CN102654907A - 一种流程行业产品质量跟踪的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明一种流程行业产品质量跟踪的方法和系统，通过预先定义好的产品生产工艺流程，在最终产品质检不合格或产品生产中间工段检验不合格时，自动触发跟踪、搜索产品生产过程中物料成分指标不合格、重要工艺参数异常、重要设备运行故障、生产操作不符合要求等故障事件，并及时呈现给监控人员，从而提高了查找影响产品质量的因数，更加有效地指挥生产。

Description

一种流程行业产品质量跟踪的方法和系统

技术领域

本发明涉及流程行业产品生产过程中，对产品质量进行跟踪的一种方法和系统。

背景技术

流程行业主要通过对原材料进行混合、分离、粉碎、加热等物理或化学方法操作，使原材料增值。它包括化工、造纸、钢铁、食品、制药等行业，最终产品类型有固体、液体、气体以及各种形式的能量，通常以批量或连续的方式进行生产。

流程行业产品生产过程具有如下特点：

产品生产过程可按工段进行划分，各工段相对比较独立，各工段内物料状态不同，存在各自的工艺条件、生产设备和生产操作等；

产品生产过程在时序上存在对应关系，正是由于这种内在的时序对应关系，使得产品生产过程中的各工段有机的串联起来，形成一条完整的产品生产线。

目前，流程行业在进行的产品质量跟踪，通常采用传统的人工方式进行，当最终产品出现质检不合格时，质检人员需要查阅包括物料方面、工艺条件方面、生产操作方面等大量的生产过程数据才能查找到影响最终产品质量的原因，这个过程往往既耗时，又费力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种产品质量跟踪的方法和系统，通过预先定义好的产品生产工艺流程，在最终产品质检不合格或产品生产中间工段检验不合格时，自动触发跟踪、搜索产品生产过程中物料成分指标不合格、重要工艺参数异常、重要设备运行故障、生产操作不符合要求等故障事件，并及时呈现给监控人员，从而提高了查找影响产品质量的因数，更加有效地指挥生产。

本发明说明书中的下述概念：生产过程、生产工艺流程、工艺流程、产品生产工艺流程为同一概念。

流程行业产品质量跟踪系统，包括：系统数据平台，实时数据库，历史数据库，数据处理服务器，网络服务器，客户端；

所述系统数据平台通过通信网络与现场的生产过程控制系统相连，用于采集和管理生产过程数据，所述的生产过程数据包括现场的实时数据、定期采集或录入的批量数据和/或ERP和/或MES结果记录数据；

所述实时数据库与所述系统数据平台相连，存储所述系统数据平台自动采集的所述生产过程数据；并将临时保存的生产过程数据按照设定时间进行归档成历史数据后，传输到历史数据库进行存储，或由所述系统数据平台按照设定时间，将实时数据库临时保存的生产过程数据传输到历史数据库进行存储；

所述历史数据库用于存储和管理所述实时数据库和/或所述系统数据平台发来的历史数据；

所述数据处理服务器与所述实时数据库和所述历史数据库相连，包括存储单元，执行单元和通讯单元，所述存储单元存储预先定义好的、产品生产工艺流程数据的标准值、产品生产工艺流程与该工艺流程中影响产品质量的事件之间的关系，和与该关系相关联的、进行自动搜索工艺流程和影响产品质量的事件的自动跟踪机制，所述执行单元调用该存储单元，执行其内设置的自动跟踪机制，即按所述设置搜索工艺流程和影响产品质量的事件，通过通信单元调用对应的所述实时数据库和所述历史数据库的生产过程数据判断是否发生影响产品质量的事件，并将执行结果通过通信单元传送给网络服务器；

所述网络服务器与所述数据处理服务器相连，存储所述执行结果，并向客户端提供。

所述工艺流程与该工艺流程中影响产品质量的事件之间的关系包括生产过程的物料流、生产过程数据的时序对应关系、生产过程中存在的影响产品质量的故障事件；所述自动跟踪机制为与所述时序对应关系和所述故障事件相关联的质量跟踪和判断的运行机制。

所述时序对应关系是指将生产过程按时间进程划分为连续工段，针对每一工段建立与其前一工段和后一工段的时间联系和顺序关系，并针对每一工段形成工段模板，以建立工段配置文件，所述工段配置文件将所述生产过程数据按所属工段分别对应于各工段模板；

所述故障事件是指各工段的故障事件，包括该故障事件所涉及的故障，所述故障事件通过在各工段建立该工段不同故障的故障信息模板形成故障信息配置文件，所述故障信息配置文件将所述生产过程数据的标准值按所述工段的所述事故涉及的标准值对应于各故障信息模板，并设置超过标准值规定范围构成相应故障事件的所述生产过程数据范围；

所述自动跟踪机制指设定启动自动搜索的触发事件，针对所述工段配置文件和所述故障信息配置文件设定搜索方式和判断机制，并以系统配置模板的形式形成系统配置文件，即所述执行单元根据系统配置文件的配置，在触发事件发生时，按照工段配置文件配置的顺序进行生产过程数据搜索，得到某一工段某一时段的生产过程数据，并在每一工段内进一步对该工段的故障信息配置文件逐项搜索，将该工段该时段的生产过程数据与该工段该时段各配置文件生产过程数据标准值进行对比，判断是否落入故障配置文件中故障事件的规定范围，然后按照设定搜索方式自动对其它工段进行相同搜索；所述执行结果包括查找到质量不合格工段信息和故障信息后，将结果生成质量跟踪分析报告；

每个工段对应一个所述工段配置文件，各所述工段配置文件用于配置产品生产过程中的各个工段；每个故障事件对应一个所述故障信息配置文件，用于配置产品生产过程中可能发生的各种故障事件；每个自动跟踪机制对应一个系统配置文件，用于配置执行自动跟踪的触发事件；所述故障事件包括生产过程中物料成分指标不合格、重要工艺参数异常、重要设备运行故障、生产操作不符合要求的事件；所述生产过程数据标准值对应包括生产过程物料成分标准值，所述重要工艺参数标准值，所述重要设备正常运行涉及的判断参数的标准值和所述生产操作进行规范操作的标准值；所述故障事件即实际生产过程数据超过所述规定范围；所述触发事件是指实际生产过程数据不满足设定的生产过程数据的特定范围的情况下触发执行自动跟踪机制的触发条件。

所述系统数据平台、所述实时数据库、所述历史数据库、所述数据处理服务器、所述客户端、所述网络服务器中的任意两个或多个在同一台计算机上；所述客户端根据用户级别及职务对用户分配权限，所述人机界面向用户显示由用户权限限定的信息。

一种用于焦炭生产行业的质量跟踪系统，其特征在于，所述焦炭生产行业的质量跟踪系统是上述之一所述的质量跟踪系统。

一种流程行业产品质量跟踪的方法，包括如下步骤：

1)、通过计算机定义产品生产工艺流程(生产过程)，确定所述产品生产工艺流程中与产品质量有关的生产过程数据的标准值、产品生产工艺流程与该工艺流程中影响产品质量的事件之间的关系，和与该关系相关联的、进行自动搜索工艺流程和影响产品质量的事件的自动跟踪机制；

2)、获取产品生产工艺流程中与质量有关的生产过程数据，所述生产过程数据包括现场的实时数据、定期采集或录入的批量数据和/或ERP和/或MES结果记录数据；

3)、执行该自动跟踪机制，利用所述工艺流程与该工艺流程中影响产品质量的事件之间的关系和所述生产过程数据自动搜索到生产工艺流程中影响产品质量的因素。

所述方法还包括第4)步，将执行结果对外输出。

所述第1)步中的所述工艺流程与该工艺流程中影响产品质量的事件之间的关系包括生产过程的物料流、生产过程数据的时序对应关系、生产过程中存在的影响质量的故障事件；所述自动跟踪机制为与所述时序对应关系和所述故障事件相关联的质量跟踪和判断的运行机制。

所述第1)步的所述时序对应关系是指将生产过程按时间进程划分为连续工段，针对每一工段建立与其前一工段和后一工段的时间联系和顺序关系，并针对每一工段形成工段模板，以建立工段配置文件，所述工段配置文件将所述生产过程数据按所属工段分别对应于各工段模板；所述故障事件是指各工段的故障事件，包括该故障事件所涉及的故障，所述故障事件通过在各工段建立该工段不同故障的故障信息模板形成故障信息配置文件，所述故障信息配置文件将所述生产过程数据的标准值按所述工段的所述事故涉及的标准值对应于各故障信息模板，并设置超过标准值规定范围构成相应故障事件的所述生产过程数据范围；所述自动跟踪机制指设定启动自动搜索的触发事件、针对所述工段配置文件和所述故障信息配置文件设定搜索方式和判断机制，并以系统配置模板的形式形成系统配置文件；

所述第3)步执行自动跟踪机制即根据系统配置文件的配置，在触发事件发生时，按照设定的搜索方式和判断机制进行搜索和判断：首先按工段配置文件配置的顺序进行生产过程数据搜索，得到某一工段某一时段的生产过程数据，并在每一工段内进一步对该工段的故障信息配置文件逐项搜索，将该工段该时段的生产过程数据与该工段该时段各配置文件生产过程数据标准值进行对比，判断是否落入故障配置文件中故障事件的规定范围，然后按照设定的搜索方式自动进入其它工段进行相同搜索；

所述执行结果包括查找到质量不合格工段和故障后，将结果生成质量跟踪分析报告。

上述方法中，每个工段对应一个所述工段配置文件，用于配置产品生产过程中的各个工段；每个故障事件对应一个所述故障信息配置文件，用于配置产品生产过程中可能发生的各种故障事件；每个自动跟踪机制，对应一个系统配置文件，用于配置执行自动跟踪的触发事件；所述故障事件包括生产过程中物料成分指标不合格、重要工艺参数异常、重要设备运行故障、生产操作不符合要求的事件；所述生产过程数据标准值对应包括生产过程物料成分标准值，所述重要工艺参数标准值，所述重要设备正常运行涉及的判断参数的标准值，所述生产操作进行规范操作的标准值；所述故障事件即实际生产过程数据超过所述规定范围；所述触发事件是指实际生产过程数据不满足设定的生产过程数据的特定范围的情况下启动自动执行自动跟踪机制的触发条件。

所述触发事件是指最终产品出现质检不合格时，启动自动跟踪机制；所述特定范围大于判断故障事件的规定范围。

所述系统配置模板还包括跟踪执行位和/或故障状态位，所述跟踪执行位和/或故障状态位以二进制的“1”和“0”或文字的“是”和“否”或逻辑运算符的“Yes”和“No”表征发生触发事件和未发生触发事件和/或发生故障和未发生故障两种状态。

一种用于焦炭生产行业的质量跟踪方法，其特征在于，所述焦炭生产行业的质量跟踪方法为上述之一所述的质量跟踪方法。

本发明的技术效果：

本发明一种流程行业产品质量跟踪的方法和系统，通过预先定义的产品生产工艺流程，确定所述产品生产工艺流程中与产品质量有关的生产过程数据的标准值、产品生产工艺流程与该工艺流程中影响产品质量的事件之间的关系，和与该关系相关联的、自动跟踪影响产品质量的事件的自动跟踪机制，系统能够自动、迅速查找到产品生产过程中的故障事件，从而提高了查找影响产品质量的因数，更加有效地指导生产。

本发明的进一步方案将所述流程行业的质量跟踪方法和系统应用于焦炭生产行业，与焦炭行业的生产实际情况相结合，系统能够自动、迅速查找到产品生产过程中物料成分指标不合格、重要工艺参数异常、重要设备运行故障、生产操作不符合要求等事件，从而提高了查找影响产品质量的因数，更加有效地指导生产。

附图说明

图1a是流程行业产品质量跟踪系统结构图。

图1b是数据处理服务器结构与连接图。

图2是质量跟踪系统内部单元逻辑关系示意图。

图3a是一种工段模板数据结构。

图3b是另一种工段模板数据结构。

图4是故障信息模板数据结构。

图5是系统配置模板数据结构。

图6是生产过程数据时序对应关系示意图。

图7是焦化行业焦炭质量跟踪执行阶段步骤示意图。

图8是质量跟踪分析报告示意图。

图9a是焦化行业焦炭生产物料流示意图。

图9b是焦化行业焦炭生产过程中的质量跟踪示意图。

附图标记如下：

1-网络服务器，2-数据处理服务器，3-客户端，4-实时数据库，5-历史数据库，6-系统数据平台。

具体实施方式

结合附图的具体实施例对本发明详述如下。

具体实施例1

为了在产品发生质量问题时自动、高效的跟踪定位产品生产过程中影响产品质量的故障事件，建立了流程行业的质量跟踪系统，如图1a所示，包括：网络服务器1、数据处理服务器2、客户端3、实时数据库4、历史数据库5、系统数据平台6。

系统数据平台6是指取得现场生产过程数据的平台，它通过通信网络(比如工业以太网)与现场的生产过程控制系统(比如DCS或PLC)相连，用来采集和统一管理现场生产过程控制系统中的生产过程数据。所述的生产过程数据包括现场的实时数据、定期采集或录入的批量数据和/或ERP和/或MES结果记录数据；这些生产过程数据按照设定时间分类存入实时数据库4和历史数据库5。所述实时数据库4与所述系统数据平台6相连，通过所述系统数据平台6自动采集实时的生产过程数据，并对其进行存储和监视；并将临时保存的生产过程数据按照设定时间进行归档成历史数据后，传输到历史数据库5进行存储；系统数据平台6也可以将实时数据库4中超过设定时间的生产过程数据存入历史数据库5。所述历史数据库5用于存储所述实时数据库4和/或所述系统数据平台6发来的历史数据。数据处理服务器2包括存储单元，执行单元和通讯单元，如图1b所示，所述存储单元存储预先定义好的产品生产工艺流程数据的标准值、产品生产工艺流程与该工艺流程中影响产品质量的事件之间的关系，和与该关系相关联的自动跟踪机制。所述生产过程数据标准值可以包括生产过程物料成分标准值，重要工艺参数标准值，重要设备正常运行涉及的判断参数的标准值，生产操作进行规范操作的标准值，当然也可以包括其它标准值，比如各工段、各设备运行过程中可能发生故障的影响因素的值。所述工艺流程与该工艺流程中影响产品质量的事件之间的关系可以包括生产过程的物料流和生产过程数据的时序对应关系、生产过程中存在的影响质量的故障事件，当然也可以包括其它与产品质量有关的因素，比如系统调度与人员配置可能的对产品质量的影响。所述自动跟踪机制可以为与所述时序对应关系和所述故障事件相关联的质量跟踪和判断的运行机制，当然也可以包括具有搜索、识别、判断、链接等功能的其它单元。所述时序对应关系可以指将生产过程按时间进程划分为连续工段，针对每一工段建立与其前一工段和后一工段的时间联系和顺序关系，并针对每一工段形成工段模板，以建立工段配置文件，所述工段配置文件将所述生产过程数据按所属工段分别对应于各工段模板，当然所述时序对应关系也可以是通过链接方式将不同工段的相关故障事件联系起来的对应关系。所述故障事件可以指各工段的故障事件，包括该故障事件所涉及的故障，比如生产过程中物料成分指标不合格、重要工艺参数异常、重要设备运行故障、生产操作不符合要求等事件；当然还可以包括其它可能引起故障的事件，比如调度失误等；所述故障事件即实际生产过程数据超过所述规定范围。所述故障事件通过在各工段建立该工段不同故障的故障信息模板形成故障信息配置文件，所述故障信息配置文件将所述生产过程数据的标准值按所述工段的所述事故涉及的标准值对应于各故障信息模板，并设置超过标准值规定范围构成相应故障事件的所述生产过程数据范围。所述执行单元执行所述自动跟踪机制，即搜索工艺流程和影响产品质量的事件，通过通信单元调用和分析对应的所述实时数据库4和所述历史数据库5的生产过程数据，并将执行结果通过通信单元传送给网络服务器1。所述执行结果可以是质量跟踪分析报告的形式，当然也可以是其它形式，比如预设流程图相应工段相应故障的图示信息或对应于不同故障事件的报警语音信号等。所述网络服务器1与所述数据处理服务器2相连，存储所述执行结果，并向客户端3提供。所述自动跟踪机制可以包括设定的启动自动搜索(即执行质量跟踪)的触发事件、针对所述工段配置文件和所述故障信息配置文件设定的搜索方式和判断单元，并以系统配置模板的形式形成系统配置文件，即所述执行单元根据系统配置文件的配置，在触发事件发生时，按照工段配置文件配置的顺序进行生产过程数据搜索，得到某一工段某一时段的生产过程数据，并在每一工段内进一步对该工段的故障信息配置文件逐项搜索，将该工段该时段的生产过程数据与该工段该时段各配置文件生产过程数据标准值进行对比，判断是否落入故障配置文件中故障事件的规定范围，然后按照设定搜索方式自动对其它工段进行相同搜索。所述触发事件可以指实际生产过程数据不满足设定的生产过程数据的特定范围的情况下触发执行自动跟踪的触发条件。若引起故障事件的参数与引起触发事件的参数相同，所述特定范围应大于判断故障事件的规定范围。所述执行结果包括但不限于查找到质量不合格工段信息和故障信息后，将结果生成质量跟踪分析报告。当然所述自动跟踪机制也可以采用其它形式进行自动跟踪方式，比如通过工段之间的链接或不同工段中相关故障事件之间的链接进行的跳跃式的自动跟踪方式。用户可根据被分配的权限查看网络服务器1发布的网页。所述配置文件可以包括：工段配置文件、故障信息配置文件、系统配置文件，当然也可以包括其它配置文件。通常，每个工段对应一个所述工段配置文件；每个故障事件对应一个所述故障信息配置文件；每个自动跟踪机制对应一个系统配置文件，当然也可以每个工段对应多个不同配置文件以编号加以区别和检索，也可以多个工段使用一个将工段号和工段信息加以区分和识别的配置文件。

图2显示了一种质量跟踪系统中系统配置文件、工段配置文件、故障信息配置文件和质量跟踪分析报告的相互关系。由图可见，在本实施例中，每个工段对应一个所述工段配置文件，用于配置产品生产过程中的各个工段；每个故障事件对应一个所述故障信息配置文件，用于配置产品生产过程中可能发生的各种故障事件；每个自动跟踪机制对应一个系统配置文件，用于配置执行自动跟踪的触发事件。而每个工段配置文件包括至少一个故障信息配置文件，即在每个工段中存在至少一个可能发生的故障事件。所述触发事件是指实际生产过程数据不满足设定的生产过程数据的特定范围的情况下触发执行自动跟踪机制的触发条件，比如产品质检时某项指标超出正常数值范围就是一种触发事件。在执行自动跟踪机制过程中，系统配置文件在发生触发事件情况下、工段配置文件和/或故障信息配置文件在发生故障事件情况下，均实时、自动的向质量跟踪分析报告传输所述触发事件和/或所述故障事件的相关信息。

在上述质量跟踪系统的基础上，可以实现质量跟踪方法，具体如下：

1)、通过计算机定义产品生产工艺流程(生产过程)，确定所述产品生产工艺流程中与产品质量有关的生产过程数据的标准值、产品生产工艺流程与该工艺流程中影响产品质量的事件之间的关系，和与该关系相关联的、自动跟踪影响产品质量的事件的自动跟踪机制。即确定所述关系包括的所述物料流、所述时序对应关系和所述故障事件以及自动跟踪机制。而确定所述时序对应关系需要确定工段模板及由工段模板形成的工段配置文件。确定各所述故障事件需要确定相应的故障信息模板。确定自动跟踪机制需要确定系统配置模板。因此，该步骤即定义物料流、工段模板、故障信息模板以及系统配置模板。

所述物料流具体可以指根据流程行业生产工艺，由原材料、经不同工序生产(加工、检验、装配、试验、存储、运输等)到产品出厂的全过程。在实际生产中，建立物料流、配置工段模板可以按以下方式进行：对流程行业的生产过程按工段进行合理划分，建立物料流，明确物料流中各工段及其顺序；然后如图3所示配置各工段模板，将各工段名称和/或工段号、该工段与前一工段的连接关系或连接属性，物料停留时间等信息输入工段模板，形成工段配置文件，从而建立产品生产过程的物料流。

配置故障信息模板，具体而言，如图4所示，用于归纳、组织生产过程中各工段内可能存在的故障事件，将“故障名称”(即故障事件名称)、故障事件“所在工段”、“故障事件识别单元名称”输入故障信息模板，形成故障信息配置文件。所述故障事件识别单元是自动跟踪机制的重要组成部分，每个所述故障事件识别单元用以设定故障信息模板内对每个可能的故障事件的搜索方式和判断机制，具体而言，即设定生产过程数据的规定范围，并将实际生产过程数据与之对比，以判断故障信息模板配置的生产过程数据所表征的故障事件是否发生。所述故障事件包括成分指标不合格、重要工艺参数异常、重要设备运行故障、生产操作不符合要求等。故障事件在生产过程中未必导致最终产品质量问题，因此，在无质量问题的产品中，不予追究其故障事件。但一旦出现最终产品的质量问题，可以应用所述质量跟踪方法通过所述质量跟踪系统搜索故障事件以及所在工段等相关信息。在故障信息模板中还可以设置故障事件识别单元名称与外部故障识别单元的链接关系，这样就可以将所有的故障识别单元作为一个数据库文件统一管理，在执行自动跟踪机制时调用所述故障事件识别单元进行对比和判断。故障信息模板还可以包括用来关联表征该故障事件的生产过程数据的属性，比如“位号”属性，如图所示。通过配置故障信息模板中的“所在工段”属性，以对应上述故障事件在工段中的位置，即该故障信息模板与其工段的对应关系；故障信息模板还可以包括记录是否发生该故障事件的故障状态位，其记录方式不限，既可以是二进制的“1”和“0”，也可以是文字的“是”和“否”，还可以是逻辑运算符的“Yes”和“No”表征“发生故障”和“未发生故障”两种状态等等。

生产过程数据的所述时序对应关系的建立的一种方式如图3所示。工段配置文件接收的“搜索起始日期”减去“物料停留时间”，并通过“数据更新”，即得到该工段的“搜索起始日期”。根据更新后的“搜索起始日期”对历史数据库5获取相关数据。

系统配置模板用以建立质量跟踪的运行机制，形成系统配置文件，以执行自动跟踪的路径。系统配置模板的配置可以如图5所示，通过设置触发事件、搜索的起始工段、搜索起始日期等信息，配合自动跟踪机制搜索引起故障事件的触发事件(比如说最终产品质检指标不合格，或某化验指标不合格等)。为了将是否发生触发事件通知监控人员，可以将发生该触发事件的情况以跟踪执行属性标示，并将该跟踪执行属性作为执行结果的一部分发送到质量跟踪分析报告中。所述跟踪执行属性可以以跟踪执行位的方式，记录是否发生该触发事件，记录方式既可以是二进制的“1”或“0”，也可以是文字的“是”或“否”，还可以是逻辑运算符的“Yes”或“No”等等。

上述工段配置文件、故障信息配置文件、系统配置文件、自动跟踪机制、故障事件搜索单元等均可以存储在质量跟踪系统的数据处理服务器2中。

在最终产品质检不合格或产品生产中间工段检验不合格时，即实际生产过程数据不满足设定的生产过程数据的特定范围的情况下，触发执行自动跟踪机制的触发事件，此时系统配置模板的触发事件的跟踪执行位记录该触发事件，并发生以下步骤：

2)、获取产品生产工艺流程中与质量有关的生产过程数据，所述生产过程数据包括现场的实时数据、定期采集或录入的批量数据和/或ERP和/或MES结果记录数据；

3)、执行该自动跟踪机制，通过利用所述关系和所述生产过程数据自动搜索到生产工艺流程中影响产品质量的因素。

所述执行自动跟踪机制可以指根据系统配置文件的配置，在触发事件发生时，按照设定的搜索方式和判断单元进行搜索和判断：首先按工段配置文件配置的顺序进行生产过程数据搜索，得到某一工段某一时段的生产过程数据，并在每一工段内进一步对该工段的故障信息配置文件逐项搜索，将该工段该时段的生产过程数据与该工段该时段各配置文件生产过程数据标准值进行对比，判断是否落入故障配置文件中故障事件的规定范围，在对每个工段的所有可能的故障事件进行对比和判断之后，再按照设定的搜索方式自动进入其它工段进行相同搜索；当然也可以是其它的自动跟踪形式，比如通过工段之间的链接或不同工段中相关故障事件之间的链接进行的跳跃式的自动跟踪。

具体的自动跟踪机制可以调用上述工段模板，并通过链接方式或计算公式获取和/或发送所述相邻工段信息，例如如图3a所示用“接收消息”单元接收后一工段名称和“发送消息”单元发送前一工段名称，使自动跟踪机制可以在各工段模板间沿着从后至前的工段顺序依次搜索所有工段模板中的故障事件；也可以是如图3b所示，在工段模板内标明每个工段的工段号，通过其“发送消息”中的计算公式：“前一工段号＝当前工段号-1”获得并发送前一工段号，同样可以使自动跟踪机制可以在各工段模板间沿着从后至前的工段顺序依次查找所有工段模板。这样就可以使自动跟踪机制搜遍所有模板，避免遗漏。

自动跟踪机制在每个工段内对故障事件进行搜索，即调用所述故障信息模板，通过故障信息模板中设置的故障事件识别单元将实际生产过程数据与故障事件的标准值的规定范围对比和判断，并记录判断结果(发生故障或未发生故障)和故障事件所在工段名称。记录方式可以是在故障信息模板设定故障状态位，如图4所示，其记录方式如上所述。故障事件所在工段存储在“所在工段”属性中。直到对该工段内的所有故障事件搜索完成以后，自动跟踪机制再通过上述方式对前一工段进行迭代搜索。直到搜索完所有工段的所有故障事件。

以上3个步骤已经能够自动跟踪、查找到产品生产过程中物料成分指标不合格、重要工艺参数异常、重要设备运行故障、生产操作不符合要求等故障事件。为了更好的帮助监控人员有效的指导生产，还可以包括第4)步，将执行结果对外输出。所述执行结果可以包括查找到质量不合格工段和故障后，将结果生成质量跟踪分析报告，当然也可以是其它形式，比如预设流程图相应工段相应故障的图示信息或对应于不同故障事件的报警语音信号等。执行结果的对外输出优选在自动跟踪机制搜索的同时进行，即每搜索到一个故障事件，就将该故障事件、其所在工段及其它相关信息发送到质量跟踪分析报告。在本实施例中，是将上述故障信息模板的故障状态位、“所在工段”属性等发送到质量跟踪分析报告中。

上述第2)至4)步在具体步骤在实际生产中可以用下述具体实施方式加以实现，如图7所示：

步骤A：在生产过程中，质量跟踪系统在最终产品质检后或中间工段结束时的质检后根据其它模块(比如MES或其它系统的质量检验模块)的结果自动检测所述系统配置文件的触发事件是否发生，即检测所述系统配置文件配置关联的生产过程数据，并与系统配置文件的触发事件进行比较，若生产过程数据或质检数据满足触发事件、或人工手动启动触发事件，则进行下述步骤。

步骤B：当检测到所述系统配置文件的触发事件发生，所述系统配置文件的跟踪执行位根据其设置数值的类型，设定为表示发生触发的状态，同时触发执行所述自动跟踪机制，质量跟踪系统根据自动跟踪机制按照系统配置文件配置的起始工段(比如“工段n”)向指定工段(比如“工段n”)发送质量跟踪的“搜索起始日期”，即图6最右边的“质量跟踪”步骤。在此过程中，可以同时将该触发事件发送至质量跟踪分析报告。

步骤C：更新工段配置文件的“搜索起始日期”属性，确定出工段内所需生产过程数据的时间起点；由所述准备阶段建立的生产过程数据的时序对应关系，即通过工段配置文件接收的“搜索起始日期”减去“物料停留时间”，并通过“数据更新”，得到该工段的“搜索起始日期”。根据更新后的“搜索起始日期”对历史数据库5获取相关数据。举例来说，比如：质量跟踪中的“搜索起始日期”是2010.3.10-16:00，当工段n接收到系统配置文件发送的消息“搜索起始日期”后，结合工段配置文件的“物料停留时间”，比如4小时，由“搜索起始日期”减去“物料停留时间”，计算得到工段n的更新的“搜索起始日期”为2010.3.10-12:00。然后获取从2010.3.10-12:00至2010.3.10-16:00(上述工段n内“物料停留时间”的4小时)的历史数据库5中工段n内表征该故障事件相关联的生产过程数据。

步骤D：如图6所示，在起始工段(工段n)的工段配置文件中，质量跟踪系统自动执行搜索故障事件的自动跟踪机制，逐个搜索所述工段配置文件所对应包含的故障事件的故障信息配置文件，比如故障事件1、故障事件2、……、故障事件n，执行关联故障事件的故障识别以检验是否发生所述故障事件，即对应的生产过程数据与各故障信息模板中各故障事件的标准值进行对比，(因为所述故障信息配置文件已将所述生产过程数据的标准值按所述工段的所述事故(故障事件)涉及的标准值对应于各故障信息模板)，并记录于故障状态位，这就是通过故障信息模板中的故障识别判断是否发生故障事件，并记录在故障状态位，若发生故障事件，则同时通过故障信息配置文件的“所在工段”位得到该工段的名称和“搜索起始日期”。在此过程中，可以同时将该故障事件及相关工段名称和“搜索起始日期”等信息发送至质量跟踪分析报告。

步骤E：重复步骤D以检验下一个故障信息配置文件，直到检验完所述工段的所有可能的故障信息配置文件。

步骤F：根据建立的产品生产过程的物料流，通过生产过程数据的时序对应关系进入所述工段的上一工段的工段配置文件，重复步骤C、步骤D和步骤E；直到检验完所有工段；

步骤G：输出质量跟踪分析报告，所述质量跟踪分析报告包含所有所述故障状态位表示“发生故障”的故障事件及其所在工段名称和/或工段号以及该工段的“搜索起始日期”。质量跟踪分析报告的示意图如图8所示。

综上，就完成了上述2)至4)步的自动跟踪机制。

具体实施例2

以下以焦炭行业为例，对质量跟踪系统及质量跟踪方法进行描述。

焦炭行业的质量跟踪系统与实施例1相同，只是针对焦炭行业的具体情况进行相应调整。具体实施方式如图9a和图9b所示。

建立焦炭行业生产过程的物料流。如图9a所示。焦炭行业的物料流包括从各单种原料煤卸煤到煤场，取煤到各配煤槽，然后经粉碎、配合后成为配合煤，在输送到煤塔，经装煤操作进入焦炉，经炼焦、熄焦、筛焦后成为最终产品焦炭，供给高炉系统或其它用户。根据生产工艺对焦炭生产过程进行合理划分，分为：煤场管理工段、配合粉碎工段、煤塔贮存工段、炼焦工段、筛焦工段。使用工段模板建立各工段的工段配置文件。具体建立的工段配置文件如图9b所示。

总结各工段内可能存在的故障事件，使用故障信息模板进行配置。同实施例1。

建立生产过程数据的时序对应关系。同实施例1。

配置系统配置模板。同实施例1。

完成了上述准备阶段的准备工作，就可以进入执行阶段。执行阶段的各步骤与具体实施例1相同。

应当指出，以上所述具体实施方式可以使本领域的技术人员更全面的理解本发明，但不以任何方式限制本发明。因此，尽管本说明书参照附图和实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或者等同替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明专利的保护范国当中。

Claims (13)

1.流程行业产品质量跟踪系统，包括：系统数据平台，实时数据库，历史数据库，数据处理服务器，网络服务器，客户端；

所述系统数据平台通过通信网络与现场的生产过程控制系统相连，用于采集和管理生产过程数据，所述的生产过程数据包括现场的实时数据、定期采集或录入的批量数据和/或ERP和/或MES结果记录数据；

所述实时数据库与所述系统数据平台相连，存储所述系统数据平台自动采集的所述生产过程数据；并将临时保存的生产过程数据按照设定时间进行归档成历史数据后，传输到历史数据库进行存储，或由所述系统数据平台按照设定时间，将实时数据库临时保存的生产过程数据传输到历史数据库进行存储；

所述历史数据库用于存储和管理所述实时数据库和/或所述系统数据平台发来的历史数据；

所述数据处理服务器与所述实时数据库和所述历史数据库相连，包括存储单元，执行单元和通讯单元，所述存储单元存储预先定义好的、产品生产工艺流程数据的标准值、产品生产工艺流程与该工艺流程中影响产品质量的事件之间的关系，和与该关系相关联的、进行自动搜索工艺流程和影响产品质量的事件的自动跟踪机制，所述执行单元调用该存储单元，执行其内设置的自动跟踪机制，即按所述设置搜索工艺流程和影响产品质量的事件，通过通信单元调用对应的所述实时数据库和所述历史数据库的生产过程数据判断是否发生影响产品质量的事件，并将执行结果通过通信单元传送给网络服务器；

所述网络服务器与所述数据处理服务器相连，存储所述执行结果，并向客户端提供。

2.根据权利要求1所述的流程行业产品质量跟踪系统，其特征在于，所述工艺流程与该工艺流程中影响产品质量的事件之间的关系包括生产过程的物料流、生产过程数据的时序对应关系、生产过程中存在的影响产品质量的故障事件；所述自动跟踪机制为与所述时序对应关系和所述故障事件相关联的质量跟踪和判断的运行机制。

3.根据权利要求2所述的流程行业产品质量跟踪系统，其特征在于，所述时序对应关系是指将生产过程按时间进程划分为连续工段，针对每一工段建立与其前一工段和后一工段的时间联系和顺序关系，并针对每一工段形成工段模板，以建立工段配置文件，所述工段配置文件将所述生产过程数据按所属工段分别对应于各工段模板；

所述故障事件是指各工段的故障事件，包括该故障事件所涉及的故障，所述故障事件通过在各工段建立该工段不同故障的故障信息模板形成故障信息配置文件，所述故障信息配置文件将所述生产过程数据的标准值按所述工段的所述事故涉及的标准值对应于各故障信息模板，并设置超过标准值规定范围构成相应故障事件的所述生产过程数据范围；

所述自动跟踪机制指设定启动自动搜索的触发事件，针对所述工段配置文件和所述故障信息配置文件设定搜索方式和判断机制，并以系统配置模板的形式形成系统配置文件，即所述执行单元根据系统配置文件的配置，在触发事件发生时，按照工段配置文件配置的顺序进行生产过程数据搜索，得到某一工段某一时段的生产过程数据，并在每一工段内进一步对该工段的故障信息配置文件逐项搜索，将该工段该时段的生产过程数据与该工段该时段各配置文件生产过程数据标准值进行对比，判断是否落入故障配置文件中故障事件的规定范围，然后按照设定搜索方式自动对其它工段进行相同搜索；

所述执行结果包括查找到质量不合格工段信息和故障信息后，将结果生成质量跟踪分析报告；

4.根据权利要求3所述的流程行业产品质量跟踪系统，其特征在于，每个工段对应一个所述工段配置文件，各所述工段配置文件用于配置产品生产过程中的各个工段；每个故障事件对应一个所述故障信息配置文件，用于配置产品生产过程中可能发生的各种故障事件；每个自动跟踪机制对应一个系统配置文件，用于配置执行自动跟踪的触发事件；所述故障事件包括生产过程中物料成分指标不合格、重要工艺参数异常、重要设备运行故障、生产操作不符合要求的事件；所述生产过程数据标准值对应包括生产过程物料成分标准值，所述重要工艺参数标准值，所述重要设备正常运行涉及的判断参数的标准值和所述生产操作进行规范操作的标准值；所述故障事件即实际生产过程数据超过所述规定范围；所述触发事件是指实际生产过程数据不满足设定的生产过程数据的特定范围的情况下触发执行自动跟踪机制的触发条件。

5.根据权利要求1至4之一所述的流程行业产品质量跟踪系统，其特征在于，所述系统数据平台、所述实时数据库、所述历史数据库、所述数据处理服务器、所述客户端、所述网络服务器中的任意两个或多个在同一台计算机上；所述客户端根据用户级别及职务对用户分配权限，所述人机界面向用户显示由用户权限限定的信息。

6.一种用于焦炭生产行业的质量跟踪系统，其特征在于，所述焦炭生产行业的质量跟踪系统是权利要求1至5之一所述的流程行业产品质量跟踪系统。

7.一种流程行业产品质量跟踪的方法，包括如下步骤：

1)、通过计算机定义产品生产工艺流程(生产过程)，确定所述产品生产工艺流程中与产品质量有关的生产过程数据的标准值、产品生产工艺流程与该工艺流程中影响产品质量的事件之间的关系，和与该关系相关联的、进行自动搜索工艺流程和影响产品质量的事件的自动跟踪机制；

2)、获取产品生产工艺流程中与质量有关的生产过程数据，所述生产过程数据包括现场的实时数据、定期采集或录入的批量数据和/或ERP和/或MES结果记录数据；

3)、执行该自动跟踪机制，利用所述工艺流程与该工艺流程中影响产品质量的事件之间的关系和所述生产过程数据自动搜索到生产工艺流程中影响产品质量的因素。

8.根据权利要求7所述流程行业产品质量跟踪的方法，其特征在于，所述第1)步中的所述工艺流程与该工艺流程中影响产品质量的事件之间的关系包括生产过程的物料流、生产过程数据的时序对应关系、生产过程中存在的影响质量的故障事件；所述自动跟踪机制为与所述时序对应关系和所述故障事件相关联的质量跟踪和判断的运行机制；所述方法还包括第4)步，将执行结果对外输出。

9.根据权利要求8所述流程行业产品质量跟踪的方法，其特征在于，

所述第1)步的所述时序对应关系是指将生产过程按时间进程划分为连续工段，针对每一工段建立与其前一工段和后一工段的时间联系和顺序关系，并针对每一工段形成工段模板，以建立工段配置文件，所述工段配置文件将所述生产过程数据按所属工段分别对应于各工段模板；所述故障事件是指各工段的故障事件，包括该故障事件所涉及的故障，所述故障事件通过在各工段建立该工段不同故障的故障信息模板形成故障信息配置文件，所述故障信息配置文件将所述生产过程数据的标准值按所述工段的所述事故涉及的标准值对应于各故障信息模板，并设置超过标准值规定范围构成相应故障事件的所述生产过程数据范围；所述自动跟踪机制指设定启动自动搜索的触发事件、针对所述工段配置文件和所述故障信息配置文件设定搜索方式和判断机制，并以系统配置模板的形式形成系统配置文件；

所述第3)步执行自动跟踪机制即根据系统配置文件的配置，在触发事件发生时，按照设定的搜索方式和判断机制进行搜索和判断：首先按工段配置文件配置的顺序进行生产过程数据搜索，得到某一工段某一时段的生产过程数据，并在每一工段内进一步对该工段的故障信息配置文件逐项搜索，将该工段该时段的生产过程数据与该工段该时段各配置文件生产过程数据标准值进行对比，判断是否落入故障配置文件中故障事件的规定范围，然后按照设定的搜索方式自动进入其它工段进行相同搜索；

所述执行结果包括查找到质量不合格工段和故障后，将结果生成质量跟踪分析报告。

10.根据权利要求9所述流程行业产品质量跟踪的方法，其特征在于，每个工段对应一个所述工段配置文件，用于配置产品生产过程中的各个工段；每个故障事件对应一个所述故障信息配置文件，用于配置产品生产过程中可能发生的各种故障事件；每个自动跟踪机制，对应一个系统配置文件，用于配置执行自动跟踪的触发事件；所述故障事件包括生产过程中物料成分指标不合格、重要工艺参数异常、重要设备运行故障、生产操作不符合要求的事件；所述生产过程数据标准值对应包括生产过程物料成分标准值，所述重要工艺参数标准值，所述重要设备正常运行涉及的判断参数的标准值，所述生产操作进行规范操作的标准值；所述故障事件即实际生产过程数据超过所述规定范围；所述触发事件是指实际生产过程数据不满足设定的生产过程数据的特定范围的情况下启动自动执行自动跟踪机制的触发条件。

11.根据权利要求10所述流程行业产品质量跟踪的方法，其特征在于，所述触发事件是指最终产品出现质检不合格时，启动自动跟踪机制；所述特定范围大于判断故障事件的规定范围。

12.根据权利要求11所述流程行业产品质量跟踪的方法，其特征在于，所述系统配置模板还包括跟踪执行位和/或故障状态位，所述跟踪执行位和/或故障状态位以二进制的“1”和“0”或文字的“是”和“否”或逻辑运算符的“Yes”和“No”表征发生触发事件和未发生触发事件和/或发生故障和未发生故障两种状态。

13.一种用于焦炭生产行业的质量跟踪方法，其特征在于，所述焦炭生产行业的质量跟踪方法为权利要求7至12之一所述的流程行业产品质量跟踪方法。

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