統(tǒng)計分析裝置運行負荷 優(yōu)化系列牌號排產(chǎn)

查燕冰

[摘要]本文以某高壓聚乙烯裝置生產(chǎn)運行負荷能力為研究對象，對裝置兩條系列生產(chǎn)不同牌號的臺時產(chǎn)量進行統(tǒng)計，歷時四年收集統(tǒng)計樣本數(shù)據(jù)，運用統(tǒng)計學的工具對樣本數(shù)據(jù)進行分析，以期優(yōu)化系列牌號排產(chǎn)，從而達到提高系列臺時產(chǎn)量的目的。

[關(guān)鍵詞]聚乙烯 統(tǒng)計 負荷 臺時產(chǎn)量

1.前言

某高壓聚乙烯裝置采用日本三菱油化-西德BASF超高壓管式E法高壓聚乙烯工藝技術(shù)。裝置年設計能力為30kt/a系列，共兩條生產(chǎn)線，合計生產(chǎn)能力為60kt/a。裝置生產(chǎn)的產(chǎn)品牌號主要有DJ200A、N210、Q210、N150、Z045、ZJ2601等。

雖然工藝、設計能力相同的兩條系列，在生產(chǎn)相同牌號的產(chǎn)品時，裝置系列的運行負荷能力卻有所不同。由于管式反應器有很大的長徑比，乙烯的聚合反應是狹長的管道中進行，隨著反應的進行，聚乙烯的粘壁現(xiàn)象會逐漸增加，尤其是在系列長周期運轉(zhuǎn)以后，會影響聚合反應。同時，受兩條系列反應器的狀態(tài)、工藝參數(shù)、各設備的運轉(zhuǎn)狀況、反應峰的分布及最高峰（積分面積）的影響，不同系列生產(chǎn)相同牌號的產(chǎn)品，臺時產(chǎn)量會明顯不同。

本文通過對四年來裝置兩條系列不同牌號生產(chǎn)運行負荷能力樣本數(shù)據(jù)的收集，運用統(tǒng)計分析的原理，尋找其中的規(guī)律，并對系列牌號排產(chǎn)的優(yōu)化提出改進意見。

2.裝置運行負荷數(shù)據(jù)的采集

分析裝置生產(chǎn)運行負荷能力，首先要進行統(tǒng)計調(diào)查采集樣本數(shù)據(jù)，統(tǒng)計調(diào)查為之后的統(tǒng)計分析工作提供基礎分析材料，統(tǒng)計調(diào)查必須達到準確性和及時性，以保證統(tǒng)計數(shù)據(jù)的質(zhì)量。為此依照《裝置生產(chǎn)量管理記錄薄》，開始系統(tǒng)地建立統(tǒng)計臺帳，持續(xù)、動態(tài)地收集裝置運行負荷樣本數(shù)據(jù)。

2.1裝置系列產(chǎn)量統(tǒng)計臺帳的建立

首先，每月建立裝置統(tǒng)計日產(chǎn)量的時間數(shù)列，這個數(shù)列中的指標數(shù)值主要包括：系列、日期、牌號、批號、擠出量、入庫量、盤盈盤虧值等。這是一個動態(tài)的臺帳數(shù)據(jù)，建立這個動態(tài)指標數(shù)值，是為接下來計算序時平均數(shù)打下基礎。動態(tài)指標數(shù)據(jù)的收集，能夠反映一段時間裝置兩條系列的生產(chǎn)情況，通過序時平均數(shù)的計算消除短時間內(nèi)波動的影響，從而便于觀察整體發(fā)展趨勢。

其次，每月建立裝置班組系列日產(chǎn)量的時間數(shù)列，這個數(shù)列與上一個統(tǒng)計日產(chǎn)量時間數(shù)列是關(guān)聯(lián)的，主要指標數(shù)值包括：系列、日期、批號、工時、臺時產(chǎn)量。建立這個臺帳的目的：一方面，可以根據(jù)批次生產(chǎn)時間來計算批次臺時產(chǎn)量，為之后計算裝置兩條系列運行負荷提供數(shù)據(jù)；另一方面，也可以動態(tài)地跟蹤臺時產(chǎn)量變化情況，及時調(diào)整工藝參數(shù)，為分析班組臺時產(chǎn)量提供依據(jù)。

2.2裝置運行負荷年臺帳的建立

每月建立統(tǒng)計臺帳，為年度裝置系列運行負荷的時間數(shù)列提供計算依據(jù)。這個時間數(shù)列中的數(shù)值，是統(tǒng)計臺帳兩個時間數(shù)列的加權(quán)算術(shù)平均數(shù)。計算公式為：

通過每月對系列分牌號數(shù)據(jù)的加權(quán)算數(shù)平均，可以建立兩條系列的年度裝置運行負荷臺帳。

3.裝置運行負荷樣本數(shù)據(jù)的統(tǒng)計整理

在統(tǒng)計分析前，先對已經(jīng)建立的四年裝置運行負荷數(shù)據(jù)樣本進行整理。尋求系列牌號臺時產(chǎn)量的變化規(guī)律，從而優(yōu)化系列牌號排產(chǎn)。分牌號對系列裝置運行負荷數(shù)據(jù)以圖表的形式進行整理，便于觀察分析。

3.1分牌號Xy散點圖分析

以采集的數(shù)據(jù)作為樣本，對樣本數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分組，考慮到產(chǎn)品牌號ZJ2601一直安排在2系列生產(chǎn)，無法進行兩條系列樣本數(shù)據(jù)比較，故分組對DJ200A、Q210、N210、N150、Z045產(chǎn)品牌號進行統(tǒng)計整理。由于各牌號的生產(chǎn)不是連續(xù)的，有的月份甚至是跳躍的，故采用散點圖來對比樣本數(shù)據(jù)，便于分析。

3.2長周期因素對樣本數(shù)據(jù)的波動影響

對采集到的樣本數(shù)據(jù)，用對比圖來觀察，裝置長周期運行對樣本數(shù)據(jù)產(chǎn)生的偏差影響較大，受工藝條件的影響，故對裝置長周期運行100天以上的波動較大的樣本數(shù)據(jù)進行剔除，確保樣本數(shù)據(jù)的推斷分析置信度高。

4.運用統(tǒng)計工具對樣本數(shù)據(jù)進行推斷分析

抽樣推斷是按隨機原則從全部研究對象中抽取部分單位進行觀察，并根據(jù)樣本的實際數(shù)據(jù)對總體的數(shù)量特征做出具有一定可靠程度的估計和判斷。它是由部分推斷整體的一種認識方法。其特點是推斷建立在隨機取樣的基礎上，運用概率估計的方法，其誤差可以事先計算并加以控制。

4.1抽樣誤差的含義及影響抽樣誤差大小的因素

由于隨機抽樣的偶然因素使樣本各單位的結(jié)構(gòu)不足以代表總體各單位的結(jié)構(gòu)，而引起抽樣指標和全體指標之間的絕對離差。樣本的單位數(shù)，用“n”表示。一般要求n≥30樣本個數(shù)。

4.2抽樣平均誤差

在總體N中抽取樣本n時，有多種抽取的可能，每種可能都存在一個樣本標準差82。對這些標準差求算術(shù)平均數(shù)，即為抽樣平均誤差。抽樣平均誤差是抽樣平均數(shù)或抽樣成數(shù)的標準差，反映了抽樣指標與總體指標的平均誤差程度。抽樣平均誤差公式：

4.3以牌號DJ200A為例，對數(shù)據(jù)進行樣本推斷

（一）點估計

樣本平均數(shù)為：

Ⅰ系列樣本成數(shù)（均數(shù)以上率）為：

Ⅱ系列樣本成數(shù)（均數(shù)以上率）為：

（二）區(qū)間估計

樣本方差：

不同的t值對應于不同的可靠度，或稱為置信度。下面給出幾組在抽樣推斷中常用的t值與置信度的數(shù)值。

由此得出：Ⅰ系列樣本成數(shù)（均值區(qū)間以上率）為：29.27%

Ⅱ系列樣本成數(shù)（均值區(qū)間以上率）為：36.59%

4.4數(shù)據(jù)概率度問題

在研究分牌號裝置運行負荷時，牽扯到一個概率度概念。概率度是指在隨機事件進行大量試驗中，某種事件出現(xiàn)的可能性大小，它通?？梢杂媚撤N事件出現(xiàn)的頻率來表示，又稱機率、或然率。其計算公式為：t=△x/ux或t=△p/up

概率度越大，估計置信度越大，概率度是確定置信度大小的指標，從概率度的大小，可間接地反映置信度的大小。

4.5各牌號樣本平均數(shù)和樣本成數(shù)

對樣本數(shù)據(jù)區(qū)間估計的推斷，用餅圖可以直觀的看到，裝置兩條系列生產(chǎn)不同牌號，臺時產(chǎn)量在均值以上的比例略有不同。也就是說產(chǎn)品牌號DJ200A和Z045在Ⅱ系列生產(chǎn)時，臺時產(chǎn)量達到均值以上的百分比較Ⅰ系列多。而產(chǎn)品牌號Q210、N210、N150在Ⅰ系列生產(chǎn)時，臺時產(chǎn)量達到均值以上的百分比較Ⅱ系列多。

5.結(jié)論

生產(chǎn)計劃排產(chǎn)對提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)能力，降低各類消耗，提高經(jīng)濟效益，都具有重要的作用。通過統(tǒng)計分析，我們可以發(fā)現(xiàn)對不同系列牌號進行優(yōu)化排產(chǎn)，可以在排除工藝因素干擾、設備運行能力不佳的情況下，微觀地提高裝置臺時產(chǎn)量。

由此可以得出，裝置在生產(chǎn)穩(wěn)定，不受市場因素干擾的前提下，編制月度排產(chǎn)計劃時，應考慮將產(chǎn)品牌號DJ200A排Ⅱ系列優(yōu)于排Ⅰ系列；產(chǎn)品牌號Q210排Ⅰ系列優(yōu)于排Ⅱ系列；產(chǎn)品牌號N210排Ⅰ系列優(yōu)于排Ⅱ系列：產(chǎn)品牌號N150排Ⅰ系列優(yōu)于排Ⅱ系列；產(chǎn)品牌號Z045排Ⅱ系列優(yōu)于排Ⅰ系列。