统计过程控制技术在烟草制丝生产线质量管理中的应用

统计过程控制技术在烟草制丝生产线质量管理中的应用　统计过程控制技术在烟草制丝生产线质量管理中的应用　科　聃　李　郡　纪盛强　（上海大学管理学院，上海２００４４４）　箍　器　．　．捅　要　统计过程控制（ＳＰＣ）是现代企业质量管理中的一种重要手段，结合Ｉｎｔｅｒｎｅｔ数据库技术可以实现生产过程中各关键Ｚ－序产品质量的在线监控与离线分析，加速企业质量管理信息化进程。以烟草制丝生产线质量管理为模板，系统的阐述了　一　　一　一Ｈ　＿Ｉ　叶增　ＳＰＣ技术在烟草制丝生产线质量管理中的应用，阐述了质量管理系统的流程以及关键技术的应用。　关键词：ＳＰＣ，Ｉｎｔｅｒｎｅｔ数据库，烟草制丝生产线，质量管理　切　ＳＰＣ（Ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓ　Ｃｏｎｔｒｏ１）即统计过程控制，主要　含水率、叶丝掺配比例、梗丝掺配比例、膨胀丝掺配比例、烟丝加　是指应用统计分析技术对生产过程进行实时监控，科学的区分　香比例、梗丝加香比例和烘梗丝含水比例。而清晰地确定出烟草　］　出生产过程中产品质量的随机波动与异常波动，从而对生产过　制丝工艺的关键质量特性对于实施烟草制丝的质量管理具有重　程的异常进行预警，以便生产管理人员及时的采取措施、消除异　大的意义。　常，恢复过程的稳定，从而达到提高和控制质量的目的。ＳＰＣ的　烟草制丝生产线质量控制技术是针对工艺过程统计受控的　核心工具是控制图，．通过控制图的上下限规则来实施对过程质　要求而提出来的。通过对烟草制丝生产过程各关键工序的工艺　量的控制。　参数进行统计分析，对工艺过程达到的水平以及是否处于受控　在我国，已有越来越多的企业开始把ＳＰＣ作为质量管理的　状态做出判断。当出现过程能力下降、工艺失控或有失控倾向　重要内容。但由于企业的管理基础、认识层次、理论知识及方便　时，立即发出警报，以便及时查找原因并采取纠正措施，使工艺　有序的ＳＰＣ工具等诸方面的问题，致使目前的应用基本上处于　过程始终处于统计受控状态。　ＳＰＣ应用的初级探索阶段。无论是数据采集，还是ＳＰＣ分析，大　烟草制丝生产线质量管理的核心是将ＳＰＣ技术与在线工　多都采用的是手工方式，致使作业强度大，效率低，准确性差；并　艺参数结合起来，数据库负责存储各主要工序的工艺参数，并且　且由于采集数据的滞后性，使得数据控制点后移，不能及时的发　通过Ｉｎｔｅｍｅｔ实现数据信息的集成与共享。在此基础上通过　现生产过程中的问题，并且生产现场的数据也不能实现集成与　ＳＰＣ技术进行生产数据质量的分析与判断，其设计流程如图２　共享，因而远不能达到ＳＰＣ对生产过程的预防与诊断功能。　所示。　针对上述状况，本文以烟草制丝生产线质量管理为模板，介　…一；　…。１　检　抽抽　验　样样　绍采用ＳＰＣ技术、计算机集成技术以及Ｉｎｔｅｒｎｅｔ数据库技术实　工　标规　单　准则　现企业质量信息化管理的基本方法与技术流程。　数据库设计模块　｝　Ｉ　Ｉ　数　１　烟草制丝生产线质量管理的基本思想　Ｉ　Ｉ　据　采　卷烟生产原料是基础，工艺是关键，设备是保证，质量是核　模　心。卷烟过程分为制丝、卷接和包装三个阶段，而制丝又承担着　历史数据查询模块　数据分析模块　・　－质量　县　原料加工任务，制丝生产是提高卷烟质量，增加生产效益的瓶颈　环节。因此，有效的控制烟草制丝工艺过程便显得尤其的重要。　卷烟制丝的工艺流程如图１所示。　用户权限设计模块　片囡杏询及处理模块　图２系统设计流程图　在设计的过程中，根据现场实际生产情况规划数据库的整　体结构。本系统是建立基于ＭＥＳ的数据库存储模式。ＭＥＳ系统　抽样标准及抽样规则的下发等功能。数据采集模　…怛Ｈ每童。瑷　＋　■　警　　ｉ１　负责检验工单、块负责对数据的采集以及向数据库中存储大量的数据信息，实　　呻１　酵　现在线数据的及时采集与离线数据录入等功能，为下步的数据　…童阿　分析模块提供必要的数据基础。质量管理７大工具管理模块是　１　一　』　生产现场质量管理活动中的一项重要内容，根据实际需求选择　各种质量工具对收集到的数据进行定量与定性的分析，其中使　用的方法包括：控制图、直方图、帕累托图、散点图、分层法、不合　格原因调查表、因果图等。异因查询及处理模块主要实现在一定　图１　烟草制丝工艺流程图　数据基础上的智能统计分析和结果输出以及根据质量分析结果　该工艺流程由于具有全面、成品率高、成本低、设备投资效　进行缺陷分析，找到缺陷发生的各种原因，并给出解决方案。用　率高等优点，被各大烟厂效仿和使用。通过对上述烟草制丝工艺　户权限设计模块是根据不同的职责对用户进行分类，如数据记　流程的分析，可以确定以下的９种质量特性值为影响烟草制丝　的关键质量特性：烟叶松散回潮含水率、烟￣ｆ／；Ｉ料比例、烘叶丝　录员、质量分析员以及数据库维护员等。　《工业控制计算机｝２０１１年第２４卷第１１期　２　ＳＰＣ技术在烟草制丝生产线质量管理中的应用　烟草生产过程以及质量管理工作中，不仅需要处理离线数　据的方法，而且也需要处理随时间变化的实时数据的方法，并以　此为依据来控制产品或工作的质量。以往的数据或质量特性值　处理的方法，例如频数分布表、直方图、分布的计量值、分布规律　一６７　原材料参数，②设备参数，⑧环境参数，（垒）工艺条件参数，⑤工艺　结果参数。这些工艺参数存储在数据库中，用户根据质量分析的　需要确定待分析的数据的相关分析，然后从数据库中调取所需　的信息，进行数据统计分析并进行过程能力计算。在此基础上进　．一㈣　步通过ＳＰＣ控制图进行质量分析，控制图的构造过程为：　合　及其图形、过程能力指数等，所表示的都是数据在某一时间段内　理选取数据，确定样本的容量；②数据处理，计算控制图的相关　静止的状态。但是在生产或实际工作过程中，静态的方法并不能　变量；⑧计算控制图的控制界限；④根据计算数据绘制控制图。　芒＿躺舻　峒　她　随时间发现问题以调整生产或工作。此外，生产或工作现场在质　完成了控制图的制作，就可以对过程是否处于控制状态做判别。　量的特性值中，计量值的分布理论规律往往是正态分布，不可避　免的偶因和可以避免的异因往往同时影响着产品的质量。这些　原因都可以通过ＳＰＣ控制图的应用来加以改进与完善。烟草制　丝生产线的质量分析管理流程如图３所示。　判别标准可以归纳为以下的两点：①控制图上的点不能超　过控制界限（依据：小概率原理）；（　控制图上的点虽然在控制线　内，但其分布是否正常（依据：８条判别准则）。判别标准通常存　储在质量分析的数据库中，因此系统可以直接的调用，最终的分　析结果通常形成质量报表并以文件的形式输出。　烟草制丝生产线质量分析工具中的控制图控制，用户在分　析前必须指定分析数据的相关信息，包括产品型号、产品名称、　产线、班次、加工设备、供应商、客户、批次以及工单编号等相关　信息。系统根据用户给定的条件自动的进行分析计算，给出数据　点的统计个数、失控点个数、最大值、最小值、平均值、极差值、组　数据点个数一　数据采集　数　据　初　失控点个数　最大值　确定待分析数　据的相关分析　步　分　析　结　果　最小值　结　标准偏差　极盖　　嚣　ｉ出　分组数　组距　Ｉ　内标准差、整体标注差、组内ＣＰＫ以及整体ＰＰＫ等信息，还可　以进一步的输出控制图并给出相应的分析结果，查找出过程中　出现的异常状况的原因，从而达到指导生产的目的。　３结束语　一　实际过程能力指数Ｃｉ｛，Ｋ　单侧　限过程能力指数ｃＩ　分　『　掉　过柙　消除偏移最后的ｃｒ　．　论述了ＳＰＣ技术在烟草制丝生产线质量管理中的具体应　用，阐述了系统的流程与质量管理的一些关键的技术，采用数据　库技术和计算机网络技术实现了ＳＰＣ技术的智能诊断分析与　直方控制圈　ｓＩ，ｃ控制图　极差控制图　＾　　Ｉ均值控制图　一　处理。通过Ｉｎｔｅｒｎｅｔ数据库实现质量信息的存储、集成、共享、分　析和再应用，一方面利用计算机的快速计算功能和报表功能减　轻了管理人员的工作强度，另一方面通过加快实际质量数据在　标准盐控制图　Ｉ　生产现场和管理机构之间的传输，保证了烟草制丝生产过程中　的质量控制，是提高企业质量管理水平的有效技术手段，推动了　分析散据输　图桷　图丹　异常查询　质量报表输　企业质量管理信息化的发展。　首先进行数据的采集工作，为了定量表征关键过程节点的　特性和状态，必须确定相应的关键工艺参数。关键工艺参数不仅　是指那些对工序影响重大的数据，而且具有了能全面反映关键　［３］王舒芳，肖诗唐．统计过程控制的策划与实施ＩＮ］北京：中国经济出　版社，２Ｕｕｂ　［４］国家质量技术监督检验总局一质量专业理论与实务（中级）［Ｍ］－北京：　菩程节　是ＳＰＣ技术处理的主要对象譬　具体可以包含以下的几个参数：①　，会辜　、　北大学，２００９　’　艺规刚¨　中央文献出　２。。。　７］　（上接第６５页）　　’４结束语　［３］Ｋｕｌｗａｎｔ　Ｓ　Ｐａｗａｒ，Ｂａｄｒ　Ｈａｑｕｅ．Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｂａｓｅｄ　Ｉｎｉｔｉａｔｉｖｅｓ　ｆｏｒ　Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｉｎｇ　ａｎｄ　Ｓｕｓｔａｉｎｉｎｇ　Ｃｏｎｃｕｒｒｅｎｔ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｃｏｎｃｕｒ—　ｒｅｎｔ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ：Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ａｎｄ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ．２００２，Ｍａｒｃｈ　Ｖｏｌ　本文介绍的参数化ＣＡＤ／ＣＡＰＰ系统设计涵盖了巷道式堆　垛机产品从产品设计到工艺设计的全部过程，采用人机交互与　自动决策相结合的方式对产品设计参数化和工艺参数化进行设　计，提高了巷道式堆垛机产品设计效率。　参考文献　［１］刘立明．基于规则和实例推理的智能化刀具ＣＡＤ系统研究关键技术　［Ｄ］．西安：西北工业大学，２００７　［２］庞龙亮．基于实例推理的参数化ＣＡＤ／ＣＡＰＰ技术研究［Ｄ］．太原：中　１０（１）：７５－９３　［４］童时中模块化原理设计方法及应用［Ｍ］北京：中国标准出版社，　２０００　［５］王峰，俞新陆．产品级三维参数化设计系统的研究与开发［Ｊ］．计算机　辅助设计与图形学学报，２００１，１３（１１）：１Ｏ１２—１０１８　［６］王律，李蓓智敏捷制造环境中多工艺方案的评估与决策研究［Ｊ］．东　华大学学报（自然科学版），２００４，３０（２）：４３—４４　［收稿日期：２０１１　８　３０］