預測性質量分析的案例
質量管理丨Q-DAS預測性分析解決方案 讓缺陷止步于發生前
在制造業，質量永遠是“事后補救不如事前預防”。但現實卻往往是：
工程師直到產線報警才發現尺寸漂移;
測量室排著長隊，CMM 成為瓶頸;
客戶投訴來了，才發現早已連續超差 3 天…
如果有一臺“時光機”，能在超差前1小時、1班次、甚至1周發出預警，并告訴你“哪里會出問題、哪臺設備需要維護、哪批資源該優先調配”，你會愿意上車嗎？
?？怂箍?em>質量大數據專家Q-DAS提供的預測性分析解決方案，正是這樣一臺“質量時光機”，接下來將為大家詳細講解。
Q-DAS預測性分析解決方案
功能概覽
海克斯康Q-DAS預測性分析解決方案可以實現以下四個功能：
?把產線歷年、歷月、歷班的 Q-DAS 數據一鍵喂給AI；
?自動建立機器學習模型，預測“哪一特征、哪一臺、哪一班”即將突破規格限；
?實時推送預警到微信/郵件/釘釘，附帶根因分析與建議措施；
?與O-QIS無縫對接，自動調度測量計劃——不穩定時 100% 全檢，穩定時動態放寬頻次，CMM 利用率最高提升 40%！
Q-DAS預測性分析解決方案
用戶收益
01
主動質量
從“救火”變“防火”，批量報廢率平均下降 25%。
02
資源最優
測量、刀具、人力提前排程，OEE 提升 8%–12%。
03
交付無憂
提前一周鎖定風險，客戶審核 Ppk 報告一次通過。
04
零門檻上手
圖形化向導，三步驟完成建模，不需要寫一行 Python。
Q-DAS預測性分析解決方案
客戶反饋
“自從上線 Q-DAS質量預測，我們再沒出現過‘半夜被客戶叫停產’的情況。
展開 連接器的可靠性與質量問題分析
它能真實反映產品的質量波動程度和各項使用性能是否合格和穩定可靠，實際評判產品的設計工藝水平。
電連接器的可靠性分析
產品可靠性是設計出來的，制造出來的，管理出來的。設計、材料和工藝水平以及技術集成度，是決定產品質量一致性的關鍵因素。發達國家憑借優化設計、材料和高度自動化零部件加工和裝配技術，配上先進的柔性加工和在線質量控制技術，有效控制全生產過程質量，在實現大規模、高效率、低成本批量同時，保證了產品質量一致性和高可靠性。而我國部分連接器企業質量管理重點至今還停留于產品完工后的傳統“三檢”。不能從產品質量的事后檢驗轉移到對生產過程質量控制，這是我國與進口同類電連接器產品質量和可靠性存在差距的重要因。
電連接器產品可靠性源于失效分析。組裝成電連接器的接觸件、絕緣體、殼體、定位鎖緊裝置和尾部附件等五個關鍵零件，在產品設計、工藝、檢驗、選用、貯存和操作等生產或使用過程中每個環節，由于各種原因都有可能出現接觸不良、絕緣不良、固定不良和密封不良等失效故障。
電連接器失效機理分析是企業的重要信息資源和寶貴財富。企業必須認真總結分析生產和使用過程中產生的常見病、多發病原因，舉一反三采取改進措施，才能提高電連接器可靠性。電連接器可靠性包括固有可靠性和使用可靠性二方面（圖1）。
圖 1 影響電連接器可靠性的主要因素
固有可靠性
電連接器的固有可靠性一般是指產品制造完成時所具有的可靠性，它取決于電連接器的設計、工藝、制造、管理和原材料性能等諸多因素。產品制作完成后，其失效模式和失效機理已固定。
展開 跌落分析過程中增加質量（慣性力）的必要性
在做跌落分析過程中，有無對結構添加質量（慣性力）對結構分析產生顯著的影響。本文就通過簡單的例子來說明其影響情況。跌落沖擊屬于沖擊動力學范疇，一般需要采用顯式動力學方法進行求解，Abaqus/Explicit對瞬態高速問題提供了效率極高的解決方案。
1.模型建立
如下圖建立模型，模型中包括可變形的鋁制手機邊框與不可變形的地面模型。但是為了對比有無添加質量（慣性力）對結構分析產生的影響情況，模型中會添加一個同樣的手機邊框。同時創建（Dynamic，explicit）分析步，時間長為0.05s。
2.邊界條件
跌落計算過程中，地面假體完全固定，手機外框施加1m/s初速度來模擬從10m高處落下。定義一般接觸條件。
3.添加質量（慣性力）
計算過程中，做了對比試驗，即只是對其中的一個手機外框進行添加質量（慣性力）。
4.計算結構
獲取跌落過程中模型的變形和應力分布情況。同時，比較添加了質量（慣性力）和沒有添加質量（慣性力），兩個手機外框的變形和應力分布情況。
模型的整體變形云圖如下：
模型的整體應力云圖如下：
注：1-添加質量（慣性力）
2-無添加質量（慣性力）
由上可知，添加了質量（慣性力）的part1發生了塑性變形，而沒有添加質量（慣性力）只是發生彈性變形。
總之，在做跌落分析過程中，質量（慣性力）的存在對結構分析產生顯著的影響，但在分析過程施加多大的質量（慣性力）往往根據經驗和試驗來確定。
展開 筆記96：鋼淬透性簡便預測計算方法分析
筆記96：鋼淬透性簡便預測計算方法分析
直升機質量可靠性信息管理系統分析與設計
主要職責是：制定型號質量可靠性相關管理辦法、程序、工作細則和頂層文件；組織擬制質量可靠性管理文件，總體技術方案論證、質量可靠性設計分析和審查把關，編制工作大綱和技術規范，確定質量可靠性工作項目；組織協助其他承研單位開展質量可靠性設計分析、驗證評價、元器件質量控制和軟件工程化管理等工作；編制工作計劃，實施參與重大節點審查，實施全過程質量可靠性監督控制、質量可靠性問題歸零處理等工作。
圖1 直升機型號研制質量可靠性管理體系示意圖
2 系統需求分析
2.1 質量可靠性工作控制和管理方面的需求
直升機型號質量可靠性方面的計劃、論證和重大技術問題研究，監督、控制、管理直升機整個生命周期過程中的質量可靠性活動和工作的開展。
2.2 型號質量可靠性工作系統運行管理方面的需求
型號研制中質量可靠性工作系統運行管理，推進研制單位、使用單位在直升機型號研制過程中管理活動、研制活動的制度化、規范化、程序化、科學化，推動型號研制過程中質量可靠性的全面貫徹。加強相關單位之間的技術、管理、信息的溝通交流，提高型號研制中的過程控制和質量管理能力。探索解決直升機設計研制過程中存在的性能與質量可靠性之間脫離的現象，推進實現一體化設計，解決設計手段方法不足、管理體系構架不清晰等狀況。
2.3 各方面質量可靠性信息發布、查詢、修改方面的需求
對直升機型號從論證、研制、生產、試驗試飛、使用維護等等各階段的質量可靠性信息進行存儲、維護、分類、統計，形成信息閉環。
圖2 簡化的信息流程圖
2.4 對相關直升機管理機構進行決策支持
建立故障數據庫、失效案例庫等基礎數據庫，為研制、生產環節質量可靠性工作提供原始資料，為進行FMEA和可靠性設計創造條件。
展開 混凝土工程質量控制與評定方法及可靠性原理分析應用
加強施工技術管理和質量控制工作，發現模板內有雜物及時清除。
在鋼筋密集處或預埋件處，灌注不暢。
未按順序振搗或漏搗。
混凝土離析，模板漏漿形成蜂窩。
施工組織不好，未按施工順序和施工工藝認真操作。
混凝土中有硬塊雜物或大件料具掉入其中。
蜂窩
現 象 原 因 分 析 預 防 措 施
混凝土局部酥松，砂漿小石子多，粗骨料之間出現空隙，形成蜂窩狀孔洞 混凝土配合比不準，集料計量有誤。
采用電子計量設備，保證計量準確，拌合時間不得小于規范規定要求，混凝土自由下落高度不大于2米，混凝土灌注攤鋪厚度不大于振搗器作用部分長度的1.25倍，移動半徑不大于作用半徑的1.5倍，距模板距離不大于作用半徑的1/2，上下層結合良好，振搗時插入下層5cm，合格的振搗現象：砼不下沉，無氣泡出現。專人檢查模板發現問題立即加固。
拌合時間不夠，混凝土和易性差，振搗不密實。
未按操作規程灌注混凝土，下料不當，造成混凝土離析。
下料過多，分層不合理，振搗不到位。
模板接縫不嚴，受載后變形移位漏漿。
缺棱掉角
現 象 原 因 分 析 預 防 措 施
局部砼脫落，不規整，棱角有缺陷。 木模板在灌注砼前未濕潤或濕潤不夠，灌注后養護不好，棱角處砼的水分被模板大量吸收，致使砼水化不好，強度降低，拆模時棱角被破壞。 木模板在灌注前應充分濕潤，砼灌注后應認真澆水養護。拆除鋼筋砼結構承重模板時，砼應具有足夠的強度。拆模時不能用力過猛，注意保護棱角，吊運時，嚴禁撞擊模板棱角。加強成品保護，對于處在人多、運料等通道處的砼棱角，拆模時要用槽鋼等將棱角保護好，以免碰損。
常溫施工時，過早拆除模板。
拆模時受外力作用或重物撞擊，造成缺棱掉角。
展開 論文：基于samcef分析的層壓復合材料及結構的損傷擴展預測性仿真
論文題目：基于samcef分析的層壓復合材料及結構的損傷擴展預測性仿真 201504
Predictive simulations of damage propagation in laminated compositematerials and structures with LMS Samtech Samcef
摘要：文章主要分析了由全纖維嵌入到聚合物基體中構成的復合材料及結構的損傷。使用軟件為samcef composite，軟件主要利用了隱式非線性求解器來解決準靜態及動態問題，包含了大量的結構元素庫及連接副。文章的核心內容如下,具體如附件:
First, the sizing strategy based on the building blockapproach (pyramid of physical and virtual tests) is recalled. Applied for yearsin the aerospace industry, it is here extended to the automotive context. Inthis approach, the knowledge on the composite material and structure is builtstep by step from the coupon level up to the final full scale structure.
展開 使用預測性分析方法助力石油和天然氣數字化雙胞胎發揮功效
由于石油和天然氣設備和系統在整個生命周期中生成大量數據，因此，將預測性功能添加到數字化雙胞胎中可以大幅增加其洞察能力。下載我們的白皮書，探索使用預測性分析方法助力石油和天然氣數字化雙胞胎發揮功效的價值所在
什么是預測性數字化雙胞胎？
數字化雙胞胎基于物理資產或系統的工程和作業數據。有了更多數據，數字化雙胞胎就能獲取更多信息，提供更多洞察和收益。在沒有數據或數據不足的情況下，預測性工程分析可彌合數據差距，形成能夠模擬資產或系統真實行為的預測性數字化雙胞胎。了解在石油和天然氣設備整個工作壽命中使用預測性工程分析方法的機會所在。數字化雙胞胎的生命周期可以鏡像實際工程產品或系統，形成有關從概念開發到壽命結束的性能見解。
使用仿真技術進行預測性工程分析
預測性數字化雙胞胎為石油和天然氣行業帶來獨有的強大優勢。由于仿真在預測性工程分析方法中起著至關重要的作用，我們的白皮書重點闡述具體的仿真技術以及如何組合運用這些技術，從而生成石油和天然氣作業的預測性數字化雙胞胎。這些技術包括高保真度、系統級別和降階模型 (ROM) 仿真。得益于仿真的作用，石油和天然氣工程師們可以在缺少數據的情況下，更加準確地預測設備或系統的真實行為。
預測性數字化雙胞胎在石油和天然氣行業中的示例
閱讀有關預測性數字化雙胞胎如何幫助確保換熱器完整性的行業示例。其中包括用于預測流體分布和熱傳導的高保真度有限元分析 (FEA) 和計算流體力學 (CFD)。演示得以運行的基礎就在于，數字化雙胞胎使用的預測性數據超越可獲得的溫度數據范圍。讀者可以了解工程師們如何使用預測性數據為海底生產系統提供流體保障。
展開 座艙內部流體動力學分析： AcuSolve預測乘客熱舒適性及除霜、除霧效果
如何選擇高效的工具來 進行模擬座艙內部流體動力 學分析成為一大挑戰
Altair 解決方案：利用 AcuSolve 預測汽車乘 客瞬態的熱舒適性及除霜、 除霧的性能。
優點：采用 AcuSolve 軟件可以很 好模擬座艙內部熱舒適性分 析及除霜除霧分析，包括了 太陽輻射、封閉輻射、濕度 等眾多因素影響，仿真效果 很好。
背景介紹
偉世通公司采用 Altair CFD 軟件 AcuSolve 預測汽車乘客瞬態的熱舒適性及除霜、 除霧的性能。人體舒適模型考慮了溫度、速度、太陽輻射、濕度、衣服材質和乘客的活 動。為了考察更詳細的乘客瞬態舒適性，還置入了假人模型。為了預測除霜性能，將一 層冰置于車窗表面，冰融化的這一過程可用潛熱模型捕捉。除霧性能可以通過當地的車 窗表面空氣飽和來預測。
挑戰
CFD 模型的建立
CFD 分析最耗時的是建立一個合適的 CFD 模型。與此相比，純粹的計算時間在一 定程度上顯得略為不重要一些。在汽車的應用中，如汽車空氣動力學特性、發動機艙內 部流動或座艙內部流動等表面幾何外形會極其復雜，在這種情況下，通常的網格劃分方 式需要好幾周，這對于縮短汽車設計周期是難以接受的。 通常在設計初期，詳細的 CAD 幾何外形通常還不具備，因此建立幾何參數化的模型是十分有效的。如下圖所示。
詳細分辨流場和溫度場需要詳細的幾何外形和網格。由于參數化后，幾何外形的改 變十分的迅速和容易，比如設計不同形狀的進口和出口會大大加速。
非結構四面體網格全自動方式生成，表面網格的密度及邊界層網格需要手工設定。 為了充分的預測座艙內部壁面的熱流，有必要精確分辨近壁區域的流場和溫度場，因此 邊界層要充分分辨。
展開 智能制造在美國、德國、日本有什么不同？
又比如，德國很早就將誤差補償、刀具壽命預測、多軸同步性算法、主軸震頻補償等解決方式以功能包的形式固化到了機床中，因此即便是對制造工藝和操作并不熟練的工人也能夠生產出可靠的產品。也正是這個原因成就了德國世界第一的裝備制造業大國地位。
除了在生產現場追求問題的自動解決之外，在企業的管理和經營方面也能夠看到其盡力減少人為影響因素的努力。比如最好的ERP、MES、APS等軟件供應商都來自德國，大量的信息錄入和計劃的生成及追溯通過軟件自動完成，盡量減少人為因素帶來的不確定性。
然而，德國同樣對數據的采集缺少積累，因為在德國的制造系統中對故障和缺陷采用零容忍的態度，出現了問題就通過裝備端的改造一勞永逸地解決。在德國人的意識中不允許出現問題，也就自然不會由問題產生數據，最直接的表現就是找遍德國的高校和企業，幾乎沒有人在做設備預診與健康管理（PHM)和虛擬測量等質量預測性分析。另外由于德國生產線的高度自動化和集成化，使得其整體設備效率（OEE）非常穩定，利用數據進行優化的空間也較小。
德國依靠裝備和工業產品的出口獲得了巨大的經濟回報，因為產品優秀的質量和可靠性，使得德國制造擁有非常好的品牌口碑。然而德國近年來也發現了一個問題，那就是大多數工業產品本身只能夠賣一次，所以賣給一個客戶之后也就少了一個客戶。同時，隨著一些發展中國家的裝備制造和工業能力的崛起，德國的市場也在不斷被擠壓。因此，在2008—2012年的5年時間里，德國工業出口幾乎沒有增長。由此，德國開始意識到賣裝備不如賣整套的解決方案，甚至同時如果還能夠賣服務就更好了。
展開 