыдущих испытаниях контрольного допуска и до достижения первого непревышенного контрольного допуска на текущем

30 Устройство для принятия решения в системах статистического кон роля, содержаобразце После завершения цикла сравнения на выходе элемента задержки 11 появляется задержанный сигнал, который щее первый и второй счетчики, схему сравнения и генератор импульсов, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введены вычитает из содержимого первого счетчика

12 единицу.

Таким образом, первый счетчик 12 подкоммутатор, компаратор и элемент задержки, Вход, которого подключен к тактовой шисчитывает (в инверсном виде) число испыне "Измерение", а выход — к Вычитающему танных образцов, которое еще необходимо

Входу первого счетчика, первый вход компа40 ратора подключен к выходу коммутатора, ВтОрОй Вход к информационному Входу устройства, служащему для подключения испытать для выдачи сигнала "ГОДЕН". Кроме того, счетчик 13 совместно с компаратором 8, генератором 10 и коммутатором 9 реализует автоматическую коррекцию величины контрольного допуска в зависимости выхода измерителя контрольного парамет-. ра системы статистического контроля, а выот результатов испытаний образцов. 45

Рассмотрим теперь работу устройства ход — к Входу запуска генератора импульсов, соединенного с выходом с вычитающим вхоходом "Не.годен" устройства, а группа разрядных выходов — с группой адресных паратора8присутствуетуставка из, асодер- 55 входов коммутатора, подключенного групжимоесчетчика12уменьшается на единицу пой информационных входов к одноимени становится равным N> = N — 1 = 4. Так как ной группе входов устройства, служащих условия принятия решения ГОДЕН" или для подсоединения к группе выходов блока

"НЕ ГОДЕН" не выполнены, то испытания допусков системы статистического контроля, а установочные входы первого и второго один импульс и содержимое второго счетчика 13 уменьшается еще на единицу, после чего на вход компаратора 8 поступит Оз.

Если же 0< Оз, то сигнал управления на выходе компаратора 8 исчезает и содержимое счетчика 13 останется равным N —.2. Таким образом, в процессе допускового при испытании последующих образцов для случаев, когда принимаются решения "ГОДЕН" и "НЕ ГОДЕН". Пусть N = 5, Допустим, что у первого образца uz < U из, Тогда из содержимого второго счетчика 13 вычитаются два импульса и на выходной шине присутствует число Nz = N — 3 = 2. Перед испытанием второго образца на входе комдом второго счетчика, первая и вторая группы входов схемы сравнения соединены с группами разрядных выходов первого и второго счетчиков соответственно, а выход — с выходом Годен" устройства, выход переполнения второго счетчика соединен с вы7

1798766

Составитель Н.Радаев

Редактор Т,Орловская Техред М.Моргентал

Корректор M.Êåðåöìàí

Заказ 772 . . Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113Î35, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 счетчиков соединены с установочными ши- где Й вЂ” число контролируемых образцов в нами М и и - 1 устройства соответственно, объекте контроля.