制絲生產過程分散化質量管理和追溯

文杰

【摘要】：本文從重點生產工藝點為虛擬分界面的分步生產出發，以實時歷史數據庫為基礎的大數據分析手段，將質量管理分散到制絲生產加工的實時過程中，形成數據分析、分散生產過程模擬/分析、質量影響因素判定、生產及其過程質量控制融合、成品質量分析對生產過程的驗證、再回到實時歷史數據庫為基礎的大數據分析的一個閉環；在小批量多批次的生產模式下，為實現快速優化生產和穩定質量控制，提出了制絲生產過程分散化質量管理和追溯新思路。

【關鍵字】：虛擬分步生產 批次 實時歷史數據 分散化質量管理和追溯

中圖分類號：O213.1文獻標識碼：A

1、 前言

海南紅塔卷煙有限責任公司易地技改項目于2012年8月26日正式投產，產能由原來的16萬箱擴大到30萬箱；根據國家卷煙品牌整合戰略，企業年生產品牌成上升趨勢；結合海南國際旅游島的建設，自主創新，培育地域特色的品牌；多品牌、小批量的快速應對生產模式將成為主流，現有的以成品質量檢驗為主的事后追責質量管理思路已經不能應對企業新的發展需要；結合新投產制絲生產線的工藝、設備、控制、生產、管理等各方面，以穩定的過程質量為目的，設計新的制絲生產過程質量管理和控制的策略。

2、 生產工藝點虛擬分界面及數據采集

海南紅塔卷煙有限責任公司新建的3000Kg/h制絲生產線，包含了葉片處理段、烘絲處理段、梗處理段、梗絲閃蒸膨化段、混絲處理段、儲絲出料段、風送除塵段等七個工藝段；虛擬分步生產工藝界面有以下幾個要點：投料、潤葉、潤梗、加料、加香、烘葉絲/烘梗絲、摻配、儲葉/儲梗/儲絲、送絲等環節。

數據采集包括以下幾方面，并形成實時歷史數據庫，為工藝分析、模擬、優化提供了實時海量數據源：

生產環境及過程實時自然條件數據：氣壓、風速、溫度、濕度；

生產過程數據采集：根據海南紅塔卷煙有限責任公司制絲過程質量評價相關要求進行實時采集；

虛擬分步生產工藝點產品感觀品吸結果。

3、 質量管理與追溯

質量的管理與分析，是一個龐大的體系，從知識上涉及很多的數理統計及SPC知識，而從所關注的工序點及數據上來說又是海量的數據。在連續生產中，若沒有相應的管理分析工具及數據上的分層處理、面向不同人員展示不同格式的報表數據，是很難做到實時質量管控的。就拿一個批次的生產數據來說，每個工藝段有十多個關鍵工藝點，每個工藝點包括幾百條過程數據，而且各個工藝點間的數據不是孤立的，出口水分的分析必然涉及到入口水分、物料波動、加水量等相關環節。一個工藝段的質量分析數據，大概有幾千條上萬的數據記錄，沒有一個科學合理易用的質量管理與追溯模手段，是很難快速定位質量原因的。為此，須設計專業質量管理與追溯模塊，幫助質量管理人員快速準確完成質量管理分析工作。

針對每一層次的質量管理人員，提供針對本層次的質量數據查詢入口，同時，又為進一步的分析質量事故原因提供向下一級的數據鉆取通道。當本層次質量數據正常時，分析完成；若發現質量數據異常，分析人員可通過數據鉆取通道進入下一級質量報表，分析影響質量的原因。管理分析流程如下圖所示：

4、 長期質量數據分析入口

長期的質量管理與分析，主要是分析系統質量控制的長期穩定性以及與物料、季節天氣變化的影響變化分析。相同的配方標準，工藝管理人員會根據不同的物料、季節等因素調整參數，系統將自動關聯生產時采用的工藝標準分析。系統提供長期質量統計數據、長期質量分析報告等多層次的數據統計窗口。

5、 批次質量數據分析入口

質量管理人員可直接查詢本層質量數據或是由上一層進入查詢，在本層的數據展示中，用戶可以單獨查看一個批次的生產質量數據，發現影響本批次的異常工藝點。

6、 有效數據分析入口

有效數據分析入口提供了工序單元批次內的有效過程數據記錄，當質量分析人員發現某個工藝點質量波動異常（均值、標偏、合格率等異常），可以查詢有效數據記錄，分析質量異常的原因。

7、 原始數據分析入口

如果在有效數據記錄一層還無法獲取質量異常的原因信息，生產過程的原始數據記錄將向用戶提供實時的過程數據信息。原始過程數據記錄將向用戶再現生產過程中每一個數據的變化記錄，為分析人員再現生產情況提供最原始準確的數據記錄。

8、 系統日志記錄

有些質量異?？赡苁侨藶檎`操作或是系統的異常故障引起的，這時，分析人員就可以查看系統日志記錄，系統日志記錄了人員登錄信息及對系統參數的修改信息，可以追溯過程和操作。

9、 結束語

將連續的生產過程虛擬為分散的生產節點，通過海量的歷史實時數據庫的追溯分析手段，將工藝質量控制分散于工藝路線設計開始的各個生產環節/可控環節，穩定生產節點的工藝質量指標，從而降低了質量異常累積導致的不可逆轉的廢品風險，將現有的質量管理轉變為工藝驗證和生產工藝控制優化的職能。

10、 參考文獻

【1】國家煙草專賣局頒發.卷煙工藝規范 .中央文獻出版社 2003.4

【2】中華人民共和國煙草行業標準.YC/Z317-2009 卷煙生產工藝參數管理的信息化規范.

【3】李江 制絲生產線生產管理系統 昆明理工大學2011年