軟件操作Minitab自動生成控制圖方法

摘 要 在質量管理領域，Minitab軟件是與Six-sigma關聯，實現過程分析和評價的強有力的工具，使用程序代碼操作Minitab，可以高效地導入數據，繪制控制圖，計算質量參數，檢驗異常并自動生成分析結論。

【關鍵詞】Delphi 10 Minitab 15 控制圖 異常檢驗

在開發測量數據管理軟件過程中，需要對數據進行管理。例如對數據庫中的數據按照設定的條件實現增，刪，查，改，標識異常等基本操作。為了方便軟件用戶對制造與測量過程實施控制，軟件需要實現控制圖功能，從而對過程的受控狀態進行分析和檢驗。

目前軟件實現控制圖主要有2種模式：1.自主開發。包括條件篩選，數據提取和導入，參數計算，調用Picture或第三方Chart控件繪圖，處理繪圖異常數據，完成圖形繪制并輸出結果。這種開發方式存在以下不足：

（1）實現各種質量參數的計算過程非常繁瑣，而且計算結果要與Minitab軟件計算的參數進行反復對比和修正。

（2）由于Minitab軟件具有檢驗異常數據的8種模式，采用自主開發實現8種異常模式的判定難度較大。2.購買第三方SPC控件，在數據管理軟件中集成。這種開發方式在升級和維護時可能存在一些技術限制，例如運行第三方控件可能需要特殊的運行庫或某些系統控件的支持，從而使程序的可移植性受到影響。

本文所采用的開發模式是通過代碼調用Minitab軟件，以命令行字符串控制Minitab自動繪制控制圖并計算參數。開發工具為Delphi 10 Seattle，采用VCL開發模式，編譯平臺為Win32，控制圖軟件采用Minitab 15中文版。其中，測量數據管理軟件主要實現數據管理功能，當需要實現控制圖時，軟件通過代碼控制Minitab自動打開，在Minitab的數據表寫入條件篩選數據，調用對應的命令行字符串在Minitab中自動生成各種控制圖，顯示計算參數，并按照異常數據檢驗的8種模式自動生成分析結論。

1 調用Minitab軟件的命令行指令

Minitab軟件支持各種命令行操作，可通過編輯器-啟用命令菜單打開命令行工具。首先在Minitab工作表中按列填寫數據，通過統計-控制圖菜單可設置參數并生成所需的控制圖，Minitab會話欄將自動生成命令行指令。下面以生成XBar-R控制圖命令行為例：

1.1 錄入數據并打開命令行工具

手工錄入數據后，單擊編輯器菜單中的啟用命令菜單。

1.2 設置8種數據檢驗條件

在XBar-R控制圖菜單中，單擊XBar-R選項，選擇檢驗選項卡，將8種數據檢驗條件全部選中。

1.3 通過菜單指令生成控制圖和異常數據分析結論

如圖1所示。

1.4 將命令行指令轉換為代碼調用的字符串

將XBar-R控制圖的命令行指令轉換為字符串：

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軟件寫入數據，調用COM的OLE對象接口實現

2.1 使用CreateOleObject函數創建Minitab對象

try

v ：= CreateOleObject（'Mtb.Application'）； //創建Minitab對象

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

except

ShowMessage（'創建Minitab對象失敗！'）；

end；

2.2 按列將數據寫入Minitab數據表

Var

va，v_proj，v_Columns，v_Column： variant；

va ：= VarArrayCreate（[0，i-1]，varDouble）； //創建OLE動態數組

{

//將條件篩選數據寫入OLE動態數組va

}

v_proj ：= v.ActiveProject； //聲明Project對象

v_Columns ：= v_proj.ActiveWorksheet.Columns； //聲明Columns對象

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

v_Column.Name ：= ComboBox1.Text； //對數據表列名賦值

v_Column.SetData（va）； //按列寫入數據

3 調用命令行指令生成控制圖

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

由于Object Pascal屬于強類型的語言，在操作COM的OLE對象接口時，聲明的Minitab 對象，例如Project，Columns，Column，Graph等必須聲明為variant類型。另外使用SetData（）函數時，數組不能直接賦值，需要創建OLE動態數組，先將本地數組賦值給OLE動態數組，再將動態數組名即數組首地址通過SetData（）函數進行參數傳遞，將數據寫入Minitab軟件。

測量數據管理軟件生成的數據（如圖2所示）。

XBar-R控制圖的實現結果（如圖3所示）。

上述操作在Minitab 15和Minitab 16中均測試通過。

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COM的OLE對象接口調用Minitab軟件寫入數據，調用命令行繪制控制圖，并實現異常數據檢驗的過程。由于Minitab的大部分功能均能通過命令行進行控制，因此其它的Minitab統計圖表也能采用類似的方法以代碼控制的方式實現，相比手工方式錄入數據再繪制統計圖表，程序調用方式極大的提高了效率。

對軟件用戶來說，通過控制圖評價過程受控狀態，及時發現過程異常，查明原因并排除異常，從而使過程恢復到受控狀態，對提高企業的過程能力，提升質量管理水平具有重要的現實意義。

作者簡介

張毅（1970-），男。2006年9月畢業于華中科技大學，最后學位：管理碩士。現供職于東風汽車有限公司刃量具廠刀量具制造管理部，職稱：高級工程師。主要研究方向為電子技術應用，工業軟件開發，項目風險管理。

作者單位

東風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