CN102389161A - 打叶复烤过程片烟结构质量控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种打叶复烤过程片烟结构质量控制方法。(1)按打叶时间先后抽取片烟样品并分组，每个组称为一个子组，每组的样本数称为子组含量；(2)分选筛测定有代表性的片烟结构指标；(3)计算各子组指标的平均值

子组均值向量的平均值

子组协方差S，子组协方差阵的平均值S_p；(4)计算多变量T²控制图各子组的T²值及初步控制界；(5)根据控制图中子组的T²值及控制界，检查过程稳定情况，若有失控子组，剔除失控子组，以剩下的受控子组为基础，建立修正控制界，若没有失控子组，修正控制界为初步控制界；(6)再次检查片烟结构质量稳定状况，若有失控子组T²＞UCL，剔除失控子组，用初步检测中的受控子组加上第二次检测中的受控子组，以两次检测的受控子组为基础，确立用于监控未来工序的控制界。本发明能及时准确地对片烟结构的质量进行控制。

Description

打叶复烤过程片烟结构质量控制方法

技术领域

本发明涉及一种卷烟生产的控制方法，具体地说是一种打叶复烤过程片烟结构质量控制方法。

背景技术

片烟结构质量是保证卷烟制丝质量的重要条件，制丝质量的稳定必然要求打叶复烤过程片烟结构保持质量稳定。然而，生产过程中片烟结构往往靠检测装箱成品质量了解其稳定状况，检测的滞后对改善片烟结构有很大的限制，不能及时发现过程的异常并采取管理或技术方面的改进措施。

过程控制是是运用统计学的原理和方法，以控制图为工具对过程及其输出进行分析，来确定过程变差的特殊原因，以便采取适当措施来达到并保持统计控制状态。过程控制在卷烟工业及打叶复烤工业自动化方面已有应用，尤其是单变量统计过程控制(SPC技术)，控制的指标为单一指标，且样本数不能够满足统计的需要，而片烟结构指标较多(大片率、中片率和小片率等)，实际生产中能够利用的样本数据较少，给片烟结构质量控制的可操作性增加了难度。针对叶片结构质量的过程控制，有必要探索一种新控制方法，在具有实际可操作性的前提下，能反映片烟结构质量的稳定状况，以便及时发现问题并消除或改进，做好片烟结构质量的控制。

发明内容

本发明的目的就是针对现有片烟结构质量过程控制技术的缺陷，提供一种打叶复烤过程片烟结构质量控制方法，它利用多变量统计过程控制原理同时对片烟结构多个指标进行质量控制，以便及时准确地对片烟结构的质量进行控制。

为解决以上问题，本发明采用了以下技术方案：按照以下步骤进行：

(1)在片烟打包前，按打叶时间先后抽取片烟样品并分组，每个组称为一个子组，每组的样本数称为子组含量(n)；

(2)通过叶片振动分选筛测定有代表性的片烟结构指标；

(3)计算各子组指标的平均值

子组均值向量的平均值子组协方差(S)，子组协方差阵的平均值(S_p)；

(4)利用多变量统计过程控制原理，计算多变量T²控制图各子组的T²值及初步控制界；

(5)根据控制图中子组的T²值及控制界，检查过程稳定情况，若有失控子组(T²＞UCL)，剔除失控子组，以剩下的受控子组为基础，建立修正控制界，若没有失控子组(T²＞UCL)，修正控制界为初步控制界。

(6)再次采集样品，并按照打叶复烤时间的先后对样品进行分组，利用修正控制界对所采集的片烟样品子组的结构指标进行稳定性检验。

(7)再次检查片烟结构质量稳定状况，若有失控子组(T²＞UCL)，剔除失控子组，用初步检测中的受控子组加上第二次检测中的受控子组，以两次检测的受控子组为基础，确立用于监控未来工序的控制界。

(8)用确立的用于监控未来工序的控制界对未来打叶复烤过程片烟结构指标进行监控。

所述步骤(1)中，抽取样品时要连续抽样，时间间隔要一致，初步控制界建立所利用的子组数原则上不受限制，只要大于1即可，每次采集样品(3000±300)g。

所述步骤(2)中，检测的片烟结构指标一般选择比较有代表性的指标为：大片率、中片率和小片率。

所述步骤(4)中，初步控制界建立时，小样本T²的概率分布为

取虚报概率为a，T²控制图的上控制界，

下控制界LCL＝0，其中p为检测指标数，m为子组数，n为子组含量，F是统计分布函数。

所述步骤(5)中，修正控制界建立时，小样本T²的概率分布为取虚报概率为α，T²控制图的上控制，

，下控制界LCL＝0。

所述步骤(7)中，检测未来工序的控制界建立时，小样本T²的概率分布为

取虚报概率为α，T²控制图的上控制界

下控制界LCL＝0。

所述步骤(4)、(5)、(6)、(7)中，根据多变量统计过程原理

其中p为检测指标数，m为子组数，n为子组含量，

为子组指标平均值，

为子组均值向量的平均向量，S_p为子组协方差阵的平均值。

本发明运用多变量统计过程控制理论，有效地解决了同时对片烟结构多个指标的质量控制，通过不断的修正控制界，解决了打叶复烤片烟结构样本数较少而难以满足统计需求的问题。本方法有利于在打叶复烤过程对片烟结构质量进行及时控制，提高片烟质量，对保持片烟质量的均匀稳定有重要的意义。

附图说明

图1为实际生产中，具体的操作过程流程图；

图2为建立的初步控制界及过程检测；

图3为建立的修正控制界及过程检测；

图4为建立的用于未来工序检测的控制界及过程检测。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明做进一步的说明。

本发明以某打叶复烤企业提供的片烟样品C3F为试验材料，检测指标为大片率、中片率、小片率，首先，采集50个样本(表1)，分5组，对5个实验组进行多变量检验，建立初步控制界，取虚报概率α＝0.005则初步控制界， $\mathrm{UCL}=\frac{p(m-1)(n-1)}{\mathrm{mn}-m-p+1}{F}_{p,\mathrm{mn}-m-p+1,a}=\frac{3\×(5-1)(10-1)}{5\×10-5-3+1}{F}_{\mathrm{3,5}\×10-5-3+\mathrm{1,0.005}}=1236,$ 结果如图1。按照公式计算各子组的T2值，如第1个子组的

其中n＝10，

结合其他子组计算

$S_P=1\×{10}^{-3}\×\left(\begin{array}{ccc}0.5569& -0.4629& -0.0824\\ -0.4629& 0.4146& 0.0403\\ -0.0824& 0.0403& 0.0400\end{array}\right)$ 同理，第2子组至第5子组的T²值依次为1.04、5.34、2.28、5.08。第一个子组的T²值超出初步控制界，剔除该子组。

表1打叶复烤各子组片烟结构

其次，对控制界进行修正，建立修正控制界。剔除第一子组，以剩下的4个受控子组为样本，即子组数为m＝4，建立修正控制界，取虚报概率α＝0.005，则修正控制界 $\mathrm{UCL}=\frac{p(m+1)(n-1)}{\mathrm{mn}-m-p+1}{F}_{p,\mathrm{mn}-m-p+1,a}=\frac{3\×(4+1)(10-1)}{4\×10-4-3+1}{F}_{\mathrm{3,4}\×10-4-3+\mathrm{1,0.005}}=20.30,$ 再根据实际打叶情况，采集可利用的样本50个，分5组，对5个实验组进行多变量分析，分别计算5个子组的T²值，计算方法如前所述。以20.30为T²控制图图的控制界，结果如图2。第3子组的T²＝32.77，超出修正控制界，表明过程存在异常，继续查找失控原因并采取纠正措施。最后，以两次检测都受控的子组为基础，子组数m＝8，即第一次受控的4个子组和第二次受控的4个子组，建立用于监控未来工序的控制界，对未来的工序进行过程检测和控制， $\mathrm{UCL}=\frac{p(m+1)(n-1)}{\mathrm{mn}-m-p+1}{F}_{p,\mathrm{mn}-m-p+1,a}=\frac{3\×(8+1)(10-1)}{8\×10-8-3+1}{F}_{\mathrm{3,8}\×10-8-3+\mathrm{1,0.005}}=16.18,$ 第三次采集样本，根据打叶复烤量，按照打叶时间的先后采集100个样本，分成10组，计算10个子组的T²值，计算方法如前所述。利用上控制界UCL＝16.18对打叶复烤过程叶片结构质量进行检测，结果如图3。图3中所检测的10个子组均受控，质量稳定性较好。需要说明的是，在未来监控的一段时间内，在积累了一定的样本资料后，可以对控制界再做进一步的调整。

Claims (7)

1.一种打叶复烤过程片烟结构质量控制方法，按照以下步骤进行：

(1)在片烟打包前，按打叶时间先后抽取片烟样品并分组，每个组称为一个子组，每组的样本数称为子组含量n；

(2)通过叶片振动分选筛测定有代表性的片烟结构指标；

(3)计算各子组指标的平均值

子组均值向量的平均值

子组协方差S，子组协方差阵的平均值S_p；

(4)利用多变量统计过程控制原理，计算多变量T²控制图各子组的T²值及初步控制界；

(5)根据控制图中子组的T²值及控制界，检查过程稳定情况，若有失控子组T²＞UCL，剔除失控子组，以剩下的受控子组为基础，建立修正控制界，若没有失控子组T²＞UCL，修正控制界为初步控制界。

(6)再次采集样品，并按照打叶复烤时间的先后对样品进行分组，利用修正控制界对所采集的片烟样品子组的结构指标进行稳定性检验。

(7)再次检查片烟结构质量稳定状况，若有失控子组T²＞UCL，剔除失控子组，用初步检测中的受控子组加上第二次检测中的受控子组，以两次检测的受控子组为基础，确立用于监控未来工序的控制界。

(8)用确立的用于监控未来工序的控制界对未来打叶复烤过程片烟结构指标进行监控。

2.根据权利要求1所述的一种打叶复烤过程片烟结构质量控制方法，其中所述步骤(1)中，抽取样品时连续抽样，时间间隔一致，初步控制界建立所利用的子组数大于1，每次采集样品3000±300g。

3.根据权利要求1所述的一种打叶复烤过程片烟结构质量控制方法，其中所述步骤(2)中，测定的片烟结构有代表性的指标为大片率、中片率和小片率。

4.根据权利要求1所述的一种打叶复烤过程片烟结构质量控制方法，其中所述步骤(4)中，初步控制界建立时，小样本T²的概率分布为

取虚报概率为a，T²控制图的上控制界，

下控制界LCL＝0，其中p为检测指标数，m为子组数，n为子组含量，F是统计分布函数。

5.根据权利要求1所述的一种打叶复烤过程片烟结构质量控制方法，其中所述步骤(5)中，修正控制界建立时，小样本T²的概率分布为取虚报概率为α，T²控制图的上控制，

下控制界LCL＝0。

6.根据权利要求1所述的一种打叶复烤过程片烟结构质量控制方法，其中所述步骤(7)中，检测未来工序的控制界建立时，小样本T²的概率分布为取虚报概率为α，T²控制图的上控制界

下控制界LCL＝0。

7.根据权利要求1所述的一种打叶复烤过程片烟结构质量控制方法，其中所述步骤(4)、(5)、(6)或(7)中，根据多变量统计过程原理其中p为检测指标数，n为子组含量，

为子组指标平均值，

为子组均值向量的平均向量，S_p为子组协方差阵的平均值。

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