軟件操作Minitab自動(dòng)生成控制圖方法

摘 要 在質(zhì)量管理領(lǐng)域，Minitab軟件是與Six-sigma關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)過(guò)程分析和評(píng)價(jià)的強(qiáng)有力的工具，使用程序代碼操作Minitab，可以高效地導(dǎo)入數(shù)據(jù)，繪制控制圖，計(jì)算質(zhì)量參數(shù)，檢驗(yàn)異常并自動(dòng)生成分析結(jié)論。

【關(guān)鍵詞】Delphi 10 Minitab 15 控制圖 異常檢驗(yàn)

在開(kāi)發(fā)測(cè)量數(shù)據(jù)管理軟件過(guò)程中，需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。例如對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)按照設(shè)定的條件實(shí)現(xiàn)增，刪，查，改，標(biāo)識(shí)異常等基本操作。為了方便軟件用戶對(duì)制造與測(cè)量過(guò)程實(shí)施控制，軟件需要實(shí)現(xiàn)控制圖功能，從而對(duì)過(guò)程的受控狀態(tài)進(jìn)行分析和檢驗(yàn)。

目前軟件實(shí)現(xiàn)控制圖主要有2種模式：1.自主開(kāi)發(fā)。包括條件篩選，數(shù)據(jù)提取和導(dǎo)入，參數(shù)計(jì)算，調(diào)用Picture或第三方Chart控件繪圖，處理繪圖異常數(shù)據(jù)，完成圖形繪制并輸出結(jié)果。這種開(kāi)發(fā)方式存在以下不足：

（1）實(shí)現(xiàn)各種質(zhì)量參數(shù)的計(jì)算過(guò)程非常繁瑣，而且計(jì)算結(jié)果要與Minitab軟件計(jì)算的參數(shù)進(jìn)行反復(fù)對(duì)比和修正。

（2）由于Minitab軟件具有檢驗(yàn)異常數(shù)據(jù)的8種模式，采用自主開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)8種異常模式的判定難度較大。2.購(gòu)買(mǎi)第三方SPC控件，在數(shù)據(jù)管理軟件中集成。這種開(kāi)發(fā)方式在升級(jí)和維護(hù)時(shí)可能存在一些技術(shù)限制，例如運(yùn)行第三方控件可能需要特殊的運(yùn)行庫(kù)或某些系統(tǒng)控件的支持，從而使程序的可移植性受到影響。

本文所采用的開(kāi)發(fā)模式是通過(guò)代碼調(diào)用Minitab軟件，以命令行字符串控制Minitab自動(dòng)繪制控制圖并計(jì)算參數(shù)。開(kāi)發(fā)工具為Delphi 10 Seattle，采用VCL開(kāi)發(fā)模式，編譯平臺(tái)為Win32，控制圖軟件采用Minitab 15中文版。其中，測(cè)量數(shù)據(jù)管理軟件主要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)管理功能，當(dāng)需要實(shí)現(xiàn)控制圖時(shí)，軟件通過(guò)代碼控制Minitab自動(dòng)打開(kāi)，在Minitab的數(shù)據(jù)表寫(xiě)入條件篩選數(shù)據(jù)，調(diào)用對(duì)應(yīng)的命令行字符串在Minitab中自動(dòng)生成各種控制圖，顯示計(jì)算參數(shù)，并按照異常數(shù)據(jù)檢驗(yàn)的8種模式自動(dòng)生成分析結(jié)論。

1 調(diào)用Minitab軟件的命令行指令

Minitab軟件支持各種命令行操作，可通過(guò)編輯器-啟用命令菜單打開(kāi)命令行工具。首先在Minitab工作表中按列填寫(xiě)數(shù)據(jù)，通過(guò)統(tǒng)計(jì)-控制圖菜單可設(shè)置參數(shù)并生成所需的控制圖，Minitab會(huì)話欄將自動(dòng)生成命令行指令。下面以生成XBar-R控制圖命令行為例：

1.1 錄入數(shù)據(jù)并打開(kāi)命令行工具

手工錄入數(shù)據(jù)后，單擊編輯器菜單中的啟用命令菜單。

1.2 設(shè)置8種數(shù)據(jù)檢驗(yàn)條件

在XBar-R控制圖菜單中，單擊XBar-R選項(xiàng)，選擇檢驗(yàn)選項(xiàng)卡，將8種數(shù)據(jù)檢驗(yàn)條件全部選中。

1.3 通過(guò)菜單指令生成控制圖和異常數(shù)據(jù)分析結(jié)論

如圖1所示。

1.4 將命令行指令轉(zhuǎn)換為代碼調(diào)用的字符串

將XBar-R控制圖的命令行指令轉(zhuǎn)換為字符串：

Var str_MtbCmd：string； //Minitab命令行字符串

str_MtbCmd ：= 'XRChart ' + '' + ComboBox1.Text + '' + ' ' + ComboBox4.Text + '；Same 2；Test 1 2 3 4 5 6 7 8.'；

2 向Minitab軟件寫(xiě)入數(shù)據(jù)，調(diào)用COM的OLE對(duì)象接口實(shí)現(xiàn)

2.1 使用CreateOleObject函數(shù)創(chuàng)建Minitab對(duì)象

try

v ：= CreateOleObject（'Mtb.Application'）； //創(chuàng)建Minitab對(duì)象

v.UserInterface.Visible ：= True； //顯示Minitab窗口

except

ShowMessage（'創(chuàng)建Minitab對(duì)象失敗！'）；

end；

2.2 按列將數(shù)據(jù)寫(xiě)入Minitab數(shù)據(jù)表

Var

va，v_proj，v_Columns，v_Column： variant；

va ：= VarArrayCreate（[0，i-1]，varDouble）； //創(chuàng)建OLE動(dòng)態(tài)數(shù)組

{

//將條件篩選數(shù)據(jù)寫(xiě)入OLE動(dòng)態(tài)數(shù)組va

}

v_proj ：= v.ActiveProject； //聲明Project對(duì)象

v_Columns ：= v_proj.ActiveWorksheet.Columns； //聲明Columns對(duì)象

v_Column ：= v_Columns.Add（，，1）； //使用Add方法增加列

v_Column.Name ：= ComboBox1.Text； //對(duì)數(shù)據(jù)表列名賦值

v_Column.SetData（va）； //按列寫(xiě)入數(shù)據(jù)

3 調(diào)用命令行指令生成控制圖

v_proj.ExecuteCommand（str_MtbCmd）； //寫(xiě)入命令行字符串

由于Object Pascal屬于強(qiáng)類型的語(yǔ)言，在操作COM的OLE對(duì)象接口時(shí)，聲明的Minitab 對(duì)象，例如Project，Columns，Column，Graph等必須聲明為variant類型。另外使用SetData（）函數(shù)時(shí)，數(shù)組不能直接賦值，需要?jiǎng)?chuàng)建OLE動(dòng)態(tài)數(shù)組，先將本地?cái)?shù)組賦值給OLE動(dòng)態(tài)數(shù)組，再將動(dòng)態(tài)數(shù)組名即數(shù)組首地址通過(guò)SetData（）函數(shù)進(jìn)行參數(shù)傳遞，將數(shù)據(jù)寫(xiě)入Minitab軟件。

測(cè)量數(shù)據(jù)管理軟件生成的數(shù)據(jù)（如圖2所示）。

XBar-R控制圖的實(shí)現(xiàn)結(jié)果（如圖3所示）。

上述操作在Minitab 15和Minitab 16中均測(cè)試通過(guò)。

本文以操作Minitab軟件生成XBar-R控制圖為例，介紹了軟件代碼透過(guò)COM的OLE對(duì)象接口調(diào)用Minitab軟件寫(xiě)入數(shù)據(jù)，調(diào)用命令行繪制控制圖，并實(shí)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)檢驗(yàn)的過(guò)程。由于Minitab的大部分功能均能通過(guò)命令行進(jìn)行控制，因此其它的Minitab統(tǒng)計(jì)圖表也能采用類似的方法以代碼控制的方式實(shí)現(xiàn)，相比手工方式錄入數(shù)據(jù)再繪制統(tǒng)計(jì)圖表，程序調(diào)用方式極大的提高了效率。

對(duì)軟件用戶來(lái)說(shuō)，通過(guò)控制圖評(píng)價(jià)過(guò)程受控狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)過(guò)程異常，查明原因并排除異常，從而使過(guò)程恢復(fù)到受控狀態(tài)，對(duì)提高企業(yè)的過(guò)程能力，提升質(zhì)量管理水平具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

作者簡(jiǎn)介

張毅（1970-），男。2006年9月畢業(yè)于華中科技大學(xué)，最后學(xué)位：管理碩士。現(xiàn)供職于東風(fēng)汽車有限公司刃量具廠刀量具制造管理部，職稱：高級(jí)工程師。主要研究方向?yàn)殡娮蛹夹g(shù)應(yīng)用，工業(yè)軟件開(kāi)發(fā)，項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理。

作者單位

東風(fēng)汽車有限公司刃量具廠刀量具制造管理部 湖北省十堰市 442002