就闭环过程控制而言，控制器可根据需要做出改变，以保证工艺过程不偏离事先确定的质量水平。离散应用通常离线检测质量，停止工艺过程，做出改变，并修正不符合规范之处。这样做能否避免质量不达标呢？
就离散式应用而言，自动化系统和质量控制系统往往是彼此独立的，这样在质量分析和实际生产之间就会造成时间差。我们要是在生产线发生错误前就能够实时监测质量信息，并以闭环形式将纠错指令反馈给控制系统的话，那该有多好。
多年来，过程控制一直在这么做。不过，就离散应用而言，大多数质量进程都是离线的。当然离线操作也不乏解释和理由，不过现在技术已经进步了，许多离散应用都可以实时闭环进行工艺改变，而不需要操作员介入，这就节约了时间、材料和人力。
我们不妨举出目前离散过程的闭环实时在线质量控制实例来说明，比如测量、监测并在无需操作员介入的情况下自动补偿工具磨损的CNC（计算机数字控制）机床。
问题的检测、明确轻重缓急并通知有关人员
Expertune的CEO兼总裁John Gerry指出：“许多反馈控制都类似于机床切割质量控制补偿。阀门会老化，热交换器会出故障，PID回路常会造成定位点问题
Expertune的PlantTriage和其他公司推出的类似一揽子技术都能通过整个企业部署的性能监视和诊断机制对决策者发出提醒，告知可以获得经济收益，轻重缓急，以及所应采取的措施等。
离散应用一直采用在线质量控制的理念，不过通常都采用开环架构，系统自动监视并检测特定的变量，停止生产线，在发生过多错误前通知操作员。这种系统也可根据通常由高速数据采集和逻辑（与机器视觉或其他传感器相连）提供的检测信息自动分离出不合格的产品。
就闭环配置而言，逻辑设备可实时应用分析所得的信息发送消息，实施改变，并在自纠错控制和反馈回路中再次进行检测。
图1：精确测量和实时数字化技术是离散应用闭环技术发展的最初阶段。Hamilton Sundstrand采用GE Fanuc软件展示了铝制部件测量的高质量
GE Fanuc Automation的Proficy软件资深经理John Leppiaho指出，直到不久前，广泛应用的工具都不具备实时功能，不能实现离散工艺进程的闭环改变。他说：“设备停机后，大多数客户都不知道为什么。人们都希望实现自动闭环纠错，但此前这一希望还不能付诸实践。”
许多人认为，解决方案应当是更好地定义产品规范，而且在工艺进程偏离质量标准时，应当根据问题的严重程度停止并加以修正。Leppiaho认为，这样做有助于提高整体质量并减少浪费。他说：“新近推出的某些产品的质量参数多达300个。要是能缩短新产品的制造周期，真是居功至伟。”
目前的软件采用基于S95的数据模型，生成网络报告，在工艺过程中发生问题和停机时发出警报，在例外情况下实施管理，从而提供了巨大的优势。客户可在数据模型中建立规范，这样，如果工艺过程偏离标准，就能发出警报。这种设置的好处极多。Leppiaho指出：“这样一来，就好像HMI技术在10到15年以前所带来的优势一样。我们不妨设想一下这种HMI/SCADA软件对生产水平所带来的好处。提高效率的潜力是极其巨大的。”
变更的轻重缓急
Rockwell Automation的过程市场开发经理Kevin J. Zaba指出：“就离散应用而言，人们通常认为应避免损害机器，并应在次品流出前加以截获。”
Zaba解释说，目前，OEM可在控制器中嵌入S88相态模型，提高机器性能，将设备状态（启动、运行、终止、恢复）与控制代码相分离，从而改善机器性能。软件可将机床和系统与各种参数（机械、电气、材料单、HMI/可视化、批处理、历史数据、跟踪、追踪等）集成在一起。这种集成为自动化和设计工作提供了类似Microsoft Office套件的一揽子解决方案，加强了代码的可视性，提供了更多优势，实现了机床或生产线闭环离散制造。
推出WinSPC软件的Datanet Quality Systems是SPC/SQC（统计过程控制/统计质量控制）软件销售商之一，了解到实时工作的需要。其WinSPC软件具备“智能闭环反馈”特性，可“自动标记并响应于用户定义的违规操作。”不过，在作出标记提醒操作人员注意后，有关工作又变为开环控制。自动纠错是闭环的。某些传统的SPC/SQC软件销售商刚刚开始熟悉实时工具等概念，这为自动化软件供应商提供功能创造了条件。
National Instr
Walter继续指出：“第二，嵌入式技术（现场可编程的门阵列和数字信号处理器）在工业控制设备中日益普及。可编程的自动化控制器(PAC)包括有关高速元件，使工程师在几微秒内就能完成扫描，而不再需要数毫秒，这就使他们能够实现高速测量和高速控制。”他还指出，有的应用需要在200 kHz的频率上关闭动态控制回路，以实现半导体制造所需的质量和吞吐量。
如上所述，CNC机床通常实时测量并调整工具磨损，或用基于统计学的分析完成上述工作。举例来说，我们可以预计，某种材料的机床以已知速度对铝片工作特定小时数后就会产生一定的磨损，因此我们无需直接的传感器输入就能实现补偿。
简单调查显示，Bosch Rexroth、GE Fanuc、 Maki
如果质量控制软件还不能嵌入离散式生产线，或许我们可以转而采用手持计算机来实现工厂的统计过程控制和统计质量控制。
图2：Ovation Engineering的EZ-Comp系统用于新式机床
或旧机床的改版，可实时收集电子测量数据，执行复杂
的统计算法，并自动传输校正值到CNC，同时实现多达20种特性
就任何闭环工艺过程而言，我们都要传输测量结果。Ovation Engineering公司的副总裁Paul Sevin指出，过去10年来，测量产品通过数字信号处理实现了越来越高的解析度和更大的可靠性。几乎所有输出结果都通过RS-232（或更好的方式）传输。Sevin指出，更好的逻辑和软件处理数据传输，不会影响部件循环。Sevin还解释说：“这样带来的好处是，消除了因手工键入操作员数据错误，比方说将0.0021误为0.0012，或在校正过程中无意中丢失了数据符号“-”等，而造成的废品和次品。这样，我们就实现了一致性更高的过程控制，因为只有长期工艺过程因素（如工具磨损或散热效果）才会导致采取纠错行为。”正由于此，我们再也不必逐个获得工件测量数值（这种工作往往是不可重复的）。
Sevin就机床指出，我们采用“高质量可重复的电子测量设备，再加上具备相对较新的（20世纪90年代或之后的）CNC控制功能的机床”，这样就能实现闭环控制。他接着指出，开环“可在出现次品时停止工作，提醒客户，但却不能避免生产过程中次品和重复工作材料所造成的成本问题。闭环系统与此不同，不仅能够尽可能减少次品，甚至还能进一步加强节约，带来意想不到的好处，如延长机床寿命（降低成本开支），更高的机床利用率（通过提高开机时间并减少循环实现），并通过消除手动工作提高工人的劳动效率。”Sevin补充说，闭环技术的成本可能仅为6,000美元。
系统集成公司Soltus的股东R. Andrew (Andy) Bedingfield认为，由于闭环技术要求精确的信息流，因此闭环控制可带来许多技术改善机遇，提高质量，节约材料，减少废品，并与企业系统实现更紧密的协调。随着视觉系统的价格不断下降，易用性不断提高，已经越来越多地用于闭环技术，特别在汽车制造商和领先的供应商中更为普遍。
闭环控制有助于使连续性生产线向更为单元模块化、更多订制的制造技术方向发展。Bedingfield解释说，生产线越小型化，效率的关键因素就更多地取决于快速设置，取决于能不能保证制造出合格产品。他建议在工艺过程早期就进行控制系统绑定，在开始发生变化时降低生产线速度，以确保工艺过程满足规范要求，然后再加速生产。Bedingfield指出，质量测量和闭环控制将推进有关工作的实现。
我们不妨举例来说明上述采用闭环技术的有关方法，比如通过增压提高流程速度来补偿挤压模磨损。Bedingfield指出，增压可延长模变化之间的时间，避免压力过大，超过安全容限并导致质量下降。
如果不采用嵌入式技术，能否采用手持SPC？
I&R Partners等公司推出的手持式SPC DC-9005就是这样一种工具。该公司指出：“专门的SPC数据收集器已经过时了。随着PC越来越小型化，速度越来
DC-9005具备802.11b Wi-Fi无线网络功能，内置条形码扫描仪，带有数字/RS-232测量接口，安装了SPC软件，外壳坚固，符合IP54标准。该设备定价为1,995美元。www.spcmadeeasy.com
附图：I&R Partners等公司提供手持式SPC重量净12.7 oz，安装有Microsoft Windows CE.Net操作系统，采用Intel XScale PXA255 400 MHz处理器
