Übung Computergestützte Qualitätskontrollstation

Übung Computergestützte Qualitätskontrollstation

Anwendungsfall

In eine Produktionskette soll eine Qualitätskontrollstation eingeführt werden. An dieser sollen Werkstücke vermessen und die Messwerte in ein Kontrollsystem eingegeben werden. Dieses System soll die eingegebenen Daten überprüfen und über ein Ampelsystem (Grün, Gelb, Rot) eine visuelle Rückmeldung geben, ob das aktuell kontrollierte Werkstück die Qualitätsanforderungen erfüllt (grünes Licht leuchtet) oder nicht (gelbes Licht leuchtet). Ein Messwert soll als zulässig gelten, wenn er sich innerhalb von ±3 Standardabweichungen vom Erwartungswert befindet. Um eine langfristige Qualitätsentwicklung beobachten zu können, sollen die Eingaben der Mitarbeiter innerhalb des Systems gespeichert und gemäß den „Western Electric Rules“1 analysiert werden. Wird eine Anomalie entdeckt, soll die Produktion unterbrochen werden, um Verbesserungsmaßnahmen durchführen zu können. Das Ampelsystem soll dies durch das zusätzliche Leuchten der roten Lampe anzeigen. Durch eine Eingabe in die Konsole der Qualitätskontrollstation soll eine Wiederaufnahme der Arbeiten möglich sein. Ab hier soll eine neue Messreihe begonnen werden. Darüber hinaus soll die MTTF (Mean Time to Failure) in erfolgreich produzierten Werkstücken bestimmt werden, um überprüfen zu können, ob die Qualität des Produktionsprozesses zu- bzw. abnimmt. Diese soll bei jedem Ausfall in der Konsole angezeigt werden und in eine Logdatei gespeichert werden.

Technische Realisierung

Die Qualitätskontrollstation wird auf Basis eines Raspberry Pi realisiert, der die Eingaben durch ein Konsolenfenster erhält. Die Ampel besteht aus drei Leuchtdioden, welche über den Raspberry Pi gesteuert werden. Die zu entwickelnde Logik läuft als Python-Skript auf dem Raspberry Pi. Die Messwerte sind einfache Zahlenwerte (floats), sodass man die entwickelte Lösung auf verschiedene Messfälle anwenden kann. Um eine wiederverwendbare Lösung zu entwickeln, wird der Nutzer bei dem Start des Skriptes aufgefordert, den Erwartungswert und die einfache Standardabweichung anzugeben. Es wird von einer Normalverteilung der Messwerte ausgegangen.

Aufgabe

  1. Vervollständigen sie den gegebenen Code, um die oben beschriebenen Funktionen zu realisieren.

http://en.wikipedia.org/wiki/Western_Electric_rules