CN107589726B - 醇沉工段的生产过程控制方法及装置 - Google Patents

醇沉工段的生产过程控制方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种醇沉工段的生产过程控制方法及装置,所述控制方法包括:获取质量数据得到质量样本,所述质量数据为制造过程中的中间体性能参数;对所述质量样本数据进行处理,得到质量评价结果;根据所述质量评价结果,得到过程能力评价结果。本发明利用对质量数据进行特定分析,得到制造过程能力评价,作为制造过程的控制指导依据,并根据评价结果作为整个过程知识系统的初始操作步骤,为过程知识系统提供一个可靠的工段评价体系。

Description

醇沉工段的生产过程控制方法及装置
技术领域
本发明涉及过程知识系统领域,特别涉及一种醇沉工段的生产过程控制方法及装置。
背景技术
在管理状态的制程上,该过程具有达成品质的能力,称为过程能力。正确地维持作业的条件或标准且在计数上、经济上良好且安定的制程上,量测产品的品质特性,现有技术中,过程能力通常以或有时仅以6σ来表示。
当前过程能力的评价方法中,仅以过程中间体参数的标准差来判定过程能力,显得粗糙又不准确,实际上,过程能力受到其他因素的影响,比如产品质量的波动、过程分散值、过程平均值的偏移量影响,一定程度上,过程能力的精确评价对产品质量的可靠性和一致性有着极其相关的影响。而目前还不存在能够对过程能力作出精准评价的方法。
发明内容
为了解决现有技术的问题,本发明提供了一种制造过程能力评价方法及装置,利用对质量数据进行特定分析,得到制造过程能力评价,作为制造过程的控制指导依据,并根据评价结果作为整个过程知识系统的初始操作步骤,为过程知识系统提供一个可靠的工段评价体系。所述技术方案如下:
一方面,本发明提供了一种制造过程能力评价方法,包括:
获取质量数据得到质量样本,所述质量数据为制造过程中的中间体性能参数;
对所述质量样本进行处理,得到质量评价结果;
根据所述质量评价结果,得到过程能力评价结果。
进一步地,所述对所述质量样本进行处理,得到质量评价结果包括:
根据所述质量样本,得到过程平均值和过程标准差;
对所述质量样本进行数据筛查,得到质量控制标准样本;
根据所述质量控制标准样本,得到质量控制标准上限和/或下限;
根据所述质量控制标准上限和/或下限,及过程平均值和过程标准差,得到质量评价值作为质量评价结果。
进一步地,所述方法还包括:
对所述质量样本进行可视化质量分析,得到可视化分析结果;
将所述可视化分析结果与所述过程能力评价结果进行校对,得到过程能力终极评价结果。
进一步地,所述获取质量数据得到质量样本之前还包括:
根据制造过程类型,确定一种或多种中间体性能的类型指标,对应得到一个或多个质量样本,以及一个或多个质量评价结果;
所述根据所述质量评价结果,得到过程能力评价结果包括:
根据一个或多个质量评价结果和能力评价规则,确定过程能力评价结果,进一步还包括:
根据能力评价映射关系,确定与质量评价结果相匹配的过程能力评价结果。
进一步地,所述对所述质量样本进行数据筛查,得到质量控制标准样本包括:
对所述质量样本进行一定数量的随机取样,得到试验样本;
对所述试验样本中的数据进行大小排序,得到顺序样本;
根据筛选规则,从所述顺序样本中获取质量控制标准数据,并加入对应的质量控制标准样本;
重复上述步骤一定次数,得到一个或两个质量控制标准样本。
进一步地,所述根据所述质量控制标准上限和/或下限,及过程平均值和过程标准差,得到质量评价值作为质量评价结果包括:
根据所述质量控制标准上限和下限,得到标准中间值和过程分散值,其中,
根据标准中间值、过程分散值、过程平均值及过程标准差,通过以下计算公式得到所述质量评价值:
其中,过程平均值为质量样本中的质量数据的平均值,过程标准差为所述质量数据的标准差。
进一步地,所述根据所述质量控制标准上限或下限,及过程平均值和过程标准差,得到质量评价值作为质量评价结果包括:
通过以下计算公式得到所述质量评价值:
其中,过程平均值为质量样本中的质量数据的平均值,过程标准差为所述质量数据的标准差。
另一方面,本发明提供了一种制造过程能力评价装置,包括以下模块:
数据获取模块,用于获取质量数据得到质量样本,所述质量数据为制造过程中的中间体性能参数;
数据处理模块,用于对所述质量样本进行处理,得到质量评价结果;
映射模块,用于根据所述质量评价结果,得到过程能力评价结果。
进一步地,所述数据处理模块包括:
过程处理单元,用于根据所述质量样本,得到过程平均值和过程标准差;
筛查单元,用于对所述质量样本进行数据筛查,得到质量控制标准样本;
标准区间单元,用于根据所述质量控制标准样本,得到质量控制标准上限和/或下限;
评价值单元,用于根据所述质量控制标准上限和/或下限,及过程平均值和过程标准差,得到质量评价值作为质量评价结果。
进一步地,所述装置还包括能力评价校准模块,包括:
可视化单元,用于对所述质量样本进行可视化质量分析,得到可视化分析结果;
校对单元,用于将所述可视化分析结果与所述过程能力评价结果进行校对,得到过程能力终极评价结果。
本发明提供的技术方案带来的有益效果如下:
1)将制造过程能力数字化和等级化,一目了然,为过程控制提供指导依据;
2)采用可视化初步分析结果校对机制,保证过程能力评价结果的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的制造过程能力评价方法流程图;
图2是本发明实施例提供的质量样本处理方法流程图;
图3是本发明实施例提供的数据筛查方法流程图;
图4是本发明实施例提供的可视化比较分析方法流程图;
图5是本发明实施例提供的箱线图举例示意图;
图6是本发明实施例提供的制造过程能力评价装置的模块框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
实施例1
在本发明的一个实施例中,提供了一种制造过程能力评价方法,参见图1,所述方法包括以下流程:
S1、获取质量数据得到质量样本。
具体地,收集多个批次质量指标的历史质量数据,其中,所述质量数据为制造过程中的中间体性能参数,类型包括中间体的指标成分的含量、转移率、纯度等等。
因此,在S1之前还包括:
S01、根据制造过程类型,确定一种或多种中间体性能的类型指标。
具体地,需要针对生产具体某种产品的生产工段进行分析,来选择质量数据的类型(具体为中间体性能的类型指标),选择的依据可以是通过查阅文献,了解中间体的活性成分和药效基础,再作进一步判断;也可以是组织相关专业人士进行讨论和评估,此处需要注意的是质量数据的指标应该具有代表性,可以综合评价产品的各方面质量,所以质量数据的指标应当足够多且全面。此外,需要重复采样尽量保证样品的代表性,如醇沉工段,醇沉的目的是富集成分和去除杂质,因此,选择指标成分的含量和固体含量作为质量数据,具体选择成分含量、固含量作为质量指标。
S2、对所述质量样本进行处理,得到质量评价结果。
具体地,对质量样本中的质量数据进行数据处理(具体过程在实施例2详述),对应于得到一个或多个质量样本,处理得到的是一个或多个质量评价结果。
S3、根据所述质量评价结果,得到过程能力评价结果。
具体地,根据能力评价映射关系,确定与质量评价结果相匹配的过程能力评价结果,对应于有一个或多个质量评价结果的,根据能力评价规则,确定过程能力评价结果。
具体地,预建立对应的能力评价映射表,所述能力评价预设表上设置有质量评价结果与对应的过程能力评价结果。比如,质量评价结果大于等于2.00,则过程能力评价结果为A++级;质量评价结果大于等于1.67,且小于2,则过程能力评价结果为A+级;质量评价结果大于等于1.33,且小于1.67,则过程能力评价结果为A级;质量评价结果大于等于1.00,且小于1.33,则过程能力评价结果为B级;质量评价结果大于等于0.67,且小于1.00,则过程能力评价结果为C级;质量评价结果小于0.67,则过程能力评价结果为D级。
所述过程能力评价结果的意义在于,根据该结果,指导对制造过程的控制,比如:过程能力评价结果为A++级,则表示生产能力溢出,需要考虑降低成本;过程能力评价结果为A+级,则表示可以继续保持该水平;过程能力评价结果为A级,则表示过程能力良好,可适当提高;过程能力评价结果为B级,说明过程能力一般,若处在关键工段可适当提高,若处在非关键工段可不做提高;过程能力评价结果为C级,说明过程能力需要提高;过程能力评价结果为D级,说明过程能力严重不足,建议停产检查。
对于存在多个质量评价结果的,根据能力评价规则,确定过程能力评价结果,比如,在多个质量评价结果中选最低者,并匹配与该最低质量评价结果有映射关系的过程能力评价结果作为多个质量评价结果的能力评价结果。本发明不限定能力评价规则为最低规则,可以根据实际生产情况进行制定相应的能力评价规则。
实施例2
在本发明的一个实施例中,提供了一种质量样本处理方法,以得到质量评价结果,参见图2,所述方法包括以下流程:
S21、根据所述质量样本,得到过程平均值和过程标准差。
具体地,过程平均值为质量样本中的质量数据的平均值,过程标准差为所述质量数据的标准差,所述平均值和标准差的具体算法在此不再赘述。
S22、对所述质量样本进行数据筛查,得到质量控制标准样本。
具体地,通过以下数据筛查方法进行实施,参见图3,所述方法流程包括:
S221、对所述质量样本进行一定数量的随机取样,得到试验样本;
S222、对所述试验样本中的数据进行大小排序,得到顺序样本;
S223、根据筛选规则,从所述顺序样本中获取质量控制标准数据,并加入对应的质量控制标准样本;
S224、重复S221-S223,直至达到一定次数,得到一个或两个质量控制标准样本。
以下对S221-S224做举例说明:比如质量样本中有100个质量数据,编号为0-99,对该质量样本进行100次(也可以是99次或101次或其他次数)的随机取样,每一次随机从编号为0-99中抽取其中某个编号的质量数据,作为一个数组成员,100次的随即取样,得到具有100个数字的数组,再对该数组进行由小到大排序。按照筛选规则(比如取排序样本中间的80%数据作为工段质量评价数据),则进行由小到大排序后的数组,取第11个数字放入第一质量控制标准样本,取第90个数字放入第二质量控制标准样本。
重复上述步骤,比如重复10000次,则第一质量控制标准样本中有10000个质量控制标准下限,第二质量控制标准样本中有10000个质量控制标准上限。
S23、根据所述质量控制标准样本,得到质量控制标准上限和/或下限。
具体地,对第一质量控制标准样本进行样本平均,即对所述第一质量控制标准样本中的10000个质量控制标准下限取平均值,得到质量控制标准下限;对第二质量控制标准样本进行样本平均,即对所述第二质量控制标准样本中的10000个质量控制标准上限取平均值,得到质量控制标准上限。
S24、根据所述质量控制标准上限和/或下限,及过程平均值和过程标准差,得到质量评价值作为质量评价结果。
具体地,需要区别质量控制标准是有上下限,还是只有上限或者下限,由此,第一、当质量控制标准有上下限,所述质量评价结果的计算方法包括以下流程:
根据所述质量控制标准上限和下限,得到标准中间值和过程分散值,其中,
根据标准中间值、过程分散值、过程平均值及过程标准差,通过以下计算公式得到所述质量评价值:
其中,过程平均值为质量样本中的质量数据的平均值,过程标准差为所述质量数据的标准差。通过以上公式可以看出,过程能力主要受产品质量的波动、过程分散值、过程平均值的偏移量影响,一定程度上,过程能力综合表征了产品质量的可靠性和一致性,即所述质量评价值越大,表示过程产生能力越高,产品质量的可靠性和一致性就越好。
第二、当质量控制标准仅有上限或者下限,则所述质量评价结果的计算方法包括以下流程:
通过以下计算公式得到所述质量评价值:
其中,过程平均值为质量样本中的质量数据的平均值,过程标准差为所述质量数据的标准差。
以醇沉工段的成分A含量为例,参见具体实验数据:
根据本发明实施例中的质量控制标准上限和/或下限的获取方法,得到质量控制标准上限为4.3362,质量控制标准下限为3.0805,由上述表中的成分A含量数据可以得到:过程平均值为3.8364,过程标准差为0.3785,最终计算质量评价值为0.4402(四舍五入计)。
由于醇沉工段为关键工段,因此,基本质量评价值需要提高至1.33,可见,醇沉工段过程能力仍有欠缺,需要提高。
实施例3
在本发明的一个实施例中,提供了一种可视化比较分析方法,参见图4,所述方法流程包括:
S31、对所述质量样本进行可视化质量分析,得到可视化分析结果;
S32、将所述可视化分析结果与所述过程能力评价结果进行校对,得到过程能力终极评价结果。
具体地,可视化处理方法有很多种,比如,在执行步骤S1(实施例1中)之后,对质量样本建立休哈特控制图,或者可以采用其他数据可视化方法进行初步质量分析。
在本发明实施例中,利用箱线图法,箱线图的分析不需要知道数据的分布形态即可对数据进行分析,所以此处利用箱线图的方式对数据进行可视化,从而进行初步质量分析,加深对过程的理解,以醇沉工段中间体中的成分A含量数据为例,作箱线图分析,参见图5可知,四分位间距框较窄,数据大部分分布在3.6~4.0mg/g之间,说明中间体成分A质量相对较为集中,中位数(图中黑色横线)的分布偏上,说明总体数据更偏向4.0mg/g,上边缘数值较大,并发现异常点,说明中间体的质量分布仍有一定的波动,具有提升的空间。
得到可视化分析结果后,可以对当前制造过程能力进行一个初步评价,等到利用上述实施例2中的方法得到质量评价结果,并利用实施例1中的方法得到与所述质量评价结果对应的过程能力评价结果,之后,将所述初步质量分析的结果与该过程能力评价结果进行校对,得到过程能力终极评价结果,比如,初步质量分析的结果与过程能力评价结果吻合,则增强了过程能力终极评价结果的可靠性;若不吻合,则根据具体的偏差判断过程能力评价结果的准确性,比如偏差较大,则需要重复可视化分析结果与过程能力评价结果的评定,以再次校对。
实施例4
在本发明实施例中,提供了一种制造过程能力评价装置,参见图6,包括以下模块:
数据获取模块610,用于获取质量数据得到质量样本,所述质量数据为制造过程中的中间体性能参数;
数据处理模块620,用于对所述质量样本进行处理,得到质量评价结果;
映射模块630,用于根据所述质量评价结果,得到过程能力评价结果。
进一步地,所述数据处理模块620包括:
过程处理单元621,用于根据所述质量样本,得到过程平均值和过程标准差;
筛查单元622,用于对所述质量样本进行数据筛查,得到质量控制标准样本;
标准区间单元623,用于根据所述质量控制标准样本,得到质量控制标准上限和/或下限;
评价值单元624,用于根据所述质量控制标准上限和/或下限,及过程平均值和过程标准差,得到质量评价值作为质量评价结果。
进一步地,所述装置还包括能力评价校准模块640,包括:
可视化单元641,用于对所述质量样本进行可视化质量分析,得到可视化分析结果;
校对单元642,用于将所述可视化分析结果与所述过程能力评价结果进行校对,得到过程能力终极评价结果。
需要说明的是:上述实施例提供的制造过程能力评价装置在进行制造过程能力评价时,仅以上述各功能模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成,即将制造过程能力评价装置的内部结构划分成不同的功能模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。另外,本实施例提供的制造过程能力评价装置实施例与上述实施例提供的制造过程能力评价方法属于同一构思,其具体实现过程详见方法实施例,这里不再赘述。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种醇沉工段的生产过程控制方法,其特征在于,包括:
获取醇沉工段的质量数据得到质量样本,所述质量数据为制造过程中醇沉工段的中间体性能参数,包括指标成分的含量和固体含量;
对所述质量样本进行处理,得到质量评价结果,包括:根据所述质量样本,得到过程平均值和过程标准差;对所述质量样本进行数据筛查,得到质量控制标准样本;根据所述质量控制标准样本,得到质量控制标准上限和/或下限;根据所述质量控制标准上限和/或下限,及过程平均值和过程标准差,得到质量评价值作为质量评价结果;
其中,所述对所述质量样本进行数据筛查,得到质量控制标准样本包括:S221、对所述质量样本进行一定数量的随机取样,得到试验样本;S222、对所述试验样本中的数据进行大小排序,得到顺序样本;S223、根据筛选规则,从所述顺序样本中获取质量控制标准数据,并加入对应的质量控制标准样本;S224、重复S221-S223,直至达到一定次数,得到一个或两个质量控制标准样本;
根据所述质量评价结果,得到过程能力评价结果,包括:预建立对应的能力评价映射表,根据能力评价映射关系,确定与质量评价结果相匹配的过程能力评价结果;
利用箱线图法对所述质量样本进行可视化质量分析,得到可视化分析结果,将所述可视化分析结果与所述过程能力评价结果进行校对,得到过程能力终极评价结果;
根据所述评价结果指导对制造过程的控制,控制方式包括:若生产能力溢出,则考虑降低成本;若过程能力不足,则建议停产检查。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取质量数据得到质量样本之前还包括:
根据制造过程类型,确定一种或多种中间体性能的类型指标,对应得到一个或多个质量样本,以及一个或多个质量评价结果;
所述根据所述质量评价结果,得到过程能力评价结果包括:
根据一个或多个质量评价结果和能力评价规则,确定过程能力评价结果,进一步还包括:
根据能力评价映射关系,确定与质量评价结果相匹配的过程能力评价结果。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对所述质量样本进行数据筛查,得到质量控制标准样本包括以下步骤:
对所述质量样本进行一定数量的随机取样,得到试验样本;
对所述试验样本中的数据进行大小排序,得到顺序样本;
根据筛选规则,从所述顺序样本中获取质量控制标准数据,并加入对应的质量控制标准样本;
重复上述步骤一定次数,得到一个或两个质量控制标准样本。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述质量控制标准上限和/或下限,及过程平均值和过程标准差,得到质量评价值作为质量评价结果包括:
根据所述质量控制标准上限和下限,得到标准中间值和过程分散值,其中,
根据标准中间值、过程分散值、过程平均值及过程标准差,通过以下计算公式得到所述质量评价值:
其中,过程平均值为质量样本中的质量数据的平均值,过程标准差为所述质量数据的标准差。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述质量控制标准上限或下限,及过程平均值和过程标准差,得到质量评价值作为质量评价结果包括:
通过以下计算公式得到所述质量评价值:
其中,过程平均值为质量样本中的质量数据的平均值,过程标准差为所述质量数据的标准差。
6.一种醇沉工段的生产过程控制装置,其特征在于,包括以下模块:
数据获取模块,用于获取醇沉工段的质量数据得到质量样本,所述质量数据为制造过程中醇沉工段的中间体性能参数,包括指标成分的含量和固体含量;
数据处理模块,用于对所述质量样本进行处理,得到质量评价结果;所述数据处理模块包括:过程处理单元,用于根据所述质量样本,得到过程平均值和过程标准差;筛查单元,用于对所述质量样本进行数据筛查,得到质量控制标准样本;标准区间单元,用于根据所述质量控制标准样本,得到质量控制标准上限和/或下限;评价值单元,用于根据所述质量控制标准上限和/或下限,及过程平均值和过程标准差,得到质量评价值作为质量评价结果;
其中,所述筛查单元用于对所述质量样本进行一定数量的随机取样,得到试验样本;对所述试验样本中的数据进行大小排序,得到顺序样本;根据筛选规则,从所述顺序样本中获取质量控制标准数据,并加入对应的质量控制标准样本;重复上述三个步骤,直至达到一定次数,得到一个或两个质量控制标准样本;
映射模块,用于根据所述质量评价结果,得到过程能力评价结果,包括:预建立对应的能力评价映射表,根据能力评价映射关系,确定与质量评价结果相匹配的过程能力评价结果;
能力评价校准模块,包括可视化单元和校对单元,其中,所述可视化单元用于利用箱线图法对所述质量样本进行可视化质量分析,得到可视化分析结果;所述校对单元用于将所述可视化分析结果与所述过程能力评价结果进行校对,得到过程能力终极评价结果;
并根据所述评价结果指导对制造过程的控制,控制方式包括:若生产能力溢出,则考虑降低成本;若过程能力不足,则建议停产检查。
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