SPC技術(shù)在制絲工藝質(zhì)量管理上的探索

張常記 代德會(huì) 張強(qiáng) 關(guān)斌 楊超

摘要：SPC統(tǒng)計(jì)過程控制，主要是指應(yīng)用統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，科學(xué)的區(qū)分出生產(chǎn)過程中產(chǎn)品質(zhì)量的隨機(jī)波動(dòng)與異常波動(dòng)，從而對(duì)生產(chǎn)過程的異常進(jìn)行預(yù)警，以便生產(chǎn)管理人員及時(shí)的采取措施、消除異常，恢復(fù)過程的穩(wěn)定，從而達(dá)到提高和控制質(zhì)量的目的。為提高制絲質(zhì)量控制精度，按照《卷煙工藝規(guī)范》要求，應(yīng)用SPC（統(tǒng)計(jì)過程控制）技術(shù)從整個(gè)過程來評(píng)價(jià)、提高制絲過程的加工能力。通過確定SPC技術(shù)應(yīng)用統(tǒng)計(jì)方法，建立了“過程質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)”和工藝參數(shù)、技術(shù)條件實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)并輔以相應(yīng)的技術(shù)管理措施，提高了過程能力水平。

關(guān)鍵詞：SPC;煙草制絲生產(chǎn)線;質(zhì)量管理

在動(dòng)態(tài)多變、競爭激烈的市場(chǎng)環(huán)境下，產(chǎn)品的質(zhì)量是現(xiàn)代企業(yè)成功的關(guān)鍵因素，提高產(chǎn)品質(zhì)量是企業(yè)適應(yīng)市場(chǎng)競爭的永恒主題，也是企業(yè)競爭優(yōu)勢(shì)的重要源泉。目前，我國卷煙企業(yè)對(duì)此也有強(qiáng)烈的意識(shí)。卷煙質(zhì)量的好壞決定著該企業(yè)未來的發(fā)展?fàn)顩r，卷煙質(zhì)量穩(wěn)定的核心是對(duì)卷煙過程質(zhì)量進(jìn)行有力的控制。所以，為了穩(wěn)定卷煙質(zhì)量，降低成品卷煙的殘次品率，提高煙絲質(zhì)量，卷煙生產(chǎn)中的核心環(huán)節(jié)即制絲生產(chǎn)過程的質(zhì)量控制必須得到高度的重視。SPC是現(xiàn)代企業(yè)質(zhì)量管理中的一種重要手段。結(jié)合Internet數(shù)據(jù)庫技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程中各關(guān)鍵工序產(chǎn)品質(zhì)量的在線監(jiān)控與離線分析，加速企業(yè)質(zhì)量管理信息化進(jìn)程。

一、卷煙制絲中的質(zhì)量控制

質(zhì)量控制作為質(zhì)量管理的一部分，致力于滿足質(zhì)量要求。質(zhì)量控制是對(duì)生產(chǎn)過程參數(shù)的實(shí)測(cè)值和預(yù)期值進(jìn)行比較，判斷是否達(dá)到預(yù)定要求，對(duì)質(zhì)量問題采取措施進(jìn)行補(bǔ)救并防止質(zhì)量問題再次發(fā)生的過程。質(zhì)量控制并不是單純的檢驗(yàn)，它的重點(diǎn)在于對(duì)生產(chǎn)過程中的各種工藝參數(shù)進(jìn)行控制。

1、質(zhì)量檢驗(yàn)階段。在卷煙企業(yè)檢測(cè)煙絲的質(zhì)量主要通過工廠操作工憑借自己長期的經(jīng)驗(yàn)手動(dòng)檢測(cè)，而僅憑經(jīng)驗(yàn)檢測(cè)出的煙絲質(zhì)量得不到長期保證。在該階段的后期，卷煙企業(yè)的管理者們發(fā)現(xiàn)僅通過手動(dòng)檢測(cè)煙絲的質(zhì)量并不準(zhǔn)確，需依靠專門的檢測(cè)技術(shù)對(duì)煙絲的質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)。這樣，在卷煙企業(yè)中就成立了專門的質(zhì)量管理檢測(cè)部門，其作用是專門對(duì)煙絲的質(zhì)量以及操作工的技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)，以此來提高煙絲的質(zhì)量以及操作工的工作效率。但是在檢測(cè)的過程中，一旦發(fā)現(xiàn)廢品，就得全部丟棄，缺乏預(yù)防性，而且對(duì)成品煙絲做100%的檢測(cè)，缺乏經(jīng)濟(jì)性。

2、統(tǒng)計(jì)質(zhì)量控制階段。在卷煙企業(yè)將數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法即最初的SPC技術(shù)運(yùn)用到煙絲質(zhì)量控制中，質(zhì)量檢測(cè)人員每天根據(jù)數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法將制絲生產(chǎn)過程中通過測(cè)量儀器檢測(cè)出來的生產(chǎn)數(shù)據(jù)繪制成控制圖，來檢測(cè)煙絲的質(zhì)量，從而達(dá)到預(yù)防廢品煙絲的目的。但是由于數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法計(jì)算復(fù)雜，計(jì)算機(jī)技術(shù)還未普及，而且每天產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量比較大，僅通過人工利用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，效率過低。

3、全面質(zhì)量管理階段

該階段的主要特點(diǎn)是將計(jì)算機(jī)技術(shù)導(dǎo)入質(zhì)量管理系統(tǒng)中。在該階段，卷煙企業(yè)的管理者對(duì)煙絲的質(zhì)量管理越加重視，他們發(fā)現(xiàn)煙絲的質(zhì)量問題不應(yīng)局限于制絲生產(chǎn)過程中，而是應(yīng)該貫穿于煙絲質(zhì)量的產(chǎn)生、形成和實(shí)現(xiàn)的全過程中。同時(shí)，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，卷煙企業(yè)將新的質(zhì)量管理系統(tǒng)引入到了制絲生產(chǎn)過程中，使制絲質(zhì)量管理形成了一個(gè)有效的體系。

二、煙草制絲生產(chǎn)線質(zhì)量管理SPC基本原理

卷煙生產(chǎn)原料是基礎(chǔ)，工藝是關(guān)鍵。設(shè)備是保證，質(zhì)量是核心。卷煙過程分為制絲、卷接和包裝三個(gè)階段，而制絲又承擔(dān)著原料加工任務(wù)，制絲生產(chǎn)是提高卷煙質(zhì)量，增加生產(chǎn)效益的瓶頸環(huán)節(jié)。因此，有效的控制煙草制絲工藝過程便顯得尤其的重要。統(tǒng)計(jì)過程控制（SPC）是應(yīng)用統(tǒng)計(jì)技術(shù)對(duì)過程中的各個(gè)階段進(jìn)行評(píng)估和監(jiān)控，建立并保持過程處于可接受的并且穩(wěn)定的水平。我廠制絲的工藝如圖所示。

在設(shè)計(jì)的過程中，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際生產(chǎn)情況規(guī)劃數(shù)據(jù)庫的整體結(jié)構(gòu)。本系統(tǒng)是建立基于MES的數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)模式。MES系統(tǒng)負(fù)責(zé)檢驗(yàn)工單、抽樣標(biāo)準(zhǔn)及抽樣規(guī)則的下發(fā)等功能。數(shù)據(jù)采集模塊負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)的采集以及向數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)大量的數(shù)據(jù)信息。實(shí)現(xiàn)在線數(shù)據(jù)的及時(shí)采集與離線數(shù)據(jù)錄入等功能，為下步的數(shù)據(jù)分析模塊提供必要的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。質(zhì)量管理模塊是生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量管理活動(dòng)中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，根據(jù)實(shí)際需求選擇各種質(zhì)量工具對(duì)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行定量與定性的分析，其中使用的方法包括：控制圖、直方圖、帕累托圖、散點(diǎn)圖、分層法、不合格原因調(diào)查表、因果圖等。異因查詢及處理模塊主要實(shí)現(xiàn)在一定數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上的智能統(tǒng)計(jì)分析和結(jié)果輸出以及根據(jù)質(zhì)量分析結(jié)果進(jìn)行缺陷分析，找到缺陷發(fā)生的各種原因，并給出解決方案。用戶權(quán)限設(shè)計(jì)模塊是根據(jù)不同的職責(zé)對(duì)用戶進(jìn)行分類，如數(shù)據(jù)記錄員、質(zhì)量分析員以及數(shù)據(jù)庫維護(hù)員等。

三、SPC技術(shù)在煙草制絲生產(chǎn)線質(zhì)量管理中的應(yīng)用

煙草生產(chǎn)過程以及質(zhì)量管理工作中，不僅需要處理離線數(shù)據(jù)的方法，而且也需要處理隨時(shí)間變化的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的方法，并以此為依據(jù)來控制產(chǎn)品或工作的質(zhì)量。以往的數(shù)據(jù)或質(zhì)量特性值處理的方法，例如頻數(shù)分布表、直方圖、分布的計(jì)量值、分布規(guī)律及其網(wǎng)形、過程能力指數(shù)等，所表示的都是數(shù)據(jù)在某一時(shí)間段內(nèi)靜止的狀態(tài)。但是在生產(chǎn)或?qū)嶋H工作過程中，靜態(tài)的方法并不能隨時(shí)間發(fā)現(xiàn)問題而進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。此外，生產(chǎn)或工作現(xiàn)場(chǎng)在質(zhì)量的特性值中，計(jì)量值的分布理論規(guī)律往往是正態(tài)分布，不可避免的偶因和可以避免的異因往往同時(shí)影響著產(chǎn)品的質(zhì)量。這些原因都可以通過SPC控制圖的應(yīng)用來加以改進(jìn)與完善。首先進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集工作，為了定量表征關(guān)鍵過程節(jié)點(diǎn)的特性和狀態(tài)，必須確定相應(yīng)的關(guān)鍵工藝參數(shù)。關(guān)鍵工藝參數(shù)不僅是指那些對(duì)工序影響重大的數(shù)據(jù)，而且具有了能全面反映關(guān)鍵過程節(jié)點(diǎn)狀態(tài)并且適合于參數(shù)采集的工藝參數(shù)。關(guān)鍵工藝參數(shù)是SPC技術(shù)處理的主要對(duì)象，具體內(nèi)容包含以下參數(shù)：原材料參數(shù)，設(shè)備參數(shù)，工藝條件參數(shù)，工藝結(jié)果參數(shù)。這些工藝參數(shù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中，用戶根據(jù)質(zhì)量分析的需要確定待分析的數(shù)據(jù)的相關(guān)分析，然后從數(shù)據(jù)庫中調(diào)取所需的信息，進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析并進(jìn)行過程能力計(jì)算，合理選取數(shù)據(jù)確定樣本的容量;數(shù)據(jù)處理，計(jì)算控制圖的相關(guān)變量;根據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)繪制控制圖，對(duì)過程是否處于控制狀態(tài)做判別歸納為以下的：控制圖上的點(diǎn)不能超過控制界限;控制圖上的點(diǎn)雖然在控制線內(nèi)，但其分布是否正常。判別標(biāo)準(zhǔn)通常存儲(chǔ)在質(zhì)量分析的數(shù)據(jù)庫中，因此系統(tǒng)可以直接的調(diào)用，最終的分析結(jié)果通常形成質(zhì)量報(bào)表并以文件的形式輸出。煙草制絲生產(chǎn)線質(zhì)量分析工具中的控制圖控制，用戶在分析前必須指定分析數(shù)據(jù)的相關(guān)信息，包括產(chǎn)品型號(hào)、產(chǎn)線、批次以及工單編號(hào)等相關(guān)信息。系統(tǒng)根據(jù)用戶給定的條件自動(dòng)的進(jìn)行分析計(jì)算，給出數(shù)據(jù)點(diǎn)的統(tǒng)計(jì)個(gè)數(shù)、失控點(diǎn)個(gè)數(shù)、平均值、極差值、組內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)差、整體標(biāo)準(zhǔn)差、組內(nèi)CPK以及整體PPK等信息。還可以進(jìn)一步的輸出控制圖并給出相應(yīng)的分析結(jié)果，查找出過程中出現(xiàn)的異常狀況的原因，從而達(dá)到指導(dǎo)生產(chǎn)的目的。

SPC技術(shù)在煙草制絲生產(chǎn)線質(zhì)量管理中的應(yīng)用，通過Internet數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)質(zhì)量信息的存儲(chǔ)、集成和應(yīng)用，通過加快實(shí)際質(zhì)量數(shù)據(jù)在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)和管理機(jī)構(gòu)之間的傳輸，保證了煙草制絲生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制。

參考文獻(xiàn)：

[1]王鵬，劉華，曾建.SPC技術(shù)在煙草制絲生產(chǎn)線質(zhì)量管理中的應(yīng)用研究[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2019，50（2）：37.

[2]邱光明，譚蘭蘭，汪長國.SPC技術(shù)在煙草制絲生產(chǎn)線對(duì)卷煙減害降焦的影響研究[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2019（1）：14.

[3]戴永生，葉春文，彭黎明.SPC技術(shù)在煙草制絲生產(chǎn)線質(zhì)量管理中對(duì)卷煙內(nèi)在質(zhì)量影響研究[J].煙草科學(xué)研究，2018（12）：20.

[4]唐士軍，陳昆燕，曾建.SPC技術(shù)在煙草制絲生產(chǎn)線質(zhì)量管理中工序工藝參數(shù)研究[J].鄭州輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2019，25（2）：22.