CN102436202A - 化学品监控报警系统及利用该系统实施监控化学品使用量或库存量的方法 - Google Patents

Abstract

本发明一般涉及一种在半导体行业中监控化学品状态的系统及该系统的应用方法，更确切的说，本发明旨在提供一种化学品监控报警系统及利用该系统实施监控化学品使用量或库存量的方法，能根据历史数据设置化学品动态使用量预警上下限阈值和动态库存量预警阈值，实现使用量和库存量异常时及时、有效预警。此发明的提出，对于提高半导体制造、液晶面板制造、太阳能制造等高科技制造业的化学品管理效率，降低化学品供应风险，保障生产线安全正常生产都具有重大意义。

Description

化学品监控报警系统及利用该系统实施监控化学品使用量或库存量的方法

技术领域

本发明一般涉及一种在半导体行业中监控化学品状态的系统及该系统的应用方法，更确切的说，本发明旨在提供一种化学品监控报警系统及利用该系统实施监控化学品使用量或库存量的方法。

背景技术

随着集成电路行业的发展，半导体制程工艺不断演进，密集度越来越高，资金投入越来越多，这些因素都对厂务动力系统的无故障运行能力提出了更高的要求，尤其是要求物料调配与制造部门之间的协调关系达到零差错。其中，作为极为重要的厂务化学品供应系统是为生产线提供无中断化学品供应的调配系统，其稳定性与可靠性直接关系到生产线的正常运行。在厂务化学品供应系统中所必须追踪和关注的各类问题中，化学品供应是一个核心点，其短缺或调配有误将直接造成整条半导体生产线的停滞，并极有可能导致当前的在制品的损坏。不仅是集成电路，类似的问题还存在与之相近的各行业中，例如太阳能光伏产业、液晶面板等制造业。

目前的化学品监控预警存在以下不足：其一、采用人工方式对化学品指标数据进行监控检查，难以及时准确地发现供应异常，容易造成错、漏报警；其二、根据经验值设置预警阈值，不能保证阈值设置的科学合理性，且不能动态地根据最新的生产消耗等指标数据及时更新预警阈值；其三、化学品监控预警系统的缺失，不仅不能实现化学品监控预警的自动化、降低管理效率和水平，而且难以通过集成历史数据，以计算出更优的预警阈值。

正是由于上述及其他潜在的不利因素，会导致化学品供应预警的滞后，造成误报和漏报，影响正常生产。因此，非常有必要对化学品进行密切监控，并在化学品的使用和库存出现异常情况时准确预警，及时进行化学品补充，从而保证生产正常运行。此外，除了对化学品进行必要的监控外，还需要做到整合历史指标数据，计算并设置预警阈值，通过监控预警系统辅助管理人员在化学品供应时能够对潜在风险进行有效预警，从而及时、高效、准确、自动地进行化学品供应管理。

鉴如此，本发明提供了一种化学品监控报警系统及监控化学品使用量或库存量的方法，能根据历史数据设置化学品动态使用量预警上下限阈值和动态库存量预警阈值，实现使用量和库存量异常时及时、有效预警。此发明的提出，对于提高半导体制造、液晶面板制造、太阳能制造等高科技制造业的化学品管理效率，降低化学品供应风险，保障生产线安全正常生产都具有重大意义。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提出了一种用于监控化学品使用量的预警方法，并且该方法主要包括以下步骤：

步骤S1、采集生产线进行生产的当天所需的化学品使用量指标数据和统计至少一个时间粒度t内的化学品的历史使用量指标数据的数值集合；

步骤S2、计算化学品的历史使用量指标数据的数值集合的数学期望值μ和均方差值σ，并利用所述数学期望值μ作为化学品的动态使用量预警基准值；

步骤S3、依据所述动态使用量预警基准值和均方差值σ来设置化学品的动态使用量上限预警阈值和动态使用量下限预警阈值；

步骤S4、将所述化学品使用量指标数据与动态使用量上限预警阈值和所述动态使用量下限预警阈值进行比较；

当所述化学品使用量指标数据不在所述动态使用量上限预警阈值和所述动态使用量下限预警阈值的范围内时，进行预警，并对生产线所消耗的化学品使用量继续进行监控；以及当所述化学品使用量指标数据在所述动态使用量上限预警阈值和所述动态使用量下限预警阈值的范围内时，继续对生产线所消耗的化学品使用量进行监控。

具体而言，是通过化学品监控报警系统来监控化学品使用量并选择是否发送预警信息，首先运行化学品监控报警系统，对生产线所消耗的化学品使用量进行监控，并利用所述化学品监控报警系统所包含的采集模块来采集生产线进行生产的当天所需的化学品使用量指标数据；其次利用所述化学品监控报警系统所包含的计算模块来计算化学品的动态使用量预警基准值；之后利用所述化学品监控报警系统所包含的设置模块来设置化学品的动态使用量上限预警阈值和动态使用量下限预警阈值；再利用所述化学品监控报警系统所包含的预警模块来将所述化学品使用量指标数据与动态使用量上限预警阈值和所述动态使用量下限预警阈值进行比较：

当所述化学品使用量指标数据不在所述动态使用量上限预警阈值和所述动态使用量下限预警阈值的范围内时，预警模块进行预警，并继续运行化学品监控报警系统，对生产线所消耗的化学品使用量继续进行监控；以及当所述化学品使用量指标数据在所述动态使用量上限预警阈值和所述动态使用量下限预警阈值的范围内时，继续运行化学品监控报警系统，对生产线所消耗的化学品使用量继续进行监控。

上述的方法，步骤S2中，计算化学品的动态使用量预警基准值的过程中，所述历史使用量指标数据的数值集合包括在时间粒度t（t为大于1的任意自然天数）内的任意一天的化学品历史使用量指标数据Xt；以及

 （t>1）

 （t>1）。

上述的方法，其中历史使用量指标数据的数值集合包括在30天的时间粒度内的每天（任意一天）的化学品历史使用量指标数据，且该30天为对化学品使用量进行监控的当天之前的前30天；则

 （t=30）

 （t=30）。

上述的方法，步骤S3中，设置化学品的动态使用量上限预警阈值和动态使用量下限预警阈值的过程中，所设置的动态使用量上限预警阈值和动态使用量下限预警阈值包含单级动态使用量上限预警阈值及相对应的单级动态使用量下限预警阈值，或包括多级动态使用量上限预警阈值及相对应的多级动态使用量下限预警阈值。

上述的方法，在多级动态使用量上限预警阈值及相对应的多级动态使用量下限预警阈值中，包括一级动态使用量上限预警阈值μ+2σ、及与之相对应的一级动态使用量下限预警阈值μ-2σ；以及

包括二级动态使用量上限预警阈值μ+3σ、及与之相对应的二级动态使用量下限预警阈值μ-3σ。

本发明还提供一种用于监控化学品库存量的预警方法，该方法主要包括以下步骤：

步骤S1、采集当前的化学品库存量指标数据和统计至少一个时间粒度t内的化学品的历史使用量指标数据的数值集合；

步骤S2、计算化学品的历史使用量指标数据的数值集合的数学期望值μ和均方差值σ，并确定化学品的动态库存量预警天数值T；

步骤S3、依据所述动态库存量预警天数值T和数学期望值μ、均方差值σ来设置化学品的动态库存量预警阈值；

步骤S4、将所述化学品库存量指标数据与所述动态库存量预警阈值进行比较；

当化学品库存量指标数据小于动态库存量预警天数值时，进行预警，并继续对化学品的库存量进行监控；以及

当化学品库存量指标数据大于或等于动态库存量预警阈值时，对化学品的库存量继续进行监控。

具体而言，是通过化学品监控报警系统来监控化学品库存量并选择是否发送预警信息，首先运行化学品监控报警系统，对化学品的库存量进行监控，并利用所述化学品监控报警系统所包含的采集模块来采集当前的化学品库存量指标数据；其次确定化学品的动态库存量预警天数值T；之后利用所述化学品监控报警系统所包含的设置模块来设置化学品的动态库存量预警阈值；再利用所述化学品监控报警系统所包含的预警模块来将所述化学品库存量指标数据与所述动态库存量预警阈值进行比较：

当化学品库存量指标数据小于动态库存量预警天数值时，预警模块进行预警，并继续运行化学品监控报警系统，对化学品的库存量进行监控；以及当化学品库存量指标数据大于或等于动态库存量预警阈值时，继续运行化学品监控报警系统，对化学品的库存量继续进行监控。

上述的方法，步骤S2中，所述动态库存量预警天数值T由化学品供应周期所决定。

上述的方法，步骤S3中，设置化学品的动态库存量预警阈值的过程中，所述历史使用量指标数据的数值集合包括在时间粒度t（t为大于1的任意自然天数）内的任意一天的化学品历史使用量指标数据Xt；以及

 （t>1）

 （t>1）。

上述的方法，其中历史使用量指标数据的数值集合包括在30天的时间粒度内的每天（任意一天）的化学品历史使用量指标数据，且该30天为对化学品使用量进行监控的当天之前的前30天；则

 （t=30）

 （t=30）。

上述的方法，步骤S3中，设置化学品的动态库存量预警阈值的过程中，所设置的动态库存量预警阈值包括单级或多级动态库存量预警阈值。

上述的方法，在多级动态库存量预警阈值中，包括一级动态库存量预警阈值（μ+3σ）x T；以及

包括二级动态库存量预警阈值μ x T。

另外，本发明还提供一种监控化学品使用量或库存量的化学品监控报警系统，主要包括以下模块：

采集模块，用于采集化学品使用量指标数据和化学品库存量指标数据，采集模块还用于采集一个时间粒度t内的化学品的历史使用量指标数据的数值集合；

计算模块，根据所述化学品的历史使用量指标数据的数值集合计算该历史使用量指标数据的数值集合的数学期望值和均方差值；

设置模块，根据所述数学期望值和所述均方差值设置动态使用量预警上限阈值和动态使用量预警下限阈值；以及

根据所述数学期望值和所述均方差值和化学品的动态库存量预警天数值设置动态库存量预警阈值；

预警模块，将化学品使用量指标数据与动态使用量预警上限阈值和动态使用量预警下限阈值进行比较，在化学品使用量指标数据不在动态使用量上限预警阈值和动态使用量下限预警阈值的范围之内时进行预警；以及

将采集的化学品库存量指标数据与动态库存量预警阈值进行比较，在化学品使用量指标数据小于动态库存量预警阈值时进行预警。 

上述的化学品监控报警系统，所述计算模块接收采集模块所传输的数据信息，采集模块将所采集的一个时间粒度t内的化学品的历史使用量指标数据的数值集合并传输给计算模块，并且计算模块利用该时间粒度t内的化学品的历史使用量指标数据的数值集合计算出数学期望值μ、均方差值σ；

其中，历史使用量指标数据的数值集合包括在时间粒度t（t为大于1的任意自然天数）内的任意一天的化学品历史使用量指标数据Xt；以及

 （t>1）

 （t>1）。

上述的化学品监控报警系统，所述设置模块接收计算模块所传输的数据信息，并且设置模块将计算模块所传输的数学期望值设置为动态使用量预警基准值，并进一步依据该动态使用量预警基准值和计算模块所传输的均方差值来设置动态使用量上限预警阈值及动态使用量下限预警阈值；并且

动态使用量上限预警阈值及动态使用量下限预警阈值包括单级动态使用量上限预警阈值及相对应的单级动态使用量下限预警阈值，或多级动态使用量上限预警阈值及相对应的多级动态使用量下限预警阈值。

上述的化学品监控报警系统，设置模块在设置多级动态使用量上限预警阈值及相对应的多级动态使用量下限预警阈值的过程中，包括设置一级动态使用量上限预警阈值μ+2σ、及设置与之相对应的一级动态使用量下限预警阈值μ-2σ；以及

还包括设置二级动态使用量上限预警阈值μ+3σ、及设置与之相对应的二级动态使用量下限预警阈值μ-3σ。

上述的化学品监控报警系统，所述预警模块分别接收采集模块所传输的数据信息及设置模块所传输的数据信息，预警模块将采集模块所传输的化学品使用量指标数据与设置模块所传输的动态使用量上限预警阈值和动态使用量下限预警阈值进行比较。

上述的化学品监控报警系统，所述设置模块接收计算模块所传输的数据信息，并进一步依据动态库存量预警天数值和计算模块所传输的数学期望值、均方差值来设置动态库存量预警阈值；并且

动态库存量预警阈值包括单级或多级动态库存量预警阈值。

上述的化学品监控报警系统，设置模块在设置多级动态库存量预警阈值的过程中，包括所设置的一级动态库存量预警阈值（μ+3σ）x T；以及

还包括设置二级动态库存量预警阈值μ x T。

上述的化学品监控报警系统，所述预警模块分别接收采集模块所传输的数据信息及设置模块所传输的数据信息，预警模块将采集模块所传输的化学品库存量指标数据与设置模块所传输的动态库存量预警阈值进行比较。

本领域的技术人员阅读以下较佳实施例的详细说明，并参照附图之后，本发明的这些和其他方面的优势无疑将显而易见。

附图说明

参考所附附图，以更加充分的描述本发明的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本发明范围的限制。

图1是化学品使用量监控预警方法的示意性流程图。

图2是化学品库存量监控预警方法的示意性流程图。

图3是化学品监控报警系统的结构模式和内部各模块之间的连接传输关系的示意图。

具体实施方式

参见图1所示，该流程图展示了用于监控化学品使用量的预警方法，该方法中主要是通过如图3所示的化学品监控报警系统300来监控化学品使用量，以利用化学品监控报警系统300来选择是否发送预警信息，该预警信息的发送是依靠化学品监控报警系统300所包括的预警模块304来完成，具体而言，该方法包括了以下步骤：

如步骤101所示，先运行化学品监控报警系统300，用于对生产线所消耗的化学品使用量进行监控。值得注意的是，如步骤102所示，首先需要利用化学品监控报警系统300所包含的采集模块301来采集生产线进行生产的当天（也即对化学品使用量进行监控的当天）所需的化学品使用量指标数据，化学品使用量指标数据通常是生产线一天所需的化学品使用量。而这之前先要统计至少一个时间粒度t内化学品的历史使用量指标数据的数值集合，并且可以认为该数值集合是化学品的历史使用量指标数据的样本空间，而采集模块301的功能之一就是采集在时间粒度t内化学品的历史使用量指标数据的数值集合，其中，时间粒度t可认为是选取的包含有一定天数的时间段。而且历史使用量指标数据的数值集合包括在时间粒度t内任意一天的化学品历史使用量指标数据Xt，其实就是时间粒度t内所有天数的化学品历史使用量指标数据Xt的集合，所以历史使用量指标数据的数值集合又可阐示为：｛X1+X2+X3+…+Xt｝，t为大于1的任意自然天数。然而必须认识到，即使理论上时间粒度t大于1即可，并且时间粒度t可以任取一段天数，但是基于样本实用性和可参考性的考虑，通常在生产的当天向前追溯若干天，并将这些天数（时间段）作为一个较为合理的时间粒度t。

如步骤103所示，计算模块302接收采集模块301所传输的数据信息，这些数据信息至少包括采集模块301所采集的一个时间粒度t内的化学品的历史使用量指标数据的数值集合，然后计算模块302利用该时间粒度t内的化学品的历史使用量指标数据的数值集合计算出历史使用量指标数据的数值集合的数学期望值μ和均方差值σ。其中，历史使用量指标数据的数值集合包括在时间粒度t内的数学期望值μ和均方差值σ分别计算为：

 （t>1）

 （t>1）

作为一个优选方式（但不受此限制），一个平稳而又合理的时间粒度t通常可以取30天，那么假定某一天需要实施监控化学品的使用量，则可以从该某一天的前一天作为第一天而向前追溯30天，并且该某一天之前的前30天内的每一天的化学品历史使用量指标数据Xt（t取1至30）均由采集模块301统计和采集。必须指出的是，虽然为了详细阐述本发明而假定某一天需要实施监控化学品的使用量，实际中却是每一天都需要对化学品的使用量进行监控。换言之，作为一个集合的历史使用量指标数据的数值集合，包括30天（时间粒度t=30）内的任意一天的化学品历史使用量指标数据，此30天即为对化学品使用量进行监控的当天的之前的前30天，则此时历史使用量指标数据正态分布的数学期望值μ和均方差值σ可以具体化，且此时数学期望值μ被设置为动态使用量预警基准值：

 （t=30）

 （t=30）

如步骤104所示，设置模块303接收计算模块302所传输的数据信息，该数据信息至少包括计算模块302所传输的历史使用量指标数据的数值集合的数学期望值μ和均方差值σ，设置模块303将数学期望值μ设置为动态使用量预警基准值，并进一步依据该动态使用量预警基准值和均方差值σ来设置动态使用量上限预警阈值和动态使用量下限预警阈值，而动态使用量上限预警阈值和动态使用量下限预警阈值又可以设置为单级动态使用量上限预警阈值及相对应的单级动态使用量下限预警阈值，或设置为多级动态使用量上限预警阈值及相对应的多级动态使用量下限预警阈值。

如步骤105所示，预警模块304将采集模块301所传输的化学品使用量指标数据与设置模块303所传输的动态使用量上限预警阈值和动态使用量下限预警阈值进行比较，并选择是否传递报警信息。其中，当化学品使用量的报警级别只要求设置模块303设置单级动态使用量上限预警阈值及相对应的单级动态使用量下限预警阈值时，可选择利用动态使用量预警基准值（数学期望值μ）和均方差值σ二者间的一个数学关系式的上下限值而作为单级动态使用量上、下限预警阈值：例如可以设置单级动态使用量上限预警阈值取μ+nσ、设置单级动态使用量下限预警阈值取μ-nσ（n取一个正整数），此时设置模块303仅设置一个报警范围内的报警等级，预警模块304也只能在一个报警等级上传递报警信息。但在实际应用中更多的是设置模块303选择使用或设置多级动态使用量上限预警阈值及相对应的多级动态使用量下限预警阈值。例如在设置多级动态使用量上限预警阈值及相对应的多级动态使用量下限预警阈值的过程中，设置模块303包括设置一级动态使用量上限预警阈值μ+2σ、及与之相对应的一级动态使用量下限预警阈值μ-2σ；以及设置模块303还可以设置二级动态使用量上限预警阈值μ+3σ、及与之相对应的二级动态使用量下限预警阈值μ-3σ，甚至设置更多级未示意出的动态使用量上、下限预警阈值。而此时设置模块303能设置多个级别的报警范围内的报警等级。当化学品使用量指标数据超出一级动态使用量上、下限预警阈值μ+2σ及μ-2σ的范围时，预警模块304传递的报警信息所体现的是化学品使用量的预警等级为一般或说是常规型，而化学品使用量指标数据超出二级动态使用量上、下限预警阈值μ+3σ及μ-3σ的范围时，预警模块304传递的报警信息所体现的是化学品使用量的预警等级为重要型。

如步骤105所示，利用化学品监控报警系统300所包含的预警模块304将化学品使用量指标数据与前述的动态使用量上限预警阈值和动态使用量下限预警阈值进行比较，判断化学品使用量指标数据是否在动态使用量上限预警阈值和动态使用量下限预警阈值的范围内，当化学品使用量指标数据不在动态使用量上限预警阈值和动态使用量下限预警阈值的范围内时，预警模块304进行预警（如步骤106），并继续运行化学品监控报警系统300（如步骤107），从而对生产线所消耗的化学品使用量继续进行监控；以及当化学品使用量指标数据在动态使用量上限预警阈值和动态使用量下限预警阈值的范围内时，还是继续运行化学品监控报警系统300（返回步骤101），从而对生产线所消耗的化学品使用量继续进行监控。

参见图2所示，该流程图展示了用于监控化学品库存量的预警方法，该方法中主要是通过如图3所示的化学品监控报警系统300来监控化学品库存量，以利用化学品监控报警系统300来选择是否发送预警信息，该预警信息的发送是依靠化学品监控报警系统300所包括的预警模块304来完成，具体而言，该方法包括了以下步骤：

如步骤201所示，先运行化学品监控报警系统300，用于对生产线所消耗的化学品使用量进行监控。值得注意的是，与图1所示的方法类同，如步骤202所示，首先需要利用化学品监控报警系统300所包含的采集模块301来采集化学品库存量指标数据，也就是化学品当前的库存量指标数据。与前述方法一致的是，这之前先要统计至少一个时间粒度t内化学品的历史使用量指标数据的数值集合，由于前述内容对此有所体现，因此历史使用量指标数据的数值集合的采集方式和计算方式不再赘述。

如步骤203所示，一个重要的因素是要确定化学品的动态库存量预警天数值T，而动态库存量预警天数值T可以认为是化学品供应周期，动态库存量预警天数值可输入给设置模块303。值得一提的是，动态库存量预警天数值T受到化学品供应商的掣肘，如此一来，协调好动态库存量预警天数值T是监控化学品库存量的基础。由于计算模块302接收采集模块301所传输的数据信息并分别计算历史使用量指标数据的数值集合包括在时间粒度t内的数学期望值μ和均方差值σ在前述内容中有所体现，因此不再赘述。

如步骤204所示，设置模块303接收计算模块302所传输的数据信息，该数据信息至少包括计算模块302所传输的历史使用量指标数据的数值集合的数学期望值μ和均方差值σ，并进一步依据动态库存量预警天数值以及该数学期望值μ和均方差值σ来设置动态库存量预警阈值，而动态库存量预警阈值又可以包括单级或多级动态库存量预警阈值。如步骤205所示，预警模块304将采集模块301所传输的化学品库存量指标数据与动态库存量预警阈值进行比较，并选择是否传递报警信息。其中，当化学品库存量的报警级别只要求设置模块303设置单级动态库存量预警阈值时，可选择利用动态使用量预警基准值（数学期望值μ）和均方差值σ二者间的一个数学关系式的上下限值而作为单级动态使用量上、下限预警阈值：例如设置的单级动态库存量预警阈值取（μ+nσ）x T（n取一个正整数），此时设置模块303仅设置一个报警范围内的报警等级，预警模块304也只能在一个报警等级上传递报警信息。设置模块303还可以选择使用或设置多级动态库存量预警阈值。例如在设置多级动态库存量预警阈值的过程中，设置模块303包括设置一级动态库存量预警阈值（μ+3σ）x T；以及设置模块303还包括设置二级动态库存量预警阈值μ x T，甚至更多级的动态库存量预警阈值。此时设置模块303能设置多个级别的报警范围内的报警等级。当化学品使用量指标数据小于一级动态库存量预警阈值（μ+3σ）x T时，预警模块304传递的报警信息所体现的是化学品库存量的预警等级为一般或说是常规型，而化学品使用量指标数据小于二级动态库存量预警阈值μ x T时，预警模块304传递的报警信息所体现的是化学品库存量的预警等级为重要型。

如步骤205所示，利用化学品监控报警系统300所包含的预警模块304来将化学品库存量指标数据与前述的动态库存量预警阈值进行比较，判断化学品库存量指标数据是否大于动态库存量预警天数值，当化学品库存量指标数据小于动态库存量预警天数值时，预警模块304进行预警（如步骤206），并继续运行化学品监控报警系统300（如步骤207），从而对生产线所消耗的化学品使用量继续进行监控；以及当化学品库存量指标数据大于或等于动态库存量预警天数值时（返回步骤201），并继续运行化学品监控报警系统300从而对生产线所消耗的化学品使用量继续进行监控。

图3所示的监控化学品使用量或库存量的化学品监控报警系统300，主要包括以下模块且各模块之间可以保持彼此间的信息传输和共享：

采集模块301主要用于采集化学品使用量指标数据和化学品库存量指标数据，采集模块301还用于采集一个时间粒度t内的化学品的历史使用量指标数据的数值集合并传输给计算模块302；

计算模块302接收采集模块301所传输的数据信息，根据所接收的化学品的历史使用量指标数据的数值集合来计算出该化学品的历史使用量指标数据的数值集合的数学期望值μ和均方差值σ，主要是利用该时间粒度t内的化学品的历史使用量指标数据的数值集合计算出数学期望值μ、均方差值σ，采集模块301与计算模块302连接；

设置模块303接收计算模块302所传输的数据信息，设置模块303将计算模块302所传输的数学期望值μ设置为动态使用量预警基准值，并进一步依据该动态使用量预警基准值和计算模块302所传输的均方差值σ来设置动态使用量预警上限阈值和动态使用量预警下限阈值，如单级动态使用量上限预警阈值及相对应的单级动态使用量下限预警阈值，或设置多级动态使用量上限预警阈值及相对应的多级动态使用量下限预警阈值；以及

设置模块303根据数学期望值μ和所述均方差值σ和化学品的动态库存量预警天数值T来设置动态库存量预警阈值，主要是依据动态库存量预警天数值和计算模块302所传输的数学期望值μ、均方差值σ来设置动态库存量预警阈值，如单级或多级动态库存量预警阈值，计算模块302与设置模块303连接；

预警模块304分别接收采集模块301所传输的数据信息及设置模块303所传输的数据信息，预警模块304将采集模块301所传输的化学品使用量指标数据与设置模块303所传输的动态使用量上限预警阈值和动态使用量下限预警阈值进行比较，当化学品使用量指标数据不在动态使用量上限预警阈值和动态使用量下限预警阈值的范围内时，预警模块304进行预警；以及

预警模块304将采集模块301所传输的化学品库存量指标数据与设置模块303所传输的动态库存量预警阈值进行比较，在化学品使用量指标数据小于动态库存量预警阈值时预警模块304进行预警，采集模块301、设置模块303与预警模块304连接。

上述内容，通过说明和附图，给出了具体实施方式的特定结构的典型实施例，例如其实施例是以化学品的监控为例进行阐明，但基于本发明精神，其他同等或类似的生产线消耗品亦可作为监控和预警对象，这同样也适用于本发明。所以尽管上述发明提出了现有的较佳实施例，然，这些内容并不作为局限。

对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本发明的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本发明的意图和范围内。

Claims (19)

1.一种用于监控化学品使用量的预警方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤S1、采集生产线进行生产的当天所需的化学品使用量指标数据和统计至少一个时间粒度t内的化学品的历史使用量指标数据的数值集合；

步骤S2、计算化学品的历史使用量指标数据的数值集合的数学期望值μ和均方差值σ，并利用所述数学期望值μ作为化学品的动态使用量预警基准值；

步骤S3、依据所述动态使用量预警基准值和均方差值σ来设置化学品的动态使用量上限预警阈值和动态使用量下限预警阈值；

步骤S4、将所述化学品使用量指标数据与动态使用量上限预警阈值和所述动态使用量下限预警阈值进行比较；

当所述化学品使用量指标数据不在所述动态使用量上限预警阈值和所述动态使用量下限预警阈值的范围内时，进行预警，并对生产线所消耗的化学品使用量继续进行监控；以及

当所述化学品使用量指标数据在所述动态使用量上限预警阈值和所述动态使用量下限预警阈值的范围内时，继续对生产线所消耗的化学品使用量进行监控。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中，计算化学品的动态使用量预警基准值的过程中，所述历史使用量指标数据的数值集合包括在时间粒度t（t为大于1的任意自然天数）内的任意一天的化学品历史使用量指标数据Xt；以及

 （t>1）

 （t>1）。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，历史使用量指标数据的数值集合包括在30天的时间粒度内的任意一天的化学品历史使用量指标数据，且该30天为对化学品使用量进行监控的当天之前的前30天；则

 （t=30）

 （t=30）。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤S3中，设置化学品的动态使用量上限预警阈值和动态使用量下限预警阈值的过程中，所设置的动态使用量上限预警阈值和动态使用量下限预警阈值包含单级动态使用量上限预警阈值及相对应的单级动态使用量下限预警阈值，或包括多级动态使用量上限预警阈值及相对应的多级动态使用量下限预警阈值。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在多级动态使用量上限预警阈值及相对应的多级动态使用量下限预警阈值中，包括一级动态使用量上限预警阈值μ+2σ、及与之相对应的一级动态使用量下限预警阈值μ-2σ；以及

包括二级动态使用量上限预警阈值μ+3σ、及与之相对应的二级动态使用量下限预警阈值μ-3σ。

6.一种用于监控化学品库存量的预警方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤S1、采集当前的化学品库存量指标数据和统计至少一个时间粒度t内的化学品的历史使用量指标数据的数值集合；

步骤S2、计算化学品的历史使用量指标数据的数值集合的数学期望值μ和均方差值σ，并确定化学品的动态库存量预警天数值T；

步骤S3、依据所述动态库存量预警天数值T和数学期望值μ、均方差值σ来设置化学品的动态库存量预警阈值；

步骤S4、将所述化学品库存量指标数据与所述动态库存量预警阈值进行比较；

当化学品库存量指标数据小于动态库存量预警天数值时，进行预警，并继续对化学品的库存量进行监控；以及

当化学品库存量指标数据大于或等于动态库存量预警阈值时，对化学品的库存量继续进行监控。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤S2中，所述动态库存量预警天数值T由化学品供应周期所决定。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤S3中，设置化学品的动态库存量预警阈值的过程中，所述历史使用量指标数据的数值集合包括在时间粒度t（t为大于1的任意自然天数）内的任意一天的化学品历史使用量指标数据Xt；以及

 （t>1）

 （t>1）。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，历史使用量指标数据的数值集合包括在30天的时间粒度内的任意一天的化学品历史使用量指标数据，且该30天为对化学品使用量进行监控的当天之前的前30天；则

 （t=30）

 （t=30）。

10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤S3中，设置化学品的动态库存量预警阈值的过程中，所设置的动态库存量预警阈值包括单级或多级动态库存量预警阈值。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，在多级动态库存量预警阈值中，包括一级动态库存量预警阈值（μ+3σ）x T；以及

包括二级动态库存量预警阈值μ x T。

12.一种监控化学品使用量或库存量的化学品监控报警系统，其特征在于，包括以下模块：

采集模块，用于采集化学品使用量指标数据和化学品库存量指标数据，采集模块还用于采集一个时间粒度t内的化学品的历史使用量指标数据的数值集合；

计算模块，根据所述化学品的历史使用量指标数据的数值集合计算出该历史使用量指标数据的数值集合的数学期望值和均方差值；

设置模块，根据所述数学期望值和所述均方差值设置动态使用量预警上限阈值和动态使用量预警下限阈值；以及

根据所述数学期望值和所述均方差值以及化学品的动态库存量预警天数值设置动态库存量预警阈值；

预警模块，将化学品使用量指标数据与动态使用量预警上限阈值和动态使用量预警下限阈值进行比较，在化学品使用量指标数据不在动态使用量上限预警阈值和动态使用量下限预警阈值的范围之内时进行预警；以及

将采集的化学品库存量指标数据与动态库存量预警阈值进行比较，在化学品使用量指标数据小于动态库存量预警阈值时进行预警。

13.如权利要求12所述的化学品监控报警系统，其特征在于，所述计算模块接收采集模块所传输的数据信息，采集模块将所采集的一个时间粒度t内的化学品的历史使用量指标数据的数值集合传输给计算模块，并且计算模块利用该时间粒度t内的化学品的历史使用量指标数据的数值集合计算出数学期望值μ、均方差值σ；

其中，历史使用量指标数据的数值集合包括在时间粒度t（t为大于1的任意自然天数）内的任意一天的化学品历史使用量指标数据Xt；以及

 （t>1）

 （t>1）。

14.如权利要求13所述的化学品监控报警系统，其特征在于，所述设置模块接收计算模块所传输的数据信息，并且设置模块将计算模块所传输的数学期望值设置为动态使用量预警基准值，并进一步依据该动态使用量预警基准值和计算模块所传输的均方差值来设置动态使用量上限预警阈值及动态使用量下限预警阈值；并且

动态使用量上限预警阈值及动态使用量下限预警阈值包括单级动态使用量上限预警阈值及相对应的单级动态使用量下限预警阈值，或多级动态使用量上限预警阈值及相对应的多级动态使用量下限预警阈值。

15.如权利要求14所述的化学品监控报警系统，其特征在于，设置模块在设置多级动态使用量上限预警阈值及相对应的多级动态使用量下限预警阈值的过程中，包括设置一级动态使用量上限预警阈值μ+2σ、及设置与之相对应的一级动态使用量下限预警阈值μ-2σ；以及

还包括设置二级动态使用量上限预警阈值μ+3σ、及设置与之相对应的二级动态使用量下限预警阈值μ-3σ。

16.如权利要求12所述的化学品监控报警系统，其特征在于，所述预警模块分别接收采集模块所传输的数据信息及设置模块所传输的数据信息，预警模块将采集模块所传输的化学品使用量指标数据与设置模块所传输的动态使用量上限预警阈值和动态使用量下限预警阈值进行比较。

17.如权利要求13所述的化学品监控报警系统，其特征在于，所述设置模块接收计算模块所传输的数据信息，并进一步依据动态库存量预警天数值和计算模块所传输的数学期望值、均方差值来设置动态库存量预警阈值；并且

动态库存量预警阈值包括单级或多级动态库存量预警阈值。

18.如权利要求17所述的化学品监控报警系统，其特征在于，设置模块在设置多级动态库存量预警阈值的过程中，包括所设置的一级动态库存量预警阈值（μ+3σ）x T；以及

还包括设置二级动态库存量预警阈值μ x T。

19.如权利要求12所述的化学品监控报警系统，其特征在于，所述预警模块分别接收采集模块所传输的数据信息及设置模块所传输的数据信息，预警模块将采集模块所传输的化学品库存量指标数据与设置模块所传输的动态库存量预警阈值进行比较。

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