[发明专利]一种基于信息熵和加权距离的离散制造机械产品质量溯源方法

说明书

本发明公开一种基于信息熵和加权距离的离散制造机械产品质量溯源方法，所属领域为制造业信息化技术领域。针对当前在离散制造过程中质量溯源方法准确度不高的问题，提出一种基于信息熵和加权距离的离散制造机械产品质量溯源方法。首先，确定出各种质量指标中对产品质量影响较大的指标并对其赋予较高的质量权值；其次，计算出各个质量指标的信息熵并据此给质量指标分配信息熵权值；再次，计算出各个质量指标数据的加权距离，进一步计算出局部可达密度、离群因子；最后通过比较离群因子的大小来分析得出造成质量问题的原因的可能性大小，从而为产品的质量追溯提供重要的信息。

技术领域

本发明属于制造业信息化技术领域，涉及一种基于信息熵和加权距离的离散制造机械产品质量溯源方法。

背景技术

产品质量是企业生存、发展和参与市场竞争的基础，是经济性、可靠性、外观等方面的综合体现。对于离散机械产品制造企业而言，制造过程的质量决定了除产品设计因素外的大部分质量，是企业精益质量的核心环节之一。准确的产品质量信息追溯方法是企业提高产品质量水平的前提，对企业的长远发展具有重要意义。而在质量追溯中，溯源方法起到对质量追溯数据分析处理的作用，是产品质量追溯的核心问题。在离散机械产品质量追溯过程中，由于存在产品普遍结构复杂，零件繁多等难题，产品质量溯源问题一直离散机械产品制造企业实现质量管理面临的一项难题。近些年来，随着企业质量意识的提高，一些简单的质量溯源方法逐渐在企业中普及推广，但多以利用单个质量指标数据的统计学方法为主，没有准确度更高的溯源分析方法。这就造成了企业现有的质量追溯不能把跟踪追溯数据转化为质量管理决策信息，从而为制定质量改善措施提供科学的参考依据。因此，找到切实可行的离散机械产品质量溯源方法是亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的主要针对当前在离散制造过程中质量溯源方法准确度不高的的问题，提出一种基于信息熵和加权距离的离散制造机械产品质量溯源方法。首先，确定出各种质量指标中对产品质量影响较大的指标并对其赋予较高的质量权值；其次，计算出各个质量指标的信息熵并据此给质量指标分配信息熵权值；再次，计算出各个质量指标数据的加权距离，进一步计算出局部可达密度、离群因子；最后，通过比较离群因子的大小来分析出造成质量问题的原因的可能性大小，从而为产品的质量追溯提供重要的信息。

本发明是通过以下技术方案达到上述目的：一种基于信息熵和加权距离的离散制造机械产品质量溯源方法，该方法包括如下步骤：

1)提取质量追溯数据：提取出不同生产情况下可能造成质量问题的各种原因，并统计产品质量指标数据，根据生产过程中的跟踪数据分别统计出在这些潜在原因下生产的产品的质量指标数据；

2)数据预处理：为消除不同产品质量指标数据量纲和取值范围不同的影响，并保留各数据之间的关系，本发明采用改进的“零-均值规范化”作为质量问题溯源数据集的预处理方法，公式如下：

其中x为原数据，x^*为预处理后的数据，为原始数据的均值，σ^*为绝对标准差，其计算公式如下：

其中W是数据中位数；

3)计算质量指标数据的质量权值：根据不同机械产品的质量要求，给质量指标数据分配不同的质量权值。

4)计算质量指标数据的信息熵权值：将质量指标数据的信息熵作为该数据数据质量权值，其计算公式为：

其中X为数据随机变量，S(X)为X的取值集合为，P(X)为X可能取值的概率，E(X)为该数据的信息熵；

5)计算各个质量指标数据的加权距离：计算各个数据对象之间的加权距离，其计算公式如下：