統(tǒng)計(jì)分析裝置運(yùn)行負(fù)荷 優(yōu)化系列牌號(hào)排產(chǎn)

查燕冰

[摘要]本文以某高壓聚乙烯裝置生產(chǎn)運(yùn)行負(fù)荷能力為研究對(duì)象，對(duì)裝置兩條系列生產(chǎn)不同牌號(hào)的臺(tái)時(shí)產(chǎn)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，歷時(shí)四年收集統(tǒng)計(jì)樣本數(shù)據(jù)，運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)的工具對(duì)樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以期優(yōu)化系列牌號(hào)排產(chǎn)，從而達(dá)到提高系列臺(tái)時(shí)產(chǎn)量的目的。

[關(guān)鍵詞]聚乙烯 統(tǒng)計(jì) 負(fù)荷 臺(tái)時(shí)產(chǎn)量

1.前言

某高壓聚乙烯裝置采用日本三菱油化-西德BASF超高壓管式E法高壓聚乙烯工藝技術(shù)。裝置年設(shè)計(jì)能力為30kt/a系列，共兩條生產(chǎn)線，合計(jì)生產(chǎn)能力為60kt/a。裝置生產(chǎn)的產(chǎn)品牌號(hào)主要有DJ200A、N210、Q210、N150、Z045、ZJ2601等。

雖然工藝、設(shè)計(jì)能力相同的兩條系列，在生產(chǎn)相同牌號(hào)的產(chǎn)品時(shí)，裝置系列的運(yùn)行負(fù)荷能力卻有所不同。由于管式反應(yīng)器有很大的長(zhǎng)徑比，乙烯的聚合反應(yīng)是狹長(zhǎng)的管道中進(jìn)行，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，聚乙烯的粘壁現(xiàn)象會(huì)逐漸增加，尤其是在系列長(zhǎng)周期運(yùn)轉(zhuǎn)以后，會(huì)影響聚合反應(yīng)。同時(shí)，受兩條系列反應(yīng)器的狀態(tài)、工藝參數(shù)、各設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況、反應(yīng)峰的分布及最高峰（積分面積）的影響，不同系列生產(chǎn)相同牌號(hào)的產(chǎn)品，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量會(huì)明顯不同。

本文通過(guò)對(duì)四年來(lái)裝置兩條系列不同牌號(hào)生產(chǎn)運(yùn)行負(fù)荷能力樣本數(shù)據(jù)的收集，運(yùn)用統(tǒng)計(jì)分析的原理，尋找其中的規(guī)律，并對(duì)系列牌號(hào)排產(chǎn)的優(yōu)化提出改進(jìn)意見(jiàn)。

2.裝置運(yùn)行負(fù)荷數(shù)據(jù)的采集

分析裝置生產(chǎn)運(yùn)行負(fù)荷能力，首先要進(jìn)行統(tǒng)計(jì)調(diào)查采集樣本數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)調(diào)查為之后的統(tǒng)計(jì)分析工作提供基礎(chǔ)分析材料，統(tǒng)計(jì)調(diào)查必須達(dá)到準(zhǔn)確性和及時(shí)性，以保證統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的質(zhì)量。為此依照《裝置生產(chǎn)量管理記錄薄》，開(kāi)始系統(tǒng)地建立統(tǒng)計(jì)臺(tái)帳，持續(xù)、動(dòng)態(tài)地收集裝置運(yùn)行負(fù)荷樣本數(shù)據(jù)。

2.1裝置系列產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)臺(tái)帳的建立

首先，每月建立裝置統(tǒng)計(jì)日產(chǎn)量的時(shí)間數(shù)列，這個(gè)數(shù)列中的指標(biāo)數(shù)值主要包括：系列、日期、牌號(hào)、批號(hào)、擠出量、入庫(kù)量、盤(pán)盈盤(pán)虧值等。這是一個(gè)動(dòng)態(tài)的臺(tái)帳數(shù)據(jù)，建立這個(gè)動(dòng)態(tài)指標(biāo)數(shù)值，是為接下來(lái)計(jì)算序時(shí)平均數(shù)打下基礎(chǔ)。動(dòng)態(tài)指標(biāo)數(shù)據(jù)的收集，能夠反映一段時(shí)間裝置兩條系列的生產(chǎn)情況，通過(guò)序時(shí)平均數(shù)的計(jì)算消除短時(shí)間內(nèi)波動(dòng)的影響，從而便于觀察整體發(fā)展趨勢(shì)。

其次，每月建立裝置班組系列日產(chǎn)量的時(shí)間數(shù)列，這個(gè)數(shù)列與上一個(gè)統(tǒng)計(jì)日產(chǎn)量時(shí)間數(shù)列是關(guān)聯(lián)的，主要指標(biāo)數(shù)值包括：系列、日期、批號(hào)、工時(shí)、臺(tái)時(shí)產(chǎn)量。建立這個(gè)臺(tái)帳的目的：一方面，可以根據(jù)批次生產(chǎn)時(shí)間來(lái)計(jì)算批次臺(tái)時(shí)產(chǎn)量，為之后計(jì)算裝置兩條系列運(yùn)行負(fù)荷提供數(shù)據(jù)；另一方面，也可以動(dòng)態(tài)地跟蹤臺(tái)時(shí)產(chǎn)量變化情況，及時(shí)調(diào)整工藝參數(shù)，為分析班組臺(tái)時(shí)產(chǎn)量提供依據(jù)。

2.2裝置運(yùn)行負(fù)荷年臺(tái)帳的建立

每月建立統(tǒng)計(jì)臺(tái)帳，為年度裝置系列運(yùn)行負(fù)荷的時(shí)間數(shù)列提供計(jì)算依據(jù)。這個(gè)時(shí)間數(shù)列中的數(shù)值，是統(tǒng)計(jì)臺(tái)帳兩個(gè)時(shí)間數(shù)列的加權(quán)算術(shù)平均數(shù)。計(jì)算公式為：

通過(guò)每月對(duì)系列分牌號(hào)數(shù)據(jù)的加權(quán)算數(shù)平均，可以建立兩條系列的年度裝置運(yùn)行負(fù)荷臺(tái)帳。

3.裝置運(yùn)行負(fù)荷樣本數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)整理

在統(tǒng)計(jì)分析前，先對(duì)已經(jīng)建立的四年裝置運(yùn)行負(fù)荷數(shù)據(jù)樣本進(jìn)行整理。尋求系列牌號(hào)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量的變化規(guī)律，從而優(yōu)化系列牌號(hào)排產(chǎn)。分牌號(hào)對(duì)系列裝置運(yùn)行負(fù)荷數(shù)據(jù)以圖表的形式進(jìn)行整理，便于觀察分析。

3.1分牌號(hào)Xy散點(diǎn)圖分析

以采集的數(shù)據(jù)作為樣本，對(duì)樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分組，考慮到產(chǎn)品牌號(hào)ZJ2601一直安排在2系列生產(chǎn)，無(wú)法進(jìn)行兩條系列樣本數(shù)據(jù)比較，故分組對(duì)DJ200A、Q210、N210、N150、Z045產(chǎn)品牌號(hào)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)整理。由于各牌號(hào)的生產(chǎn)不是連續(xù)的，有的月份甚至是跳躍的，故采用散點(diǎn)圖來(lái)對(duì)比樣本數(shù)據(jù)，便于分析。

3.2長(zhǎng)周期因素對(duì)樣本數(shù)據(jù)的波動(dòng)影響

對(duì)采集到的樣本數(shù)據(jù)，用對(duì)比圖來(lái)觀察，裝置長(zhǎng)周期運(yùn)行對(duì)樣本數(shù)據(jù)產(chǎn)生的偏差影響較大，受工藝條件的影響，故對(duì)裝置長(zhǎng)周期運(yùn)行100天以上的波動(dòng)較大的樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行剔除，確保樣本數(shù)據(jù)的推斷分析置信度高。

4.運(yùn)用統(tǒng)計(jì)工具對(duì)樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行推斷分析

抽樣推斷是按隨機(jī)原則從全部研究對(duì)象中抽取部分單位進(jìn)行觀察，并根據(jù)樣本的實(shí)際數(shù)據(jù)對(duì)總體的數(shù)量特征做出具有一定可靠程度的估計(jì)和判斷。它是由部分推斷整體的一種認(rèn)識(shí)方法。其特點(diǎn)是推斷建立在隨機(jī)取樣的基礎(chǔ)上，運(yùn)用概率估計(jì)的方法，其誤差可以事先計(jì)算并加以控制。

4.1抽樣誤差的含義及影響抽樣誤差大小的因素

由于隨機(jī)抽樣的偶然因素使樣本各單位的結(jié)構(gòu)不足以代表總體各單位的結(jié)構(gòu)，而引起抽樣指標(biāo)和全體指標(biāo)之間的絕對(duì)離差。樣本的單位數(shù)，用“n”表示。一般要求n≥30樣本個(gè)數(shù)。

4.2抽樣平均誤差

在總體N中抽取樣本n時(shí)，有多種抽取的可能，每種可能都存在一個(gè)樣本標(biāo)準(zhǔn)差82。對(duì)這些標(biāo)準(zhǔn)差求算術(shù)平均數(shù)，即為抽樣平均誤差。抽樣平均誤差是抽樣平均數(shù)或抽樣成數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)差，反映了抽樣指標(biāo)與總體指標(biāo)的平均誤差程度。抽樣平均誤差公式：

4.3以牌號(hào)DJ200A為例，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行樣本推斷

（一）點(diǎn)估計(jì)

樣本平均數(shù)為：

Ⅰ系列樣本成數(shù)（均數(shù)以上率）為：

Ⅱ系列樣本成數(shù)（均數(shù)以上率）為：

（二）區(qū)間估計(jì)

樣本方差：

不同的t值對(duì)應(yīng)于不同的可靠度，或稱(chēng)為置信度。下面給出幾組在抽樣推斷中常用的t值與置信度的數(shù)值。

由此得出：Ⅰ系列樣本成數(shù)（均值區(qū)間以上率）為：29.27%

Ⅱ系列樣本成數(shù)（均值區(qū)間以上率）為：36.59%

4.4數(shù)據(jù)概率度問(wèn)題

在研究分牌號(hào)裝置運(yùn)行負(fù)荷時(shí)，牽扯到一個(gè)概率度概念。概率度是指在隨機(jī)事件進(jìn)行大量試驗(yàn)中，某種事件出現(xiàn)的可能性大小，它通常可以用某種事件出現(xiàn)的頻率來(lái)表示，又稱(chēng)機(jī)率、或然率。其計(jì)算公式為：t=△x/ux或t=△p/up

概率度越大，估計(jì)置信度越大，概率度是確定置信度大小的指標(biāo)，從概率度的大小，可間接地反映置信度的大小。

4.5各牌號(hào)樣本平均數(shù)和樣本成數(shù)

對(duì)樣本數(shù)據(jù)區(qū)間估計(jì)的推斷，用餅圖可以直觀的看到，裝置兩條系列生產(chǎn)不同牌號(hào)，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量在均值以上的比例略有不同。也就是說(shuō)產(chǎn)品牌號(hào)DJ200A和Z045在Ⅱ系列生產(chǎn)時(shí)，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量達(dá)到均值以上的百分比較Ⅰ系列多。而產(chǎn)品牌號(hào)Q210、N210、N150在Ⅰ系列生產(chǎn)時(shí)，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量達(dá)到均值以上的百分比較Ⅱ系列多。

5.結(jié)論

生產(chǎn)計(jì)劃排產(chǎn)對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)能力，降低各類(lèi)消耗，提高經(jīng)濟(jì)效益，都具有重要的作用。通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析，我們可以發(fā)現(xiàn)對(duì)不同系列牌號(hào)進(jìn)行優(yōu)化排產(chǎn)，可以在排除工藝因素干擾、設(shè)備運(yùn)行能力不佳的情況下，微觀地提高裝置臺(tái)時(shí)產(chǎn)量。

由此可以得出，裝置在生產(chǎn)穩(wěn)定，不受市場(chǎng)因素干擾的前提下，編制月度排產(chǎn)計(jì)劃時(shí)，應(yīng)考慮將產(chǎn)品牌號(hào)DJ200A排Ⅱ系列優(yōu)于排Ⅰ系列；產(chǎn)品牌號(hào)Q210排Ⅰ系列優(yōu)于排Ⅱ系列；產(chǎn)品牌號(hào)N210排Ⅰ系列優(yōu)于排Ⅱ系列：產(chǎn)品牌號(hào)N150排Ⅰ系列優(yōu)于排Ⅱ系列；產(chǎn)品牌號(hào)Z045排Ⅱ系列優(yōu)于排Ⅰ系列。