Assembling Technique Based on the Statistical Feed-Forward Control Model for Low Precision Manufacturing Processes

Hernández Zavala, Carlos Alberto

Die Beiträge dieser Arbeit zum Ingenieurwissen sind das hier vorgestellte Statistical Feed-Forward Control Model (SFFCM) als Kern einer innovativen Montage-Technik und die Statistical Dynamic Specifications Method (SDSM), um dynamische Spezifikationen und Toleranzen zu verwalten. Diese Arbeit nimmt die Herausforderung an, eine neuen Montage-Technik zu entwickeln, um die Herstellung von Baugruppen geringer Variation durch Paarung von Komponenten hoher Variation zu erreichen. Die wichtigsten Ergebnisse des vorgeschlagenen Modells sind die Reduzierung der resultierenden Variation, die Reduzierung der Ausschussrate und die Verbesserung der Prozessfähigkeits-Indizes. Mit Hilfe der speziell entwickelten Dynamic Assembling Simulation Software (DASS) wurde eine große Reihe von Experimenten entwickelt, um die Produktion von vielen 1.000 Tsd. Baugruppen aus zwei Komponenten hoher Variation zu simulieren, so dass die einzelnen und kombinierten Einflüsse verschiedener die Produktion betreffender Faktoren ausgewertet werden können. Die Simulationsergebnisse zeigten, im Vergleich zur vollständig randomisierten Montage, eine durchschnittliche Reduktion des verschobenen Erwartungswerts um 89%, eine durchschnittliche Reduktion der Standardabweichung um 14%, eine durchschnittliche Verbesserung des Prozessfähigkeitsindex Cp des Montageprozesses um 16%, eine durchschnittliche Verbesserung des Prozessfähigkeitsindex cpk des Montageprozesses um 101% und eine durchschnittliche Reduktion der Elemente außerhalb der Toleranz um 100%. Im Ergebnis trägt die vorgeschlagene SFFCM-basierte Montagetechnik wirksam dazu bei, die Hauptziele dieser Arbeit zu erreichen: reduzieren der Prozessvariation, reduzieren der Ausschussrate und verbessern der Prozessfähigkeitsindizes. Zusammengefasst ist es möglich, mit Komponenten hoher Streuung zu Baugruppen mit geringer Maßabweichung zu gelangen.

This thesis embraces the challenge of developing an assembling technique to deal with the problem of producing assemblies that have low dimensional variation by means of mating components that have high dimensional variation. The main objectives of the proposed model are the reduction of the resulting variation, the reduction of the scrap levels and the improvement of the process capability indices. The innovative approach proposes the dynamic management of specifications, target and tolerance, using the Statistical Dynamic Specifications Method (SDSM) and the assembling of complementing groups using the Statistical Feed-Forward Control Model (SFFCM). While SDSM can be seen as a statistical tool that helps determine the right specification adjustments using reduced samples taken from groups of items produced consecutively during a short-time interval; SFFCM can be seen as a monitoring tool that helps counter the effect of an eventual ôdetectableö long-term component present in the variation. With the help of proprietary software, the production of lots of one thousand assemblies made of two components coming from processes characterized for producing items that present high dimensional variation was simulated. For the analyzed conditions, in comparison to a fully randomized assembling, simulation results revealed an average reduction by 89% of the mean shift, an average reduction by 14% of the standard deviation, an average improvement of the actual capability index of the assembling process by 16%, an average improvement of the potential capability index of the assembling process by 101% and an average reduction of the assemblies out of tolerance by 100%. In conclusion, the proposed SFFCM-based assembling technique effectively helped achieve the mayor objectives of this thesis: reduce the process variation, reduce the scrap level and improve the process capability indices.

Zitieren

Zitierform:

Hernández Zavala, Carlos Alberto: Assembling Technique Based on the Statistical Feed-Forward Control Model for Low Precision Manufacturing Processes. 2013.

Zugriffsstatistik

Gesamt:
Volltextzugriffe:
Metadatenansicht:
12 Monate:
Volltextzugriffe:
Metadatenansicht:

Details anzeigen

Rechte

Nutzung und Vervielfältigung:
Alle Rechte vorbehalten

Export