專利名稱：一種制絲工藝質量監控系統及方法
技術領域：
本發明涉及一種質量監控系統和方法，具體是一種卷煙廠制絲工藝質量監控系統及方法，屬于技術領域。
背景技術：
在卷煙行業，制絲過程至關重要，制絲過程中最關注的是保證生產質量的穩定性和可控性，而在整個生產過程中，存在著大量影響煙絲質量的參數，如環境溫度、大氣含水率、大氣壓力等。在國內，雖然有卷煙行業標準，但由于各地環境、煙葉質量、設備能力、加工方法的不同，各個企業在其制絲生產過程中有不同的控制參數。如何依據大量的控制參數，更高效、準確、方便的控制制絲質量，是國內所有企業面臨的重要問題。在實際生產過程中，大量企業工藝人員由于需要分析的數據量太多，導致顧此失彼。在制絲生產期間，由中控數·據系統對制絲過程進行控制，該系統在PLC自動控制的基礎上，自動采集到PLC數據并進行提示，同時將數據傳輸到PLC控制系統中。工藝員需要對制絲流程中的數據進行巡視檢查，在每個生產工序出口，關注工藝質量標準，但是對于實際的來料狀態無法判斷，由于生產流程中，數據量龐大，工藝員無法做到對每批產品都進行分析，更無法做到對每個指標進行橫向和縱向分析。為了解決制絲過程復雜難以控制和分析的問題，中國專利文獻CN102090703A中公開了一種提高制絲工藝參數控制效果的方法，包括采集制絲工序中的工藝參數的穩態數據和非穩態數據；根據工藝參數的穩態數據計算出工藝參數的過程能力指數；分別對工藝參數的過程能力指數和非穩態數據進行轉換，得到工藝參數穩態數據和非穩態數據的過程能力評估值；判斷工藝參數的穩態數據和非穩態數據的過程能力評估值是否分別達到各自對應的預設閾值，如果其中有未達到預設閾值的過程能力評估值，則對該工藝參數執行調整操作。在該技術方案中通過對穩態階段和非穩態階段的工藝參數對應的過程能力評估值的計算，全面考察了工藝參數的質量情況，為后續的參數優化提供了更全面更符合實際的依據，可以提高優化后的控制效果。但是，該技術方案采取穩態數據和非穩態數據的劃分來進行制絲過程中的工藝參數，此處對穩態數據和非穩態數據的劃分具有一定的主觀性，有些數據在一定狀態下為穩態、一定狀態下為非穩態，因此該方法不能客觀的反應出制絲過程中的實際狀況，不能很好的指導制絲生產過程。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是現有技術中制絲工藝參數控制方法不能客觀的反應出實際生產狀況、不能很好的指導制絲生產過程，從而提供一種可以對制絲生產過程進行監控和自動分析的制絲工藝質量監控方法和系統。為解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的一種制絲工藝質量監控方法，包括如下步驟(I)分析中控數據系統中的歷史數據，獲得影響制絲工藝質量的指標，制定每個指標的標桿值，設置該指標SPC (統計過程控制)控制的上限和下限；(2)設定跟蹤生產的批次，在制絲過程中，從中控數據系統中采集所述批次產品的所述指標值；(3)對采集到的所述指標值進行分析，與所述步驟(I)中獲得的該指標的標桿值進行比較，當采集到的所述指標值超出所述指標的SPC控制的上限或下限時，進行報警顯示；(4)該制絲工序完成后,進行SPC判定,形成SPC判定結果。本發明所述的制絲工藝質量監控方法，還包括步驟(5)，該批次生產完成后，對該批次進行評價，并對該批次質量進行量化處理。 本發明所述的制絲工藝質量監控方法，在所述步驟(I)中，對中控數據系統的歷史數據進行分析時，統計近兩年的歷史數據，將各批次所有指標合格率進行統計，平均水平達到99%的設為長期平穩指標，平均水平達在70%-99%之間的為關注指標，平均水平少于70%·的設為重點關注指標，所述關注指標和重點關注指標為影響制絲工藝質量的指標，所述指標的標桿值為歷史數據的平均值。本發明所述的制絲工藝質量監控方法，在所述步驟(I)中，對所述影響制絲工藝質量的指標進行權重系數計算，所述權重系數Q為該指標的平均值Al與該指標最優值A2的差所占最優值A2的百分比。本發明所述的制絲工藝質量監控方法，在所述步驟(I)中，設置所述指標SPC控制的上限和下限時，將歷史正常數據的3倍標準偏差設為上下限。本發明所述的制絲工藝質量監控方法，在所述步驟(5)中，對該批次進行評價，并對該批次質量進行量化處理時，采用的方法如下根據步驟(I)中所得到的指標，設其指標的標桿值為X，當前值為y，則當前指標得分z為(l-|y_x|/x)*100,則得分越高說明質量越好；總體得分按步驟I中的各指標的權重系數Q(n)進行計算，則總分為Μ=Σ z*Q(n)，n為各指標。一種制絲工藝質量監控系統，包括指標制定單元分析中控數據系統中的歷史數據，獲得影響制絲工藝質量的指標，制定每個指標的標桿值，設置該指標SPC控制的上限和下限；數據采集單元，設定跟蹤生產的批次，在制絲過程中，從中控數據系統中采集所述批次產品的所述指標值；數據分析單元，對采集到的所述指標值進行分析，與所述步驟(I)中獲得的該指標的標桿值進行比較，當采集到的所述指標值超出所述指標的SPC控制的上限或下限時，進行報警顯示；結果判定單元，制絲工序完成后，進行SPC判定，形成SPC判定結果。本發明所述的制絲工藝質量監控系統，還包括評價單元，該批次生產完成后，對該批次進行評價，對該批次質量進行量化處理。本發明的上述技術方案相比現有技術具有以下優點(I)本發明所述的制絲工藝質量監控系統及方法，在制絲中控數據系統的基礎上，設置指標制定單元、數據采集單元、數據分析單元和結果判定單元，對采集到的數據進行建模分析，得到最符合當前煙絲要求、設備加工能力、加工方向的指標，并對指標進行SPC跟蹤判定，這樣，就可以確定對生產過程進行監控以及自動分析，還可以預測不良參數對整批煙絲的影響程度，進而可以提前采取措施，對下道加工工序進行指標調整，從而保證整批煙絲質量，還可以根據SPC判定，估計設備的實際能力，當設備實際能力不達標前，進行改進或者檢修，保證了設備能力充足。上述技術方案有效避免了現有技術中制絲工藝參數不能客觀反應實際生產狀況的技術問題，是一種可以對制絲生產過程進行監控和自動分析的制絲工藝質量監控方法和系統。(2)本發明所述的制絲工藝質量監控系統及方法，減少了人工勞動強度，提高了過程監控系統的可操作性，通過量化的方法來進行評價，方便了均質化生產分析，可以更好的保證產品的質量。(3)本發明所述的制絲工藝質量監控系統及方法，引入中控系統的歷史數據并進行分析，剔除掉大量與批次質量無關的參數，減少工藝人員提出數據的主觀性、降低工作人 員的勞動量，從而獲得影響制絲工藝質量的指標，可以更好的表征該制絲工藝的質量。(4)本發明所述的制絲工藝質量監控系統及方法，將各指標進行量化，進行SPC判定，并進行評價，采用分數來表征各個指標，通過量化的方式直觀的得到評價結果。


為了使本發明的內容更容易被清楚的理解，下面結合附圖，對本發明作進一步詳細的說明，其中，圖I是本發明所述制絲工藝質量監控系統的結構示意圖；圖2是本發明所述制絲車間指標名稱示意圖；圖3是制絲車間指標標桿設定示意圖；圖4是制絲車間批次跟蹤數據確認圖；圖5是制絲車間批次跟蹤分析SPC圖；圖6是制絲車間批次跟蹤得分瀏覽圖。
具體實施例方式實施例I :本發明所述的制絲工藝質量監控系統，包括指標制定單元分析中控數據系統中的歷史數據，獲得影響制絲工藝質量的指標，制定每個指標的標桿值，設置該指標SPC控制的上限和下限；數據采集單元，設定跟蹤生產的批次，在制絲過程中，從中控數據系統中采集所述批次產品的所述指標值；數據分析單元，對采集到的所述指標值進行分析，與所述步驟(I)中獲得的該指標的標桿值進行比較，當采集到的所述指標值超出所述指標的SPC控制的上限或下限時，進行報警顯示；結果判定單元，制絲工序完成后，進行SPC判定，形成SPC判定結果。本發明所述的一種制絲工藝質量監控方法，包括如下步驟(I)分析中控數據系統中的歷史數據，獲得影響制絲工藝質量的指標，制定每個指標的標桿值，設置該指標SPC控制的上限和下限；(2)設定跟蹤生產的批次，在制絲過程中，從中控數據系統中采集所述批次產品的所述指標值；(3)對采集到的所述指標值進行分析，與所述步驟(I)中獲得的該指標的標桿值進行比較，當采集到的所述指標值超出所述指標的SPC控制的上限或下限時，進行報警顯示；(4)該制絲工序完成后,進行SPC判定,形成SPC判定結果。實施例2 在實施例I所述的制絲工藝質量監控系統的基礎上，還包括評價單元，該批次生產完成后，對該批次進行評價，對該批次質量進行量化處理。本實施例所述的一種制絲工藝質量監控方法，包括如下步驟(I)分析中控數據系統中的近兩年的歷史數據，獲得影響制絲工藝質量的指標，如 圖2所示。同時，通過初步篩選，剔除掉大量與批次質量無關的參數，減少工藝人員提出數據的主觀性、降低工作人員的勞動量。然后根據獲得的影響制絲工藝質量的指標，制定每個指標的標桿值，設置該指標SPC控制的上限和下限，如圖3所示。在該步驟中，將各批次所有指標合格率統計，平均水平已經達到99%的，則規定為長期平穩指標；平均水平達到70%規定為關注指標；少于70%的規定為重點關注指標。由于“長期平穩指標”已經穩定，且不是影響當前質量的主要指標，所以將其剔除。而“關注指標”和“重點關注指標”是影響當前質量的主要癥結，因此將這些指標劃為影響制絲工藝質量的指標。所以將其進行日常跟蹤，其標桿值為歷史數據的平均值。其權重系數Q為該指標的平均值Al與該指標最優值A2的差所占最優值的百分比。此處的所述最優值為對應指標的標準值，對于合格率等百分比形式的指標，其最優值為100%，對于溫度、時間等指標，其最優值為該指標的標準值，所述標準值根據行業標準預先設置。所述權重系數Q的計算公式為Q= IA2-A11 /A2*100%，該公式說明A2與Al的差別越小，說明該指標對質量影響越小，則Q越小。在該步驟中，對于SPC判定線的計算，按歷史正常數據的3倍標準偏差為上下限。(2)設定跟蹤生產的批次，在制絲過程中，從中控數據系統中采集所述批次產品的所述指標值；(3)對采集到的所述指標值進行分析，與所述步驟(I)中獲得的該指標的標桿值進行比較，當采集到的所述指標值超出所述指標的SPC控制的上限或下限時，則標記為紅色進行提示。如圖4所示。該步驟中，根據步驟(I)中得到的標桿值及上下限，若出界限，則變紅進行提示，并強制要求相關人員描述當時生產情況。(4)該制絲工序完成后，進行SPC判定，形成SPC判定結果，如圖5所示。該步驟中，SPC判定依據為[GB/T 4091-2001 idt. IS08258:1991]，此處的[GB/T4091-2001 idt. IS08258:1991]為國家標準。(5)該批次生產完成后，對該批次進行評價，對該批次質量進行量化處理，如圖6所示。該步驟中，針對步驟(I)中所得到的指標，設其指標標桿值為X，當前值定義為y，(l-|y-X|/X)*100定義為當前指標得分z，則得分越高說明質量越好。計算總體得分時，再按步驟I中所述指標η的權重系數Q (η)進行計算,則總分M= Σ z*Q(n), η為各指標，Q (η)為指標η的權重系統，所述指標η為所述步驟(I)中影響制絲工藝質量的各個指標。
顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或 變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發明創造的保護范圍之中。
權利要求
1.一種制絲工藝質量監控方法，其特征在于，包括如下步驟 (1)分析中控數據系統中的歷史數據，獲得影響制絲工藝質量的指標，制定每個指標的標桿值，設置該指標SPC控制的上限和下限； (2)設定跟蹤生產的批次，在制絲過程中，從中控數據系統中采集所述批次產品的所述指標值； (3)對采集到的所述指標值進行分析，與所述步驟(I)中獲得的該指標的標桿值進行比較，當采集到的所述指標值超出所述指標的SPC控制的上限或下限時，進行報警顯示； (4)該制絲工序完成后,進行SPC判定,形成SPC判定結果。
2.根據權利要求I所述的制絲工藝質量監控方法，其特征在于，還包括步驟(5)，該批次生產完成后，對該批次進行評價，并對該批次質量進行量化處理。
3.根據權利要求2所述的制絲工藝質量監控方法，其特征在于，在所述步驟(I)中，對中控數據系統的歷史數據進行分析時，統計近兩年的歷史數據，將各批次所有指標合格率進行統計，平均水平達到99%的設為長期平穩指標，平均水平達在70%-99%之間的為關注指標，平均水平少于70%的設為重點關注指標，所述關注指標和重點關注指標為影響制絲工藝質量的指標，所述指標的標桿值為歷史數據的平均值。
4.根據權利要求3所述的制絲工藝質量監控方法，其特征在于，在所述步驟(I)中，對所述影響制絲工藝質量的指標進行權重系數計算，所述權重系數Q為該指標的平均值Al與該指標最優值A2的差所占最優值A2的百分比。
5.根據權利要求I或2或3或4所述的制絲工藝質量監控方法，其特征在于，在所述步驟(I)中，設置所述指標SPC控制的上限和下限時，將歷史正常數據的3倍標準偏差設為上下限。
6.根據權利要求4所述的制絲工藝質量監控方法，其特征在于，在所述步驟(5)中，對該批次進行評價，并對該批次質量進行量化處理時，采用的方法如下根據步驟(I)中所得至IJ的指標，設其指標的標桿值為X，當前值為1，則當前指標得分Z為(I-1 Y-X I /x) *100，則得分越高說明質量越好；總體得分按步驟I中的各指標的權重系數Q(η)進行計算，則總分為M= Σ z*Q(n)，η為各指標。
7.一種制絲工藝質量監控系統，其特征在于，包括 指標制定單元分析中控數據系統中的歷史數據，獲得影響制絲工藝質量的指標，制定每個指標的標桿值，設置該指標SPC控制的上限和下限； 數據采集單元，設定跟蹤生產的批次，在制絲過程中，從中控數據系統中采集所述批次廣品的所述指標值； 數據分析單元，對采集到的所述指標值進行分析，與所述步驟(I)中獲得的該指標的標桿值進行比較，當采集到的所述指標值超出所述指標的SPC控制的上限或下限時，進行報警顯示； 結果判定單元，制絲工序完成后，進行SPC判定，形成SPC判定結果。
8.根據權利要求3所述的制絲工藝質量監控系統，其特征在于還包括評價單元，該批次生產完成后，對該批次進行評價，對該批次質量進行量化處理。
全文摘要
本發明涉及一種制絲工藝質量監控系統及方法，包括指標制定單元、數據采集單元、數據分析單元和結果判定單元，實現了在制絲中控數據系統的基礎上，對采集到的數據進行建模分析，得到最符合當前煙絲要求、設備加工能力、加工方向的指標，并對指標進行SPC跟蹤判定。上述技術方案有效避免了現有技術中制絲工藝參數不能客觀反應實際生產狀況的技術問題，是一種可以對制絲生產過程進行監控和自動分析的制絲工藝質量監控方法和系統。
文檔編號A24B3/00GK102885392SQ20121033408
公開日2013年1月23日 申請日期2012年9月11日 優先權日2012年9月11日
發明者李曉堂, 范廣斌, 阮春偉, 楊慧露, 馬平杰, 劉鐵山, 李自娟, 雷捷 申請人:張家口卷煙廠有限責任公司