基于数据驱动的系统监控与故障诊断课件[].ppt

对应地将传统的、不考虑序列相关性的PCA，称为静态PCA。 即PCA仅用作检测，后续的功能需另外发展。 因此目前文献中普遍认为工况变化即对应于检测结果（II）的观点是不可靠的。实际上在本例中很容易将图3.3的结果判定为是故障引起的。 * ? Copyright by Zhihuan Song * 为何需要质量监控 客户需求 －全球产业链之中，供应商必须采用SPC控制其制程 －要求供应商提供过程数据和过程能力 内部需求 －ISO和QS-9000认证的关键部分 －减少过程不稳定，提高产品质量 过程改进 －促使工作流的改进 －决定最佳适应某特殊过程/产品的设备 * ? Copyright by Zhihuan Song * 关键指标波动 波动是质量的敌人； 品质改善就是要持续减少设计、制造和服务过程的波动； “监控的角色就是改进过程品质” 波动是魔鬼…发现并消灭它！ 偶然性原因 产品质量影响较小 技术上难以消除经济上也不值得消除 系统原因 产品质量影响大 能够避免和消除 * ? Copyright by Zhihuan Song * 波动无处不在 缺乏足够的过程能力 ? 不稳定的零件和材料 不合理的设计 19649 波动（误差）的最初起源…… 环境不确定性的影响 一周 二周 三周 平均 17 42 61 58 79 32 57 118 42 49 58 86 58 46 86 104 29 59 69 56 66 55 25 43 53 顾客的视角 最小 = 17 最大 = 118 我的视角 53 捕 捉 客 户 的 着 眼 点 - Y 的整个分布状况 波动为何不早发现 * ? Copyright by Zhihuan Song * 传统的质量控制 你不知道废品何时会出现，所能做的就是挑出废品 !!!!!! Spec LSL USL 我们合格 Spec-in就合格 I am Data (我活着) Spec-out 不合格 检出不良 * ? Copyright by Zhihuan Song * 监控系统可以帮助我们 区分正常波动和异常波动； 及时发现异常征兆； 消除异常因素； 减少异常波动； 提高过程能力； 预 防 控 制 * ? Copyright by Zhihuan Song * 过程趋势分析 当过程处于动态变化时，操作人员面对的是众多的变化快慢不同的过程变量，并且还可能存在不同的滞后作用的影响，以及传感器数据缺失的影响。此外统计监测模块发出的各类报警提示，需要操作人员及时给予确认和处理。在这一情况下，即使是熟练的操作人员也难以正确地完成下面的任务区分正常和非正常的工况； 判断过程变化的原因，比如外部负载扰动、设备故障，以及操作失误等； 评价当前的过程趋势，并预测将来的过程状态变化方式； 给出相应的措施和实施步骤。 * ? Copyright by Zhihuan Song * 统计过程控制－SPC统计质量控制－SQC 在数据量大、数据维数高、变量间具有相关性的连续过程中，多变量统计过程控制主要用于实现统计质量控制。 多变量统计分析方法包括有主元分析PCA、偏最小二乘PLS，主元回归等。 采用多元统计相关分析的原理方法，对多个工艺参数的大量运行数据进行统计分析，通过减维压缩，提取运行数据的变化特征，用一、二个多元统计量的变化，集中体现装置运行中的综合变化状况，便于生产管理与操作人员运用这一、二个多元统计量的变化状况，去观测、监视生产过程的工况，发现生产中的异常，并进一步追寻引起异常变化的主要原因，保证产品质量。 多元统计质量控制主要是针对流程生产中操作人员经常关心的生产运行中装置物料是否平衡、生产过程本身及仪表是否异常、产品质量状况如何等问题而提出的解决方案。这些问题是多元统计质量控制的目标。由于这些目标往往涉及多个过程变量，一般采用多元统计图，通过对多元统计量的集中监视，实现对物料平衡、过程及仪表运行状态、产品质量等目标的监控。 监控系统的实现平台 * ? Copyright by Zhihuan Song * 软硬件实现平台 计算机网络平台 检测仪表（传感器）网络 系统软件平台 * ? Copyright by Zhihuan Song * 传感器网络平台 计算机网络平台 集成软件平台 数据平台 信息集成 PCS 系统监控 MES ERP 知识管理 监控系统的集成环境 * ? Copyright by Zhihuan Song * 硬件实现平台 在现有的生产过程控制计算机系统基础上，结合监控系统的需要，适当增加现场监控工作站和传感器。 基于现场总线（包括工业以太网、DeviceNet、FF、Profibus等）的传感器网络。 * ? Copyright by Zh