卷煙質量數據的統計分析與信息化管理系統設計

劉穎?劉穗君?李軍平?劉海峰

摘要：對于卷煙企業來講，卷煙的質量是最核心的競爭力，質量管理是生產管理系統的核心功能，在質量管理的設計過程中以生產線的過程數據為基礎，把生產工藝、工藝標準、質量指標、控制環節、質量問題等聯系起來，統一管理。因此卷煙質量必須做到時刻精準把控。隨著計算機技術的飛速發展，在企業的生產和管理中，信息技術的應用無處不在。執行制造系統作為一項高效的信息化管理系統，在提高企業產品和管理質量上有廣泛應用。

關鍵詞：卷煙質量；統計分析；信息化管理；系統設計

一、前言

伴隨著經濟全球化進程的持續推進，煙草行業的競爭由之前的國內市場延伸至國際市場，這就意味著需要推動卷煙加工整體水平與產品質量的躍升，來加快我國煙草行業融入國際競爭環境當中[1]。 自我國加入WTO并簽訂 《煙草控制框架公約》 后，我國煙草業所面臨的市場競爭壓力日漸增大。與此同時，供給側結構性改革的全面展開，也給煙草行業帶來了巨大的影響和沖擊。在這樣的形勢下，國家進一步優化頂層設計，圍繞該行業推出 《中國煙草科技發展綱要》，強調了其核心任務，即提高卷煙生產質量與水平，同時明確指出卷煙工業需要由現代的勞動密集半自動形態轉變成信息化與智能化形態[2]。

二、卷煙質量概述

質量控制體系主要指的是圍繞產品質量層面，起到科學控制作用的流程或者機制，其涵蓋了不同環節的活動與內容，諸如持續優化、策劃規劃、檢查與控制等。該體系的根本價值在于推動質量控制目標的達成，并通過各項舉措構建全局性、科學性的體系。

就煙草行業而言，卷煙內在質量與包裝水平是衡量卷煙產品的兩大維度，包含了如下內容：首先，卷煙產品的外包裝品質主要是指產品外觀方面的整體表現，例如小盒包裝、條盒包裝與煙支包裝方面的質量；其次，還包括眾多感官方面的表現，諸如和諧度、吸味、香氣與雜氣等，這屬于卷煙內在質量的范疇[4]。因此，結合卷煙內、外在質量的影響因素，可對其進行有針對性地控制。以包裝質量控制為例，其關鍵在于對卷煙原材料的把控，例如條盒小盒、盤紙、襯紙以及接裝紙等，而控制煙絲質量則為內在質量控制內容，其在一定程度上決定了感官品質，包括和諧度、香氣與吸味等。

卷煙質量是卷煙企業產品過程監管的核心內容和環節[5]。為了推進卷煙企業自動化、信息化和精細化的發展進程，需要將現代化的新興技術整合并集成在卷煙生產的質量監管過程之中。首先是卷煙產品在生產中的管理與重要數據的收集與統計，其次是對產品質量數據進行即時監控與分析，對產品質量進行實時評價[3]。最后實現對卷煙生產整體過程的質量把控。生產質量監管系統作為現代化的信息化管理系統，可以將管理層的一些重要決定盡快地體現在產品的生產之中，同時也能將產品生產的質量信息等即時反饋到管理層，便于卷煙企業的規?；?、信息化管理。執行制造系統主要宗旨就是利用執行系統技術與自動化技術，將車間作業的工作線程控制流程部分與企業的生產計劃進行充分融合。

三、卷煙質量監管系統

卷煙質量監管系統可以實現數據的收集與管理、數據的實時監測以及質量分析等[4]。首先依據質量監管系統進行大量的數據收集與統計并建立數據庫，設計靈活的方案采集數據，適應指標參數的控制和分析統計等需求，并通過生產實際對采集的數據進行分類和篩選。通過實時的質量監管可以幫助公司的領導層對企業產品的質量等進行監督，及時發現企業中的一些隱患問題，在一定程度上減少突發狀況的發生[5]，也使企業的各個部門獲得直觀的數據資料。同時可以協助操作人員完成質量數據分析和監控查詢等工作，對于生產過程中的隱患做出相關的報告并處理?？紤]到層次因素，還應對系統的監控項目進行個性化地分析設計，提出具體的監控方案，滿足生產過程中的需求。針對質量管理系統制定多種不同的質量分析工具[5]，例如常規控制圖、常規統計圖和相關分析等分析工具和手段，幫助分析和挖掘相關的質量數據，找出異常的原因，通過建立一些理論模型分析各個數據參數之間的關系，對生產中的異常情況做出分析與定位，及時改進生產工藝。

四、執行制造系統

執行制造系統最早由美國的先進制造中心提出，主要是領導管理系統與工業控制系統面向車間的信息管理系統。它可以為公司的管理人員展示整個車間的運行狀態，為計劃管理層和車間控制層構建一座橋梁，使兩者之間的銜接更緊密。在執行制造系統中，質量控制是最為核心的組成部分。質量管理中，執行制造系統將車間控制層所牽涉的質量數據采集、生產計劃、統計分析以及生產質量控制等功能進行有機結合，從而更好地提高產品的生產質量。對于卷煙企業來說，基于制造系統的在線管理系統可以對卷煙質量進行有效把控，提高產品的競爭力，促進企業的持續穩定發展。質量的管理是產品生產管理的最主要內容，在對卷煙質量數據進行統計分析和信息化管理系統設計時，必須以產品生產過程中的數據為依托，將工藝標準、生產工藝、質量問題、質量指標、控制環節和重要的控制設備有機結合起來，進行統一的管理和分析。通過對卷煙生產過程中采集的數據來分析、評估生產中的一些質量數據，從而精確地發現質量問題，并且分析產生質量問題的原因，為進一步提升卷煙質量提供數據支撐。成功建設完集成系統后，以封裝的模式將本身數據庫中的一些數據存儲在自身數據庫的接口表里，當用戶需要調用數據庫的相關數據時，任一系統都能給用戶提供另一方的數據[6]。根據系統的自身特點來決定自身接口表的數據種類與數量，在把計算機的信息處理技術應用到企業運營的基礎下，企業的管理及基層工作人員在現代化的管理思想中提取精要為運營手段提供決策?；趫绦兄圃煜到y的卷煙質量在線管理系統分析分為數據采集、生產監控、生產計劃調度、設備維護管理、過程質量控制和統計分析。

（一）數據采集

數據采集就是對卷煙企業生產過程中所有的數據進行收集、篩選、分析和整理。數據采集是管理系統和控制系統之間的信息橋梁，也是執行制造系統的基礎。通過數據采集可以為在線管理系統提供實時、全面的數據和信息，通過后續對數據的進一步的分析與整理可以指導生產設備的一系列操作行為[7]。

卷煙企業在獲取數據時主要通過中控系統來完成，而數據的錄入工作主要通過人工錄入的方式來完成。紙質數據的保存相對困難，數據的分析不夠詳盡，信息技術的融入相對較少，并且遠遠沒有形成數據庫的規模，因此在質量信息的共享層面需要不斷提高。通過質量監管系統可以構建相對完善的質量數據庫，借助尋找合適的數據采集方案來滿足參數和指標等數據統計的需要，結合實際的生產需求來甄選數據信息實現穩定的統計效果。

（二）生產監控

生產監控是對卷煙企業的生產過程進行實時監控和報警，主要通過在線管理系統中的各種數據進行實時分析與監控，通過數據反映出生產設備的運行狀態和產品的質量狀況等。一旦數據出現異常，系統能夠及時觸發警報，便于管理人員有針對地及時處理。

卷煙公司內部監管大都是中控質量檢驗及監管。中控系統通過趨勢圖等技術手段，由操作員來監控各個指標及參數。生產過程的控制水平和穩定性主要借助質量檢驗獲得質量指標數據來反映[8]。通過對生產過程中的各個板塊進行分析研究，目前的監管主要集中在“結果”環節，而且，使用的工藝相對復雜，生產的節奏比較快，受外部環境影響較大，完成高質量的監管相對困難，主要體現為：監管手段簡單，只看結果，不關心過程，浪費大量的生產數據，不能及時發現影響卷煙質量的問題，生產效率有“瓶頸”。各個部門雖然分工明確，但卻是自成體系，無法形成有機成體，信息的橫向傳遞不足，未能搭建協同監管的平臺，工作推進相對緩慢，使得管理者需要對生產狀況進行多層次了解，影響了企業的質量管理效率。當下卷煙生產企業的智能水平和自動化水平仍然不足，人力資源消耗比較大，生產曲線的監管主要依賴操作人員的主觀判斷，這就存在人為誤判的可能性。此外，對整個生產過程的狀況進行自動化預警的能力還有待提高。借助質量監管系統可以系統地幫助領導層實現對企業的逐級監督，及時掌握企業內部的各種突發狀況，協助各個部門獲得相關的數據資料，并且幫助工作人員進行數據追蹤分析和監管查詢等工作，對突發的異常狀況進行處理。

（三）生產計劃調度

生產計劃調度是執行制造系統中生產計劃的發展和延伸，主要是在卷煙企業的生產過程中根據銷售計劃來確定相對應的生產計劃，主要包括卷煙企業生產中的人工調整、自動編制調整和任務下達等，物料數據、訂單數據、訂單變更數據以及加工參數等都存在于該模塊中。由上往下傳遞訂單數據來實現指令與數據下達[9]；執行制造系統在接受上層下達的指令后，開始準備后續生產過程中需要的原料，同時該指令還用作主要的核算標準在預備或生產計劃外的投料使用情況，防止發生雙方系統反饋查詢不到的情況。通過卷煙質量在線管理系統對生產計劃的調度來確保卷煙企業的生產能夠按計劃有序進行。

（四）設備維護管理

卷煙企業的設備與卷煙的生產質量息息相關，因此，保證卷煙質量的前提是設備正常運轉?；趫绦兄圃煜到y的卷煙質量在線管理系統密切關注設備的運行和維護管理。按照設備維修保養工作的要求，在線管理系統可以制定相對應的點檢、維修、輪保等一系列設備管理維護計劃，從而保證設備的維修工作能夠高效、有序進行。基于執行制造系統的卷煙質量在線管理系統通過對設備的運行數據進行分析，對設備的效率和性能進行有效判斷，從而有針對性地提出維修和保養等一系列措施，保障生產設備的平穩運行，這對保證卷煙質量意義重大。

（五）過程質量控制分析

過程質量也是卷煙質量管理系統中十分重要的部分，主要是對卷煙生產中的工藝進行質量把控，從而保證卷煙的質量?；趫绦兄圃煜到y的卷煙質量在線管理系統具有在線質量控制、質量標準管理、質量數據采集、質量追蹤和質量統計分析等多種功能，通過在線管理系統科學、有效、全面的管理確保卷煙質量。關于質量標準的管理，主要是將其向程序化、參數化、嚴謹化的方向發展，由此依照卷煙質量標準對卷煙質量進行把控，可以為生產過程中的工藝標準和質量標準提供保障。而對于在線質量控制來說，主要是指在生產卷煙的整個過程中通過在線管理系統來進行在線的監控管理，從而保證卷煙生產的質量。質量統計分析是指對卷煙生產的質量數據進行分析，通過將質量標準與分析結果進行對比，確定產品是否合格。通過質量統計分析，可以實現產品質量的穩定。通過對卷煙產品質量的記錄可以實現質量追蹤，對出現問題的產品提供快速追蹤定位的功能，對出現的質量問題及時地分析解決。在制絲過程質量管理系統中以統計分析方法為基礎，結合前述的過程數據模型特性建立面向制絲線的過程質量分析評價，基本的分析評價方法見圖1。

過程質量的模型主要是以關鍵的工藝設備來構建的。系統通過對生產設備的一系列工藝任務進行描述，基于所完成的工藝任務的內容，對必要考核的工藝標準、質量指標來建立模型，將工藝標準、質量指標轉化為具體的工藝參數范圍。之后，系統通過具體的工藝參數標準來對各個環節的檢測器件和控制器件等分類并建立模型，完成從工藝標準、質量標準到工藝參數，再到器件控制的統一建模流程。最后將質量問題描述為具體的數據信息，并建立模型，便于分析和判斷生產過程中的質量狀況。

（六）統計分析

基于執行制造系統的卷煙質量在線管理系統的統計分析是針對卷煙生產中的各種實際數據進行統計分析，將其與目標數據進行對比，主要是對卷煙生產過程中的設備、消耗、質量和生產過程等多方面的數據信息進行科學的分類統計分析，根據統計分析結果，以此來對質量標準進行完善，同時對生產組合過程等進行優化，保障卷煙設備的生產能力，進一步保證卷煙生產質量。

統計過程控制為加工過程中各個工序和環節的監控提供了一整套統計分析方法以及相應的分析控制圖，從而達到保證和改進卷煙質量的目的。在卷煙制絲的過程管理系統中，以統計過程控制的統計分析方法為基礎，結合數據模型，建立了面向制絲線的過程質量分析和評價方法。過程質量分析評價方法可以分為批內過程質量評價、批間過程質量評價以及多批次過程質量評價。批內過程質量評價可以分為趨勢圖、直方圖、極差分布圖和控制圖（單值－移動極差、均值－標偏、均值－極差），批間過程質量評價又可以分為過程完整性評價、過程質量特性評價，以及批次過程質量判定，多批次過程質量評價主要用于批間過程質量分析[10]。

五、結語

信息往來溝通都是通過更新后的系統而得到提升的，企業里的物料使用現狀也能夠被更透明地掌控，卷煙企業的生產和管理規范性也被大幅提高。企業生產與管理人員的管理和信息技術能力在集成系統中得到提高，企業的質量管理直接關系到企業經營與發展。對于卷煙企業來說，加強基于執行制造系統的卷煙質量在線管理系統的建設，實現對生產過程的質量監控，提高了卷煙產品的生產質量及產品的競爭力，促進企業持續穩定發展。

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作者單位：河南中煙工業有限責任公司

責任編輯：張津平