《利用信息化手段实现制丝工艺加工中运用统计过程控制技...》由会员分享，可在线阅读，更多相关《利用信息化手段实现制丝工艺加工中运用统计过程控制技...（33页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、利用信息化手段实现制丝工艺 加工中运用统计过程控制技术 需解决的几个问题江苏省淮阴卷烟厂 金岚峰当前，卷烟工业企业新一轮的技术改造正在兴起，新的加工理念和方法都不同程度的得到了应用，其中SPC（统计过程控制，以下同）技术的运用在所有的技术改造企业中都得到了较大程度的体现，这也充分的体现了卷烟工艺规范中提出的由人工控制经验决策向自动控制科学决决策转变的思想，从另一方面看，信息化和智能化是卷烟工艺加工的发展方向，靠人工的监视和控制是非常有限的，实现由人控向机控的转变，没有科学的手段和方法是难以实现的。我们知道，在上世纪九十年代，信息技术在行业内还没有普及，统计技术的运用在行业内是很不成功的，统计技
2、术还只能作为一种专业科学技术掌握在一些经过专门培训的质量管理者手中，这为统计技术的普及和进一步发展为SPC设下了一个不可逾越的鸿沟。但随着烟草行业工艺加工技术的不断发展，特别是通过“九五”技术改造，计算机已在行业内得到了普遍的使用，并发挥着巨大的作用，人员的素质也得到较大程度的提高，制丝工艺加工技术水平已上升到一个全新的平台，行业绝大部分企业制丝加工工艺都采用了总线控制技术，并实现了制丝工艺技术参数的采集、传输和分析，不少企业在此基础上还实现了工艺技术管理的信息化和工艺参数控制的智能化，这些都使得SPC在烟草行业的普遍应用变成了可能。淮阴卷烟厂从2002年便开始探讨SPC在制丝加工工艺中如何运
3、用，并建立了制丝质量管理系统，实现了制丝工艺技术参数的实时下达和执行，工艺参数的实时采集和统计分析，初步实现了利用控制图方法进行报警和纠偏，通过几年的运用，我们感到由于在实际生产中各种变化因素错综复杂，给SPC在初期的需求提出和实际运用都带来了较大困难，要想用好SPC我们认为需要注意解决以下几方面的问题，在此提出，供与会人员参考。 统计分析所需数据量问题； 对采集的数据进行过滤的问题； 工艺标准的下达与统计分析问题； 控制图使用应注意的问题； 历史数据和近期数据、实时数据自动分离的问题； 一、统计分析所需数据量问题采集数据量的多少对分析的结果有着较大的影响。按照统计分析的原理，要想对制丝一个投
4、料批某一指标进行较为准确的分析，所采集的相关数据不得少于50个值，当然，在考虑经济性的同时，所采集的值越多越好，越能反映该投料批的质量状况。在一般情况下，我们现场采集点所一、统计分析所需数据量问题反馈的数据是3s钟左右一个数值，一个批次如果生产1h,那么所采集的数据就会有1200个左右，如果一个班投料10个批次，所采集的数据将是 12000个，这还仅仅是一个投料批中的一个工序中的一个参数指标，所以，如果按此方法进行统计分析数据采集，这个信息量将是惊人的，这将要一个一、统计分析所需数据量问题强大的数据库来给予支撑，这不仅不经济，还会造成网络的拥挤和故障的发生以及数据的丢失。所以，这里就有一个统计
5、数据采集量多少为适宜的问题，我们掌握的原则是，一是要通过对所采集的数据进行分析能真实的反映产品质量状况，二是要经济即系统能承载。我们的做法是一个批一、统计分析所需数据量问题次每30s采集一个分析用数据，这样一个批次要采集近120个数据，系统过滤掉一些非正常数据后还有近90个数据参与统计分析，完全能满足统计分析的需求，其统计结果能真实的反映了工序加工质量，同时也不会造成网络的拥挤和系统的故障。二、对采集的数据进行过滤的问题对所采集的数据进行适当的过滤是必须的，以避免错误的统计分析结果和误判。为什么要对所采集的数据进行过滤处理呢，这是由我们制丝工艺加工特性和采集系统本身所决定的。我们知道，制丝工艺
6、加工由若干加工工序组成，每一工序在刚开始生产时，其工艺参数二、对采集的数据进行过滤的问题和质量指标都有一个累变（如流量）和形成波峰或波谷（如烘丝出口水份干头干尾）的过程，这些现象是由制丝流水生产线造成的，是客观存在的，如果将这些数据都纳入统计分析，那必将会产生错误的引导，比如在进行流量的标准偏差和工序能力统计分析时，如果将刚开机和结束前的二、对采集的数据进行过滤的问题一分钟所采集的数据参于分析时，那其标准偏差将会很大，工序能力将会很低，如果此时对造成的原因采取纠正和预防措施，那将会误入歧途。同时，还有一种情况系统也在误采信息，即信息采集系统在收到开机信号开始执行信息采集时，并没有物料通过信息采
7、集点，这就是每一个工序二、对采集的数据进行过滤的问题都存在的物料通过的时间差问题，此时采集上来的值也是不可以参与统计分析的。这里值得指出的是，对刚通过信息采集点的物料所获得的信息也是不可信的，需要过滤。另一方面，就是过滤时间的把握和过滤值的确定问题。过滤时间，即过滤掉多长时间内所采二、对采集的数据进行过滤的问题集的值，这里一是要通过工艺测试得出时间，即工序在多长时间内进入稳态，二是通过工艺的改进，使工序在尽可能短的时间内进入稳态，如尽量的减少烘丝机的干头干尾现象等。过滤值的确定，即过滤那些不可能的值，如加料回潮后的叶片水份不可能小于8%的，如果有一定是伪数据， 二、对采集的数据进行过滤的问题需
8、要对这些数据进行删除 ，不能纳入所采集的数据中。三、工艺标准的下达与统计分析问题统计分析的结果与相应的工艺标准有着密切的关系，这里需要解决的是两个问题：一是制丝每个投料批，不论是何种牌号（规格）、顺序如何，都能实现有相应工艺标准与之配套执行。理想情况下是这样的：制丝生产投料就是一个牌号（规格），而执行的标准也就只是一套，并不存三、工艺标准的下达与统计分析问题在更改。如果是这样那也就非常简单了，但实际生产并非如此，而且复杂多变，具体体现在一是牌号（规格）多，二是同一牌号（规格）、不同批次标准会发生变更。牌号（规格）多、工艺标准变更是绝大部分卷烟工业企业都客观存在的，处理不好，就会造成工艺标准执行
9、错误，出现质三、工艺标准的下达与统计分析问题量事故，同时还会造成统计分析结果的误导。第二个要解决的问题是每个投料批都能实现有相应的工艺标准作为分析依据。我们知道，制丝工艺加工的技术标准是动态的，变更是经常性的，这就给统计分析带来了一定的难度，稍有不慎，就会出现新生产的批次仍用原工艺标准进行分析，三、工艺标准的下达与统计分析问题出现误导。针对上述问题的解决，工艺技术人员对需求的分析要充分，且要符合本企业的实际情况。其基本的原则是：每生产一个牌号（规格）时，系统应读取相应的标准，而统计分析时，要按不同的时段标准进行。我们是这样做的：一是定义批三、工艺标准的下达与统计分析问题次的概念，且为从投料开始
10、至生产结束都唯一不变。二是在系统中编制“标准变动表”，实现新老标准正常交替。三是采取实时下达和离线下达等方法，保证下达标准与采集数据信息一致（如配方、工序、项目、日期、批次等），实现执行标准的实时性和按相应的标准进行统计分析和评判。四、控制图使用应注意的问题统计过程控制技术的核心是控制图的应用，它是以控制图的形式，判断和预报生产过程中质量状况是否发生波动的一种质量分析和控制统计方法，它直接监视生产过程中的质量动态，帮助人们分析和判断是偶然原因还是系统性原因所造成的波动，提示人们及时做出对策，具有稳定生四、控制图使用应注意的问题产、保证质量、以及积极预防的作用，所以它是一种可直接用于动态的生产过
11、程中进行质量控制的方法。控制用控制图使用的科学与否，分析用控制图的使用阶段是关键，有一些企业分析用控制图是人工计算的，工作繁琐且容易出错。我们的做四、控制图使用应注意的问题法是：在质量系统中设置分析用控制图制作界面，能对以往生产的任何一批作分析用控制图，如果此批生产稳定，便可以延长控制限，作控制用控制使图使用。当生产条件发生了变化，或是控制图使用了一段时间后，经系统授权的用户可以对控制图的控制限进行修改维护。 四、控制图使用应注意的问题目前大部分企业在控制图出现了报警后，均是先分析判断是偶然原因还是系统性原因所造成的波动，如果是偶然原因将不予理睬，如果是系统原因将人工干预进行纠偏，现行的制丝设
12、备是根据标准和允差进行自动闭环控制，如何将控制图原理用于制丝设备的自动闭环控制，是烟机设备四、控制图使用应注意的问题控制系统升级改造、烟机企业自主创新研究中需要重点考虑的问题。五、历史数据和近期数据、实时数据自动 分离的问题质量系统中每天数据多达几万条，经过几年的积累，数据量将会很庞大，导致数据的查询、分析速度很慢。 事实上，我们经常要查询的是当天的数据和最近一两个月之内的数据，因此我们在质量系统设计时将数据分为三类：一是实时数据，即当天五、历史数据和近期数据、实时数据自动 分离的问题生产的数据，数据量一般在几万条，由于生产过程中无法预知最后几分钟的数据，因此对实时数据系统不进行任何过滤处理，在控制图设计时生产初始几分钟的异常数据不进行报警，由于数据量小，因此实时数据的查询、传输速度非常快。二是历史数据，是由实时数据处理为正式数据之五、历史数据和近期数据、实时数据自动 分离的问题后形成的，随着系统的运行，历史数据量将十分庞大，因此这部分数据的查询速度相对较慢，而实际上我们经常要查询的是最近一两个月之内的数据，因此我们将一部分近期数据从历史数据中剥离开来。三是近期数据，即最近一两个月之内的数据，经过授权的用户可以灵活设置时间，建五、历史数据和近期数据、实时数据自动 分离的问题议时间不要太长，这样近期数据的查询速度将会很快。谢谢！
