基于移動設備的制絲車間質量管理系統應用研究

曹曉冬，王濤，楊萍，林碩

(1.吉林煙草工業有限責任公司延吉卷煙廠，吉林 延吉 133000；2.沈陽建筑大學，遼寧 沈陽 110168)

0 引言

隨著科技的快速發展，越來越多的新技術在各個領域發揮了巨大的作用。在通信領域，5G的快速發展和普及讓民眾享受到了高速網絡所帶來的便利，電影的下載速度是原來的幾十倍，高清直播也不再是視頻服務的“奢侈品”。以上還只是新技術在生活服務方面的應用，在制造業新技術也已經做好了準備，在各個方面提高現有技術水平，改變現有的規則和限制。傳統的自動化生產線，通過傳感器收集設備狀態和在制品參數，判斷設備是否正常運行，產品是否符合質量要求[1]?，F在移動網絡的數據傳輸速度大幅提升，可以實現更多更大數據和文件的發送與接收，所以制造業的生產方式也在變化，來適應新技術的應用[2]。

本文通過對移動設備應用的特點，結合煙草企業制絲車間的質量管理實際情況，分析和設計了適合移動設備應用的制絲車間質量管理系統模塊，并在車間實際應用驗證，證明新技術對原有生產管理方式的提升是有效的。

1 生產管理移動設備應用現狀

當前，移動設備在生產車間的應用還比較少見，因為機械加工車間內的電磁干擾較強，以及網絡環境較差等因素，PDA和手持終端的應用比較受限制?，F在由于網絡技術的進步，網絡傳輸速度和質量有了明顯的提升。而且隨著制造技術的升級，企業的自動化和信息化程度也大大提高，為移動設備的應用打好了技術基礎[3]。

當前的移動設備不是以前的定制設備或者掃碼槍之類的用途單一的設備，而是較為通用的設備或者民用設備，例如平板電腦和手機等。這樣的好處是：不但使用方便，適合移動辦公，而且對應的軟件開發也更為方便，與原有系統的集成度也較好[4]。

同時，因為平板電腦等設備本身帶有攝像頭、麥克風等，能夠實現拍照、錄像、錄音和手寫輸入等信息采集方式，大大方便了生產現場的數據采集。使原來的現場采集數據，返回辦公室上傳數據的方式，變成了只要連接上企業內網，隨時隨地采集數據、隨時隨地上傳數據，方便進行數據分析，也豐富了生產相關數據的維度[5]。

2 制絲車間質量管理需求

嚴格執行的制絲工藝流程是產品質量的保證，現有的制絲工藝如圖1所示。在制絲車間，所有的原料在使用前需要按照訂單確認其規格和數量，而且設備在加工時設置的參數需要嚴格按照產品的工藝標準設定。在投料前，檢查原材料的質量，如果出現異常，需要上報并進行更換。每天的產品也需要進行質量分析，形成報表并上報。目前，還需要對質量問題繼續進行深度分析，調整生產環節的操作或者定位問題的原因，并徹底解決以提高產品質量。

圖1 制絲工藝流程

3 系統功能設計

煙絲質量關系到產品的最終成品的質量，并且風味都是由煙絲所體現，所以制絲車間的產品質量非常重要。車間對煙絲生產的質量管理主要分為兩大部分，生產設備參數管理和在制品質量管理，其中制絲經驗庫是在制品質量管理的重要功能模塊，能夠為質量異常事件提供快速處理的方案。

3.1 設備參數管理

因為煙絲的生產主要依靠設備進行較長時間的加工，在過程中設備參數的設計和生產過程中實際參數非常關鍵，主要包括水分、溫度、流量及加香加料精度等。如果不能按照產品的工藝要求進行設置，其產品無法達到要求，質量檢驗不能合格，所以設備運行時的生產參數一定要準確，并且能夠即時采集，根據數據的變化趨勢調節生產參數。其中一部分需求，通過設備本身就能夠實現，但是實際的生產過程中數據還是需要采集，作為本批次產品的生產過程數據記錄，便于后續的產品追溯。一方面，要采集設備設置的生產參數；另一方面，還要記錄實際的生產過程數據。兩類數據作為產品的生產相關數據對產品進行綁定，為其他功能模塊分析產品質量和追溯提供原始的數據，也是信息化管理的基礎數據。

3.2 在制品質量管理

與設備參數的數據不同，在制品的質量檢驗需要在完成本階段生產時進行，包括分析煙絲的水分控制情況等，對照工藝要求檢查煙絲各方面的質量。煙絲的質量標準有對應的數據指標，同時在出現問題產品時，也需要進行記錄。移動設備可以很好地利用其具有的拍照和錄像錄音功能，對質量問題進行多維度的記錄。這也是基于移動設備的質量管理系統比傳統系統優越的方面。通過高速網絡，移動設備可以將數據上傳至服務器，由其他質量分析功能模塊進行記錄和分析。同時，可以結合制絲經驗庫對異常情況進行快速處理。

3.3 制絲經驗庫

制絲經驗庫的主要功能是保存有參考價值的工藝事件，預報警等異常處理方式，以便于以后生產過程中出現類似的異常時操作員可以參考經驗庫對相應異常的處理方式來處理異常，以確保工作效率和生產質量。

基于以往記錄的質量異常事件和處理方案，系統能夠形成異常轉化經驗，異常轉化經驗是把已處理完成訂單異常和工藝事件進行經驗轉化保存，使制絲經驗庫更加完整。同時，為了保證制絲經驗庫的經驗準確，在生成每一條經驗后，都需要對其進行審核，只有通過審核的經驗，才能進入經驗庫，提供用戶使用。

4 系統應用驗證

基于移動設備的運算能力與服務器相比較差的特征，所以數據的分析和運算功能由服務器上的功能模塊完成，例如制絲經驗庫中經驗的生成。移動設備主要的功能是數據的采集和數據的查詢和顯示。并且，要將其與現有系統的功能模塊進行結合，避免重復開發造成的浪費和數據冗余，使系統效率更高，用戶體驗更好。

制絲經驗庫中的異常轉化經驗功能界面如圖2所示。進入轉化經驗功能界面后，選擇查詢條件，點擊右上角查詢按鈕，可以查詢到相應的異常處理數據，分別可以查詢異常數據，異常轉化為經驗。對于新的異常經驗，選擇任意一個異常數據，點擊“轉化經驗”按鈕，所選異常數據就已提交到經驗審核。待審核通過后，異常處置數據將轉化為經驗。

圖2 異常轉化經驗功能界面

對于制絲車間的產品質量，可以結合現有系統的質量管理模塊數據，通過移動設備查詢數據，如圖3所示。移動設備有顯示屏幕大的優點，比傳統筆記本電腦屏幕尺寸略小，所以在使用時能顯示更多的內容，在開發時，部分功能可以沿用現有框架和類庫，降低開發成本，提高開發速度和效率。

圖3 質量信息查詢界面

系統在使用時，首先可以連接企業的內部網絡，完成身份認證后即可登錄進入系統。工人在登錄系統時，也相當于完成了考勤打卡，以及身份的確認。在車間對生產設備巡檢和產品質量檢測時，通過拍照的方式，記錄設備運行情況，同時記錄設備運行時數據。在完成巡檢工作后，簽到確認設備狀態良好。當設備出現問題時，通過拍照和視頻等方式，記錄下設備異常的問題，并在系統中提交。同時，在制絲經驗庫中自動查詢相關異常問題，如果有對應的經驗，則工人可以根據提示，完成異常情況的處理。在煙絲質量檢測方面，同樣的記錄產品的質量參數和對應的產品信息、訂單信息、批次信息。在出現異常時，查詢制絲經驗庫，來解決對應的質量異常問題。

5 結論

本文通過對熱點領域技術發展的研究分析，結合卷煙生產企業的實際需求，設計了基于移動設備的制絲車間質量管理系統。系統結合了原有系統的設備管理模塊、質量管理模塊和基礎信息模塊，利用移動設備便攜、能夠聯網、具備拍照和錄像功能等優勢，將傳統的車間記錄辦公室處理的質量管理方式，升級為發現即處理，明顯提高了質量異常事件處理的效率。同時，利用移動設備的特點，多維度地記錄質量異常問題，為智能分析產品質量問題打下了數據基礎，長時間的積累能夠為算法分析提供真實可信的大量數據。

最后，通過該系統的應用，企業的制絲車間的質量管理效率明顯提高，大大減少了工人的工作量，同時也提高了設備的生產效率。因為能夠對質量問題及時處理，煙絲質量較之前也有所提高。證明本系統在實際生產中，具備一定的應用前景。