A Multi-attribute Control Chart for Monitoring Friction Stir Welding Process Considering Small Sample Sizes

Abstract

Often, welding processes used in the industry affect the mechanical properties of materials and quality of a manufactured product. There is, however, an alternative process named Friction Stir Welding (FSW), which is an solid state welding process developed to weld light alloys without compromising their mechanical properties. It is of interest to monitor the performance of FSW process to detect loss of quality. In practice, superficial and internal defects can be found; they can be identified through simple visual inspection and through visual recognition on destructive testing respectively, both procedures represent inspection by attributes. Therefore a multi-attribute control chart is assessed to monitor the process. Commonly, multi-attribute control charts involve high sampling rates to ensure accurate monitoring. In this paper, a multi-attribute control chart is proposed, considering the use of empirical control limits, instead of the theoretical ones, in order to improve its accuracy and lessen the small sample sizes effect. The performance of proposed approaches is analyzed by means of Monte Carlo simulation. The results suggest that the performance of the empirical designs is better than the theoretical ones in all tested cases. Finally, the results of monitoring FSW process data are detailed.

Análisis cuantitativo sobre la participación de investigadoras en México en temáticas de soldadura

“…Estos trabajos están enfocados principalmente en características de calidad de la soldadura, que resultan ser importantes en aplicaciones industriales; por ejemplo, en optimización de parámetros para predecir la profundidad de penetración relacionada con la resistencia máxima en procesos híbridos de soldadura, la autora Pérez Medina (2019), propuso un método mediante algoritmo genético de clasificación no dominado-III, que le permitió obtener valores máximos de resistencia (Pérez-Medina, Carrum-Siller, Miranda-Pérez, y Garcés, 2019). Por otro lado, en los procesos de producción existen pérdidas de calidad por diversos factores, lo cual puede ser evaluado mediante los atributos, inspección visual o ensayos destructivos, por lo que la autora Ramírez Méndez (2018) propuso una carta de control que puede identificar varios atributos con el fin de identificar la pérdida de calidad en las soldaduras (Ramírez-Méndez, et al, 2018).…”