基于批次的動態(tài)質(zhì)量分析與評價系統(tǒng)應(yīng)用研究

鄭怡

摘 要：本文研究重點是批次化生產(chǎn)模式下的制絲生產(chǎn)過程動態(tài)質(zhì)量分析與評價方法應(yīng)用。首先，系統(tǒng)研究制絲過程數(shù)據(jù)采集與預(yù)警規(guī)則；其次，對批次生產(chǎn)過程的穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)和非穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)進行全面分析，對關(guān)鍵工序的關(guān)鍵工藝參數(shù)進行多維度的質(zhì)量穩(wěn)定性評價；最后，指導(dǎo)實際生產(chǎn)[2]。

關(guān)鍵詞：批次化；動態(tài)質(zhì)量分析；評價方法

一、概述

近年來，國內(nèi)卷煙市場競爭日益激烈，要從繁多品目中脫穎而出，只能增加品牌核心競爭能力，制絲工藝質(zhì)量是核心競爭能力的關(guān)鍵之一。

本文研究重點是批次化生產(chǎn)模式下的制絲生產(chǎn)過程動態(tài)質(zhì)量分析與評價方法應(yīng)用。通過研究制絲過程數(shù)據(jù)采集與預(yù)警規(guī)則，對批次生產(chǎn)過程的穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)和非穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)進行全面分析，并對關(guān)鍵工序的關(guān)鍵工藝參數(shù)進行多維度的質(zhì)量穩(wěn)定性評價，從而達到指導(dǎo)實際生產(chǎn)[2]的現(xiàn)實意義。

二、制絲過程數(shù)據(jù)采集與預(yù)警規(guī)則研究

要對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，原始數(shù)據(jù)處理必須規(guī)范化。制絲過程數(shù)據(jù)具有以下特點：1）采集點多且分散；2）量大難存貯；3）關(guān)聯(lián)性需尋找；4）需過濾處理。這些特點使制絲生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)采集與預(yù)警，需制定合理的規(guī)則。

1、數(shù)據(jù)采集規(guī)則

1.1工序和參數(shù)

根據(jù)對全工藝流程的分析，關(guān)鍵工序確定為：松散回潮、煙葉加料、管板干燥、混絲加香和比例摻配。各關(guān)鍵工序的工藝參數(shù)包含：設(shè)備參數(shù)、主要管控參數(shù)、水分和溫度。

1.2采樣頻率

數(shù)據(jù)必須有效反映真實生產(chǎn)，并依據(jù)該原則來控制數(shù)據(jù)采樣。擬定每個工序進口電子皮帶秤啟動為采樣開始信號，頻率為10秒。

1.3數(shù)據(jù)采集觸發(fā)規(guī)則

數(shù)據(jù)采集觸發(fā)由批次處理指令與電子秤啟動信號相結(jié)合。這樣自動排除了設(shè)備啟動后，批次生產(chǎn)信號已下達，但設(shè)備仍處于空運轉(zhuǎn)的情況。

1.4數(shù)據(jù)剔除規(guī)則

數(shù)據(jù)剔除規(guī)則包含頭尾料無法控制的階段，過濾不穩(wěn)定數(shù)據(jù)，確保分析數(shù)據(jù)均在穩(wěn)定生產(chǎn)時抓取。在出現(xiàn)生產(chǎn)斷續(xù)甚至斷料時，系統(tǒng)將以3倍標(biāo)偏進行數(shù)據(jù)剔除。

1.5不合格時間

數(shù)據(jù)分析以穩(wěn)態(tài)生產(chǎn)的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，然而，生產(chǎn)過程通常在穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)兩種狀態(tài)下變換。把非穩(wěn)態(tài)時間（料頭料尾、過程波動（生產(chǎn)斷續(xù)）以及參數(shù)偏離工藝標(biāo)準(zhǔn)范圍等）定義為不合格時間，可以通過統(tǒng)計不合格時間來挖掘流程中的缺陷。

2、異常預(yù)警規(guī)則

2.1參數(shù)預(yù)警規(guī)則

在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)超限或者異常波動情況時進行報警，擬定超出2倍允差且時間連續(xù)超出某個設(shè)定時間時報警。

2.2停機規(guī)則

對于執(zhí)行過程中參數(shù)嚴(yán)重超限或者異常波動進行停機處理，擬定超出3倍允差且時間連續(xù)超出某個設(shè)定時間時進行停機處理。

三、質(zhì)量穩(wěn)定性評價

1、質(zhì)量分析評價模型研究

1.1質(zhì)量得分模型

批次開始運行且電子皮帶秤過料指令發(fā)出，至該批次結(jié)束指令發(fā)出的參數(shù)指標(biāo)，是實時數(shù)據(jù)全集，稱之為批次數(shù)據(jù)完整集合?；谏a(chǎn)加工全過程總體評價的思想，質(zhì)量得分模型需綜合評價生產(chǎn)過程的全部穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)和非穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)，達到更全面系統(tǒng)地體現(xiàn)生產(chǎn)參數(shù)實際運行波動情況的目的[1]。如下圖所示：

過程參數(shù)穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)QI：用Cpk得分衡量。Cpk得分模型在依據(jù)SPC理論支持和CPK通用判定規(guī)則，衡量過程控制能力；同時，結(jié)合質(zhì)量管理中合格率情況，按照成本和質(zhì)量共贏原則，擬合成一種百分制的得分模型，直觀且有實際意義。

過程參數(shù)非穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)QI（稱為不合格時間）：通過采集該數(shù)據(jù)集的運行時間（即不合格時間），并以一定基準(zhǔn)值，運用數(shù)學(xué)方法，擬合一種百分制的不合格時間得分模型。

過程參數(shù)QI：采用專家打分的形式形成不同的權(quán)重，對過程參數(shù)穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)QI和過程參數(shù)非穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)QI進行加權(quán)和，形成過程參數(shù)QI。

參數(shù)質(zhì)量得分計算方法與過程如下：

1.2工序質(zhì)量得分模型

由于現(xiàn)有的工藝參數(shù)優(yōu)化是基于對水分抽樣檢測的結(jié)果，其受綜合影響，不能直接體現(xiàn)各工序參數(shù)的控制效果，需技術(shù)人員進行分析。

工序得分模型根據(jù)工序參數(shù)對產(chǎn)品質(zhì)量特性的影響及其重要程度，獲得該工序各參數(shù)的權(quán)重系數(shù)，通過加權(quán)和，形成各工序得分模型。能及時發(fā)現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié)，不再依賴人員分析，有效降低人力和時間成本[2]。

2、生產(chǎn)過程異常處理方法研究

通過實時監(jiān)視制絲車間各工序關(guān)鍵參數(shù)做到實時預(yù)警；并將結(jié)果實時展示給現(xiàn)場操作人員，由操作人員確認(rèn)，工藝員分析，最終形成閉環(huán)式異常監(jiān)控流程。

通過批次質(zhì)量分析與評價的研究，明確車間各崗位在生產(chǎn)異常情況下的職責(zé)，由結(jié)果控制轉(zhuǎn)變?yōu)檫^程控制[3]。

四、實際生產(chǎn)應(yīng)用

1、批次質(zhì)量分析

通過時間、牌號、生產(chǎn)單元、得分等多維度項目評價并綜合質(zhì)量數(shù)據(jù)，分析得出制絲車間質(zhì)量指數(shù)，尋找短板和問題批次。再通過多批次分析，尋找問題間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，探索提高產(chǎn)品質(zhì)量的方法，并合理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

2、質(zhì)量報表設(shè)計

質(zhì)量統(tǒng)計報表采用SQL Server的數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)設(shè)計。能統(tǒng)計生產(chǎn)線批次綜合情況、工段牌號批次綜合情況、工段得分匯總、工藝參數(shù)得分匯總、牌號工藝參數(shù)得分情況報表、牌號工段得分情況報表、工藝參數(shù)得分情況報表等多維度靈活組合的統(tǒng)計報表。

五、總結(jié)

1、深入研究參數(shù)采集、預(yù)警與異常處理，過程質(zhì)量評價模型等關(guān)鍵技術(shù)，建立了一套基于批次的制絲過程動態(tài)質(zhì)量分析與評價方法。

2、通過對重點工序和關(guān)鍵參數(shù)的系統(tǒng)分析，提出了參數(shù)化數(shù)據(jù)采集、預(yù)警規(guī)則和閉環(huán)式異常處理方法。

3、通過引入不合格時間概念，首次把過程參數(shù)穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)和非穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)進行綜合分析和評價，提出了制絲過程質(zhì)量的全局分析方法。

4、通過對SPC和六西格碼理論的分析，結(jié)合煙草的數(shù)據(jù)特性和質(zhì)量要求，采用定量和定性相結(jié)合的方法，研究提出了基于SPC的百分制得分評價公式，創(chuàng)新性建立了過程參數(shù)穩(wěn)定性評價模型-得分評價模型。

5、以評價推動過程質(zhì)量改進，運用木桶理論，通過尋找短板方式，持續(xù)尋求改進機會。

參考文獻：

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