CN105301184A - 一种制丝批次均质化评价方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种制丝批次均质化评价方法，在制烟丝过程分多批次进行投料生产，单批次烟丝制备过程中，烟叶原料依次经过热风润叶、叶片加料、切丝、叶丝增温增湿、叶丝干燥和烟丝加香工序；先在线采集各工序的各项在线指标数据；人工抽样检测采集各项离线指标数据；将采集的各项数据输入质量管理信息系统进行统计分析，并依据统计分析结果对与所述各项数据相关的各项指标进行评价，生成相应的单批次评价指标值；将各单批次制烟丝过程生成的单批次评价指标值通过质量管理信息系统自动生成整批次烟丝质量评价报表，根据整批次烟丝质量评价报表作出相应工序改进措施。该方法能有效提高制丝质量过程控制的精准性、可控性及均质化，实现该方法无需增添新的检测仪器、设备。

Description

一种制丝批次均质化评价方法

技术领域

本发明涉及一种对制丝过程质量进行精准性、均质化控制的方法；属于制丝技术领域。

背景技术

传统的制丝工序存在三大问题：一是在线有大量的数据，但缺乏数据的利用与处理分析；二是针对各工序控制特性未建立科学合理的体现精细稳定控制的质量指标、工序关键控制参数指标等，某工序出现控制不稳定及标准不符合后未能及时发现；三是数据处理与分析流程不清晰。这些问题导致制丝过程质量监控不精准，操作工缺乏提升制丝产品质量的动力，质量缺陷改进滞后等系列问题。制丝批次均质化的保障与改进制丝行业内亟待解决的难题。

发明内容

针对目前传统的制丝工艺存在的问题，本发明的目的是在于提供一种能有效提高制丝质量过程控制的精准性、可控性及均质化的方法；该方法根据卷烟上升水平与规模要求，实现传统人工经验向智能化、科学化的转变，充分利用在线监视与测量设备，科学有效的对数据进行处理，通过制丝批次均质化，确定评价指标、方法、标准，提升了制丝过程控制水平与在线问题的及时分析改进，确保了产品感官质量的稳定。

为了实现本发明的目的，本发明提供了一种制丝批次均质化保障与改进的方法，制烟丝过程分多批次进行投料生产，单批次烟丝制备过程中，烟叶原料依次经过包括热风润叶、叶片加料、切丝、叶丝增温增湿、叶丝干燥和烟丝加香在内的6个主要工序；该方法包括以下步骤：(1)在线采集各工序的各项在线指标数据；(2)人工抽样检测采集各项离线指标数据；(3)将(1)和(2)中采集的各项数据输入质量管理信息系统进行统计分析，并依据统计分析结果对与所述各项数据相关的各项指标进行评价，生成相应的单批次评价指标值；(4)将各单批次制烟丝过程生成的单批次评价指标值通过质量管理信息系统自动生成整批次烟丝质量评价报表，根据整批次烟丝质量评价报表作出相应工序改进措施。

现有的制丝加工过程中工序多、指标多。仅仅某一道工序的单个指标就有近千个数据需要在线采集。人工难以监控其中心是否在标准中心附近，其过程控制波动是否在正常范围之内。制丝过程加工未建立从投入到成品烟丝产出全过程控制的批次跟踪监控、追溯分析，出现异常都很难分析出问题的成因、难以找到问题解决方案。

而在本发明的技术方案中通过建立制丝批次控制评价指标及体现稳定控制的指标判异标准来解决现有技术中的问题。本发明技术方案中只需统计近千个在线采集数据，就会自动生成相关数据的评价指标值，继而可清晰判断设备的运行水平和波动性是否符合要求，对有关问题实施预防与改进；由海量、混沌的原始数据变为简单、清晰的统计数据，不仅仅是减少了数据量，更重要的是提高了发现问题、解决问题的及时性、准确性，提高了过程控制精度。

优选方案中，在线指标包括物料质量指标和参数控制指标。

优选方案中，质量指标包括物料含水率和物料温度。

优选方案中，参数控制指标包括加料加香瞬时精度、物料流量瞬时值、热风温度和筒壁温度。

优选方案中，离线指标数据包括宽度均值、烟丝碎丝率、烟丝填充值和烟丝整丝率。

优选方案中，为确保各项在线指标数据处理的科学性及可评价性，在采集的离线指标数据的基础上，先对采集的在线指标数据进行料头和料尾筛除处理后，再输入质量管理信息系统，进行后续统计分析。

优选方案中，料头和料尾筛除处理按以下统一原则进行：

优选方案中，在线采集数据的频次为每10秒1个数据。

优选方案中，批次评价采用分值评价方法，满分为100分，实行扣分制，每一项评价内容不符合标准时扣除相应的分值，基分扣完为止；单批次评价指标及办法如下：

本发明的技术方案中，结合实际控制，摸索出了各项评价指标的扣分与判异标准；建立了正常波动、不得基分、单项不合格、批改进项等指标评价规则。然后在质量综合模块中通过程序语言的编写，各单项指标按对应的评价规则实施打分评价与判断，原始数据采集完成后自动输出评价结果。在整批次全过程生产结束后，形成批次烟丝质量评价报表。根据批次烟丝质量评价报表作出相应工序改进措施。

优选方案中，单批次评价得分≥95分为优等品，各单批次得分均应≥85分，单批次得分低于85分为批改进项。

优选的方案中，对各项指标的评价包括对其符合性、偏移、波动进行评价。

较优选的方案中，分别采用符合性、偏移、波动评价各指标的均值、均值偏差和标准偏差。

本发明涉及的专业术语及公式：

1、均值：正常生产过程中，采集一批特性指标所有数据求和后再平均的值为均值。计算公式如下：

$\stackrel{\‾}{X}=\frac{X_1+X_2+\mathrm{...}+X_n}{n}$

2、含水率均值偏差：正常生产过程中，制丝中央集控自采一批出口物料水份各数据的平均值与制丝制造规定标准中心(一车间烘丝工序为设定值)的差值。计算公式如下：

3、含水率标准偏差：正常生产过程中，制丝中央集控自采一批出口物料水份各数据偏离批水份平均值的离差平方和平均后的方根，用σ表示。计算公式如下：

$\mathrm{\σ}=\sqrt{\frac{\mathrm{\Σ}{(x_1-\stackrel{\‾}{x})}^2}{n-1}}$

4、加料(香)精度误差：实际香精香料施加比例与设定料(香)施加比例差值百分比。计算公式如下：

${\mathrm{\δ}}_{1x}=\frac{|C_{1x}-P_{1x}|}{P_{LX}}\×100\%$

式中：

δ_lx－加料(香)精度(％)。

P_lx－香精香料设定比例(％)。

C_lx－香精香料实际比例(％)。

5、工艺流量超标：物料流量超过工序工艺流量波动范围。

6、批数据：在一批物料过程控制范围内发生的事件等与批有关的数据统称为批数据。数据管理的对象是批数据，包括采集、处理等。

7、标准中心：制丝制造规定中相应控制指标所规定标准的中心值为标准中心。

本发明的制丝批次均质化的保障与改进的方法包括以下具体步骤：

(1)数据采集及处理：在线工艺质量与参数指标来自传感器实时数据为制丝中央集控数采数据。离线数据为正常生产过程中人工抽样检测数据。在线数据采集频次为每10秒1个数据。

(2)数据处理：数据处理原则：为确保数据处理的科学性和数据的可评价性，制丝在线工艺质量与参数指标评价数据在现场实时采集数据的基础上，按统一原则进行料头、料尾筛除。各工序评价指标的筛除规则见表1。

表1：料头、料尾筛除规则

(3)批次评价指标与办法：批次评价项目及标准：批次质量评价项目由在线工艺质量控制指标、在线工艺参数控制指标、离线检测质量指标三部分组成。在线数据来自在线数采系统，离线数据来自过程检测报表。批次评价采用分值评价，满分为100分，实行扣分制，每一项评价内容不符合标准时扣除相应的分值，基分扣完为止。具体评价指标与方法见表2。

表2批次评价指标与办法

(4)记录与信息传递：

各项评价指标的原始数据均应及时保存在质量管理信息系统中。

质量管理信息系统根据各批次评价指标数据，自动生成“批次烟丝质量评价报表HNZY/CD/JS-GY-52/01.0、HNZY/CD/JS-GY-52/02.0和HNZY/CD/JS-GY-52/03.0。

不得基分、单项不合格、批改进项在不合格统计报表中输出，并可追溯具体指标原始数据。

各指标值与批次得分在质量管理信息系统中应有统计。

(5)评价结果应用与处置：

a)评价等级：批次评价得分≥95分为优等品，各批次得分均应≥85分，批次得分低于85分为批改进项。

b)结果考核与改进：

“批次烟丝质量评价”中的奖励与考核，按《综合管理考核制度》相关要求执行。“批次烟丝质量评价”中的单项不合格项、批次改进项及异常信息应由车间制丝工艺员进行原因分析，质量管理部工艺员应督促生产车间及时进行分析整改。

连续3批同一指标出现单项不合格项或批次改进项的为趋势性问题，车间制丝品质管理员负责对趋势问题进行分析。

质量管理部制丝工艺技术员每月应对批次烟丝质量评价结果进行统计分析，并对在分析过程中发现的趋势性问题提出改进措施。

c)报告与记录:本标准的记录表3。

表3记录表

批次烟丝质量评价报表

记录编号：HNZY/CD/JS-GY-52/03.0

相对现有技术，本发明的技术方案带来的有益技术效果：

1、将制丝结果控制转为过程精细控制，及时发现、处理过程异常，以过程确保结果。

2、以过程异常控制与岗位相结合的考核方式，稳定产品质量，达到制丝批次均质化的目的。

3、建立以制丝在线关键参数、在线质量指标与离线检测指标相结合的一套科学合理的批次评价体系。

4、通过指标的设置、过程评价指标的异常分析处置与考核提升产品控制水平。

5、过程控制稳定性提高原料利用率带来直接经济效益。

附图说明

【图1】为本发明的评价操作流程图。

具体实施方式

以下实施旨在说明本发明，而不是对本发明权利要求保护范围的进一步限定。

实际生产情况描述：某生产日生产九个批次烟丝产品A，分批次进行投料，物料从叶片配比开始经过六个关键工序，热风润叶、叶片加料、切丝、叶丝增温增湿、叶丝干燥、烟丝加香。各个工序通过设备参数控制对物料进行一定强度的处理，各个工序由参数控制指标与质量指标要求。

对比实施例1：

常规过程加工工艺质量控制方式为：在线参数控制：中央集控系统操作人员按各工序参数标准要求，在标准范围内输入设定控制参数值，实际控制参数根据当前气、汽、水电供应状态和设备控制状况发生波动，实际参数是否在标准范围内，因数据量大，难以进行监控。如烘丝工序筒温标准138±3℃，集控人员根据来料水份在135℃-141℃内输入一个设定值，实际筒温根据当前的环境、设备状况与控制进行波动。每批次筒温实际采集数据近700个，过程数据均为未进行处理的采集数据，每个数据是否在标准范围内，控制波动是否稳定人工难以发现。在线质量指标控制：各参数对物料进行适宜强度的处理后在线物料水份、温度是否控制稳定，人工每天抽样2批次，每批次随机抽取5个样品。而在线每批次采集近700个数据，实际控制值是否按中心值控制，控制是否稳定难以通过实际抽样发现。离线质量指标每天按要求进行抽样后，直接录入报表，指标情况每月进行平均值统计。

实施例1

本发明的数据处理与评价方式为：为了确保过程工艺参数与质量指标在标准范围之内，能及时发现过程异常，充分利用在线采集和测试数据，建立了“批次烟丝质量评价标准”。对生产的每批次烟丝进行评价，批次评价指标由关键质量指标、关键控制参数指标和离线技术经济指标三部分组成。根据指标的重要程度采用不同的评价方法，评价方法有标准符合性、偏移、波动，即指标批次均值、均值偏差、标准偏差等数据处理方法。其中质量指标由出口物料水份、出口物料温度、加料与加香精度，水份评价指标采用均值偏差和标准偏差，温度采用批次均值符合性、精度采用批累计精度符合性。参数指标为物料流量、热风温度、筒壁温度，热风温度和筒壁温度应在制丝制造规定标准范围内(不包括临界点)，物料流量分为正常与异常波动。

评价规则：按照总分100分对各项评价指标实施评价，各单项指标按对应的评价规则实施打分评价及各项判断与处置，质量综合模块中编写程序语言，自动进行评价与报警。如：热风润叶水份均值偏差标准≤0.3，某批次水份均值偏差为0.41，对照水份偏差超过0.4扣3分的标准，此项指标在批次100分中占3分减去扣分3该项得0分，按判断标准该批次热风润叶水份均值偏差指标为单项不合格，单项不合格按对应的处罚与改进处置流程标准进行处理。同理，其余各项指标根据标准实施打分与评价。整个批次的得分按照得分标准实施评价，批次评价得分≥95分为优等品，各批次得分均应≥85分，批次得分低于85分为批改进项。

从本发明的实施例和对比例的工艺过程可知，对比例的过程加工控制数据，未能进行处理，过程异常质量波动影响内在质量的产品难以发现。而本发明通过对制丝过程控制与特征数据的统计分析、判断、报警与输出，确保了每批次过程工艺控制的稳定，达到了卷烟产品批内、批间感官质量的稳定。

Claims (12)

1.一种制丝批次均质化评价方法，制烟丝过程分多批次进行投料生产，单批次烟丝制备过程中，烟叶原料依次经过包括热风润叶、叶片加料、切丝、叶丝增温增湿、叶丝干燥和烟丝加香在内的6个主要工序，其特征在于：包括以下步骤：

(1)在线采集各工序的各项在线指标数据；

(2)人工抽样检测采集各项离线指标数据；

(3)将(1)和(2)中采集的各项数据输入质量管理信息系统进行统计分析，并依据统计分析结果对与所述各项数据相关的各项指标进行评价，生成相应的单批次评价指标值；

(4)将各单批次制烟丝过程生成的单批次评价指标值通过质量管理信息系统自动生成整批次烟丝质量评价报表，根据整批次烟丝质量评价报表作出相应工序改进措施。

2.根据权利要求1所述的制丝批次均质化评价方法，其特征在于，所述的在线指标包括物料质量指标和参数控制指标。

3.根据权利要求2所述的制丝批次均质化评价方法，其特征在于，所述的质量指标包括物料含水率和物料温度。

4.根据权利要求2所述的制丝批次均质化评价方法，其特征在于，所述的参数控制指标包括加料加香瞬时精度、物料流量瞬时值、热风温度和筒壁温度。

5.根据权利要求1所述的制丝批次均质化评价方法，其特征在于，所述的离线指标数据包括宽度均值、烟丝碎丝率、烟丝填充值和烟丝整丝率。

6.根据权利要求1～5任一项所述的制丝批次均质化评价方法，其特征在于，为确保各在线指标数据处理的科学性及可评价性，在采集的离线指标数据的基础上，先对采集的在线指标数据进行料头和料尾筛除处理后，再输入质量管理信息系统，进行后续的统计分析。

7.根据权利要求6所述的制丝批次均质化评价方法，其特征在于，所述的料头和料尾筛除处理按以下统一原则进行：

8.根据权利要求1所述的制丝批次均质化评价方法，其特征在于，在线采集数据的频次为每10秒1个数据。

9.根据权利要求1～5任一项所述的制丝批次均质化评价方法，其特征在于，对各指标评价采用分值评价方法，满分为100分，实行扣分制，每一项评价内容不符合标准时扣除相应的分值，基分扣完为止；单批次评价指标及办法如下：

10.根据权利要求9所述的制丝批次均质化评价方法，其特征在于，单批次评价得分≥95分为优等品，各单批次得分均应≥85分，单批次得分低于85分为批改进项。

11.根据权利要求1所述的制丝批次均质化评价方法，其特征在于，对各项指标的评价包括对其符合性、偏移、波动进行评价。

12.根据权利要求11所述的制丝批次均质化评价方法，其特征在于，分别采用符合性、偏移、波动评价各指标的均值、均值偏差和标准偏差。