随着生产力的发展和生活水平的提高,在以顾客为中心市场为导向的经营理念驱使下,传统制造业的生产模式发生了巨大的转变,在新兴制造业中多品种小批量生产模式已成为主流模式。然而,传统的质量控制理论大多运用于大批量生产模式,在针对具有多工序、多指标、小样本容量特征的多品种小批量生产模式实施过程能力分析时,传统的质量控制理论已经难以奏效。因此,开展面向多品种小批量生产模式的多元过程能力分析理论研究具有非常重要的意义。本文以某发动机轴的产品质量控制问题为研究对象,开展针对多品种小批量生产模式的多元过程能力分析,具体研究内容如下:(1)研究工序之间的模糊相似性问题。针对多品种小批量产品实施质量控制首先需要解决样本数据量不足问题,而工序相似性分析在解决这个问题具有明显优势。因此,本文利用模糊物元理论,判定与原始工序相似的工序,建立相似零件族,以达到扩充样本容量的目的。接着运用公差系数法将不同量纲的原始数据转化为同一量纲的标准化数据,并对标准化后的数据实施正态分布检验,均值-方差一致性检验。(2)研究关键质量特性权重计算问题。客观权重反映指标的测量数据之间存在的关系以及指标对过程状态的影响能力,而主观权重利用专家的经验以及对历史数据分析来评价指标的重要度。因此,本文将以专家打分法为基础的层次分析法和以测量数据的差异性为基础的熵权法相结合,利用线性加权组合化法和乘法合成归一化法将两种权重构成关键质量特性的组合权重。(3)研究如何度量多元过程能力指数以及其意义解释问题。主成分分析法将原始过程降维处理以获取关键主成分,以此计算区域体积比的多元过程能力指数,它可以很好诠释过程能力指数含义。此外,本文提出基于组合权重的多元过程能力指数,并分析这两种方法的优缺点。(4)研究多品种小批量生产模式下建立多元质量控制图问题。利用模糊物元理论识别出的相似工序,构建具有大样本容量的“典型工序”,并针对“典型工序”建立多元~2控制图、多变量EWMA控制图,并结合移动极差图分析过程状态、识别过程变异。