专利名称：一种制丝工艺质量监控系统及方法
技术领域：
本发明涉及一种质量监控系统和方法，具体是一种卷烟厂制丝工艺质量监控系统及方法，属于技术领域。
背景技术：
在卷烟行业，制丝过程至关重要，制丝过程中最关注的是保证生产质量的稳定性和可控性，而在整个生产过程中，存在着大量影响烟丝质量的参数，如环境温度、大气含水率、大气压力等。在国内，虽然有卷烟行业标准，但由于各地环境、烟叶质量、设备能力、加工方法的不同，各个企业在其制丝生产过程中有不同的控制参数。如何依据大量的控制参数，更高效、准确、方便的控制制丝质量，是国内所有企业面临的重要问题。在实际生产过程中，大量企业工艺人员由于需要分析的数据量太多，导致顾此失彼。在制丝生产期间，由中控数·据系统对制丝过程进行控制，该系统在PLC自动控制的基础上，自动采集到PLC数据并进行提示，同时将数据传输到PLC控制系统中。工艺员需要对制丝流程中的数据进行巡视检查，在每个生产工序出口，关注工艺质量标准，但是对于实际的来料状态无法判断，由于生产流程中，数据量庞大，工艺员无法做到对每批产品都进行分析，更无法做到对每个指标进行横向和纵向分析。为了解决制丝过程复杂难以控制和分析的问题，中国专利文献CN102090703A中公开了一种提高制丝工艺参数控制效果的方法，包括采集制丝工序中的工艺参数的稳态数据和非稳态数据；根据工艺参数的稳态数据计算出工艺参数的过程能力指数；分别对工艺参数的过程能力指数和非稳态数据进行转换，得到工艺参数稳态数据和非稳态数据的过程能力评估值；判断工艺参数的稳态数据和非稳态数据的过程能力评估值是否分别达到各自对应的预设阈值，如果其中有未达到预设阈值的过程能力评估值，则对该工艺参数执行调整操作。在该技术方案中通过对稳态阶段和非稳态阶段的工艺参数对应的过程能力评估值的计算，全面考察了工艺参数的质量情况，为后续的参数优化提供了更全面更符合实际的依据，可以提高优化后的控制效果。但是，该技术方案采取稳态数据和非稳态数据的划分来进行制丝过程中的工艺参数，此处对稳态数据和非稳态数据的划分具有一定的主观性，有些数据在一定状态下为稳态、一定状态下为非稳态，因此该方法不能客观的反应出制丝过程中的实际状况，不能很好的指导制丝生产过程。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有技术中制丝工艺参数控制方法不能客观的反应出实际生产状况、不能很好的指导制丝生产过程，从而提供一种可以对制丝生产过程进行监控和自动分析的制丝工艺质量监控方法和系统。为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的一种制丝工艺质量监控方法，包括如下步骤(I)分析中控数据系统中的历史数据，获得影响制丝工艺质量的指标，制定每个指标的标杆值，设置该指标SPC (统计过程控制)控制的上限和下限；(2)设定跟踪生产的批次，在制丝过程中，从中控数据系统中采集所述批次产品的所述指标值；(3)对采集到的所述指标值进行分析，与所述步骤(I)中获得的该指标的标杆值进行比较，当采集到的所述指标值超出所述指标的SPC控制的上限或下限时，进行报警显示；(4)该制丝工序完成后,进行SPC判定,形成SPC判定结果。本发明所述的制丝工艺质量监控方法，还包括步骤(5)，该批次生产完成后，对该批次进行评价，并对该批次质量进行量化处理。 本发明所述的制丝工艺质量监控方法，在所述步骤(I)中，对中控数据系统的历史数据进行分析时，统计近两年的历史数据，将各批次所有指标合格率进行统计，平均水平达到99%的设为长期平稳指标，平均水平达在70%-99%之间的为关注指标，平均水平少于70%·的设为重点关注指标，所述关注指标和重点关注指标为影响制丝工艺质量的指标，所述指标的标杆值为历史数据的平均值。本发明所述的制丝工艺质量监控方法，在所述步骤(I)中，对所述影响制丝工艺质量的指标进行权重系数计算，所述权重系数Q为该指标的平均值Al与该指标最优值A2的差所占最优值A2的百分比。本发明所述的制丝工艺质量监控方法，在所述步骤(I)中，设置所述指标SPC控制的上限和下限时，将历史正常数据的3倍标准偏差设为上下限。本发明所述的制丝工艺质量监控方法，在所述步骤(5)中，对该批次进行评价，并对该批次质量进行量化处理时，采用的方法如下根据步骤(I)中所得到的指标，设其指标的标杆值为X，当前值为y，则当前指标得分z为(l-|y_x|/x)*100,则得分越高说明质量越好；总体得分按步骤I中的各指标的权重系数Q(n)进行计算，则总分为Μ=Σ z*Q(n)，n为各指标。一种制丝工艺质量监控系统，包括指标制定单元分析中控数据系统中的历史数据，获得影响制丝工艺质量的指标，制定每个指标的标杆值，设置该指标SPC控制的上限和下限；数据采集单元，设定跟踪生产的批次，在制丝过程中，从中控数据系统中采集所述批次产品的所述指标值；数据分析单元，对采集到的所述指标值进行分析，与所述步骤(I)中获得的该指标的标杆值进行比较，当采集到的所述指标值超出所述指标的SPC控制的上限或下限时，进行报警显示；结果判定单元，制丝工序完成后，进行SPC判定，形成SPC判定结果。本发明所述的制丝工艺质量监控系统，还包括评价单元，该批次生产完成后，对该批次进行评价，对该批次质量进行量化处理。本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点(I)本发明所述的制丝工艺质量监控系统及方法，在制丝中控数据系统的基础上，设置指标制定单元、数据采集单元、数据分析单元和结果判定单元，对采集到的数据进行建模分析，得到最符合当前烟丝要求、设备加工能力、加工方向的指标，并对指标进行SPC跟踪判定，这样，就可以确定对生产过程进行监控以及自动分析，还可以预测不良参数对整批烟丝的影响程度，进而可以提前采取措施，对下道加工工序进行指标调整，从而保证整批烟丝质量，还可以根据SPC判定，估计设备的实际能力，当设备实际能力不达标前，进行改进或者检修，保证了设备能力充足。上述技术方案有效避免了现有技术中制丝工艺参数不能客观反应实际生产状况的技术问题，是一种可以对制丝生产过程进行监控和自动分析的制丝工艺质量监控方法和系统。(2)本发明所述的制丝工艺质量监控系统及方法，减少了人工劳动强度，提高了过程监控系统的可操作性，通过量化的方法来进行评价，方便了均质化生产分析，可以更好的保证产品的质量。(3)本发明所述的制丝工艺质量监控系统及方法，引入中控系统的历史数据并进行分析，剔除掉大量与批次质量无关的参数，减少工艺人员提出数据的主观性、降低工作人 员的劳动量，从而获得影响制丝工艺质量的指标，可以更好的表征该制丝工艺的质量。(4)本发明所述的制丝工艺质量监控系统及方法，将各指标进行量化，进行SPC判定，并进行评价，采用分数来表征各个指标，通过量化的方式直观的得到评价结果。
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中，图I是本发明所述制丝工艺质量监控系统的结构示意图；图2是本发明所述制丝车间指标名称示意图；图3是制丝车间指标标杆设定示意图；图4是制丝车间批次跟踪数据确认图；图5是制丝车间批次跟踪分析SPC图；图6是制丝车间批次跟踪得分浏览图。
具体实施例方式实施例I :本发明所述的制丝工艺质量监控系统，包括指标制定单元分析中控数据系统中的历史数据，获得影响制丝工艺质量的指标，制定每个指标的标杆值，设置该指标SPC控制的上限和下限；数据采集单元，设定跟踪生产的批次，在制丝过程中，从中控数据系统中采集所述批次产品的所述指标值；数据分析单元，对采集到的所述指标值进行分析，与所述步骤(I)中获得的该指标的标杆值进行比较，当采集到的所述指标值超出所述指标的SPC控制的上限或下限时，进行报警显示；结果判定单元，制丝工序完成后，进行SPC判定，形成SPC判定结果。本发明所述的一种制丝工艺质量监控方法，包括如下步骤(I)分析中控数据系统中的历史数据，获得影响制丝工艺质量的指标，制定每个指标的标杆值，设置该指标SPC控制的上限和下限；(2)设定跟踪生产的批次，在制丝过程中，从中控数据系统中采集所述批次产品的所述指标值；(3)对采集到的所述指标值进行分析，与所述步骤(I)中获得的该指标的标杆值进行比较，当采集到的所述指标值超出所述指标的SPC控制的上限或下限时，进行报警显示；(4)该制丝工序完成后,进行SPC判定,形成SPC判定结果。实施例2 在实施例I所述的制丝工艺质量监控系统的基础上，还包括评价单元，该批次生产完成后，对该批次进行评价，对该批次质量进行量化处理。本实施例所述的一种制丝工艺质量监控方法，包括如下步骤(I)分析中控数据系统中的近两年的历史数据，获得影响制丝工艺质量的指标，如 图2所示。同时，通过初步筛选，剔除掉大量与批次质量无关的参数，减少工艺人员提出数据的主观性、降低工作人员的劳动量。然后根据获得的影响制丝工艺质量的指标，制定每个指标的标杆值，设置该指标SPC控制的上限和下限，如图3所示。在该步骤中，将各批次所有指标合格率统计，平均水平已经达到99%的，则规定为长期平稳指标；平均水平达到70%规定为关注指标；少于70%的规定为重点关注指标。由于“长期平稳指标”已经稳定，且不是影响当前质量的主要指标，所以将其剔除。而“关注指标”和“重点关注指标”是影响当前质量的主要症结，因此将这些指标划为影响制丝工艺质量的指标。所以将其进行日常跟踪，其标杆值为历史数据的平均值。其权重系数Q为该指标的平均值Al与该指标最优值A2的差所占最优值的百分比。此处的所述最优值为对应指标的标准值，对于合格率等百分比形式的指标，其最优值为100%，对于温度、时间等指标，其最优值为该指标的标准值，所述标准值根据行业标准预先设置。所述权重系数Q的计算公式为Q= IA2-A11 /A2*100%，该公式说明A2与Al的差别越小，说明该指标对质量影响越小，则Q越小。在该步骤中，对于SPC判定线的计算，按历史正常数据的3倍标准偏差为上下限。(2)设定跟踪生产的批次，在制丝过程中，从中控数据系统中采集所述批次产品的所述指标值；(3)对采集到的所述指标值进行分析，与所述步骤(I)中获得的该指标的标杆值进行比较，当采集到的所述指标值超出所述指标的SPC控制的上限或下限时，则标记为红色进行提示。如图4所示。该步骤中，根据步骤(I)中得到的标杆值及上下限，若出界限，则变红进行提示，并强制要求相关人员描述当时生产情况。(4)该制丝工序完成后，进行SPC判定，形成SPC判定结果，如图5所示。该步骤中，SPC判定依据为[GB/T 4091-2001 idt. IS08258:1991]，此处的[GB/T4091-2001 idt. IS08258:1991]为国家标准。(5)该批次生产完成后，对该批次进行评价，对该批次质量进行量化处理，如图6所示。该步骤中，针对步骤(I)中所得到的指标，设其指标标杆值为X，当前值定义为y，(l-|y-X|/X)*100定义为当前指标得分z，则得分越高说明质量越好。计算总体得分时，再按步骤I中所述指标η的权重系数Q (η)进行计算,则总分M= Σ z*Q(n), η为各指标，Q (η)为指标η的权重系统，所述指标η为所述步骤(I)中影响制丝工艺质量的各个指标。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或 变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
权利要求
1.一种制丝工艺质量监控方法，其特征在于，包括如下步骤 (1)分析中控数据系统中的历史数据，获得影响制丝工艺质量的指标，制定每个指标的标杆值，设置该指标SPC控制的上限和下限； (2)设定跟踪生产的批次，在制丝过程中，从中控数据系统中采集所述批次产品的所述指标值； (3)对采集到的所述指标值进行分析，与所述步骤(I)中获得的该指标的标杆值进行比较，当采集到的所述指标值超出所述指标的SPC控制的上限或下限时，进行报警显示； (4)该制丝工序完成后,进行SPC判定,形成SPC判定结果。
2.根据权利要求I所述的制丝工艺质量监控方法，其特征在于，还包括步骤(5)，该批次生产完成后，对该批次进行评价，并对该批次质量进行量化处理。
3.根据权利要求2所述的制丝工艺质量监控方法，其特征在于，在所述步骤(I)中，对中控数据系统的历史数据进行分析时，统计近两年的历史数据，将各批次所有指标合格率进行统计，平均水平达到99%的设为长期平稳指标，平均水平达在70%-99%之间的为关注指标，平均水平少于70%的设为重点关注指标，所述关注指标和重点关注指标为影响制丝工艺质量的指标，所述指标的标杆值为历史数据的平均值。
4.根据权利要求3所述的制丝工艺质量监控方法，其特征在于，在所述步骤(I)中，对所述影响制丝工艺质量的指标进行权重系数计算，所述权重系数Q为该指标的平均值Al与该指标最优值A2的差所占最优值A2的百分比。
5.根据权利要求I或2或3或4所述的制丝工艺质量监控方法，其特征在于，在所述步骤(I)中，设置所述指标SPC控制的上限和下限时，将历史正常数据的3倍标准偏差设为上下限。
6.根据权利要求4所述的制丝工艺质量监控方法，其特征在于，在所述步骤(5)中，对该批次进行评价，并对该批次质量进行量化处理时，采用的方法如下根据步骤(I)中所得至IJ的指标，设其指标的标杆值为X，当前值为1，则当前指标得分Z为(I-1 Y-X I /x) *100，则得分越高说明质量越好；总体得分按步骤I中的各指标的权重系数Q(η)进行计算，则总分为M= Σ z*Q(n)，η为各指标。
7.一种制丝工艺质量监控系统，其特征在于，包括 指标制定单元分析中控数据系统中的历史数据，获得影响制丝工艺质量的指标，制定每个指标的标杆值，设置该指标SPC控制的上限和下限； 数据采集单元，设定跟踪生产的批次，在制丝过程中，从中控数据系统中采集所述批次广品的所述指标值； 数据分析单元，对采集到的所述指标值进行分析，与所述步骤(I)中获得的该指标的标杆值进行比较，当采集到的所述指标值超出所述指标的SPC控制的上限或下限时，进行报警显示； 结果判定单元，制丝工序完成后，进行SPC判定，形成SPC判定结果。
8.根据权利要求3所述的制丝工艺质量监控系统，其特征在于还包括评价单元，该批次生产完成后，对该批次进行评价，对该批次质量进行量化处理。
全文摘要
本发明涉及一种制丝工艺质量监控系统及方法，包括指标制定单元、数据采集单元、数据分析单元和结果判定单元，实现了在制丝中控数据系统的基础上，对采集到的数据进行建模分析，得到最符合当前烟丝要求、设备加工能力、加工方向的指标，并对指标进行SPC跟踪判定。上述技术方案有效避免了现有技术中制丝工艺参数不能客观反应实际生产状况的技术问题，是一种可以对制丝生产过程进行监控和自动分析的制丝工艺质量监控方法和系统。
文档编号A24B3/00GK102885392SQ20121033408
公开日2013年1月23日 申请日期2012年9月11日 优先权日2012年9月11日
发明者李晓堂, 范广斌, 阮春伟, 杨慧露, 马平杰, 刘铁山, 李自娟, 雷捷 申请人:张家口卷烟厂有限责任公司