使用SPC技術提高卷煙包裝生產過程質量水平的研究

魏佳 劉艷超 紀妙

摘? ?要：為提高卷煙包裝生產過程質量水平，需進行生產過程質量控制優(yōu)化設計。提出了基于SPC技術的卷煙包裝生產過程質量水平控制模型，進行了卷煙包裝生產過程質量水平控制的博弈模型設計。采用質量約束和效益約束結合的方式進行卷煙包裝生產過程質量水平的均衡調度模型設計，構建過程控制的統(tǒng)計特征量，采用SPC技術建立卷煙包裝生產過程質量水平的控制目標函數(shù)，利用約束進化方法優(yōu)化控制目標函數(shù)，使用自適應宏觀決策調度方法實現(xiàn)卷煙包裝生產過程質量控制優(yōu)化。仿真結果表明，采用該方法進行卷煙包裝生產過程質量水平控制的誤差收斂性較為穩(wěn)定，控制誤差較低，提高了卷煙包裝生產過程質量水平和效益。

關鍵詞：SPC技術;卷煙包裝生產;過程質量水平

中圖分類號：TP399? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1003—6199（2020）02—0038—04

Abstract：In order to improve the quality level of cigarette packaging production process，it is necessary to optimize the quality control of production process. A quality level control model of cigarette packaging production process based on SPC technology is proposed，and a game model of quality level control of cigarette packaging production process is designed. A balanced scheduling model of quality level in cigarette packaging production process is designed by combining quality and benefit constraints. Statistical characteristics of process control are constructed. The control objective function of quality level in cigarette packaging production process is established by SPC technology. The control objective function is optimized by constrained evolution method，and the cigarette packaging is realized by adaptive macro decision-making scheduling method. Quality control optimization of production process. The simulation results show that the error convergence of the method is stable and the control error is low. The quality level and benefit of cigarette packaging production process were improved.

Key words：SPC technology;cigarette packaging production;process quality level

隨著卷煙包裝生產技術的發(fā)展，卷煙包裝生產的效益越來越大，過程控制的精度越來越高，需要對卷煙包裝生產過程進行優(yōu)化控制。結合流水線過程優(yōu)化設計，實現(xiàn)卷煙包裝生產過程的優(yōu)化，提高卷煙包裝生產的質量水平。研究卷煙包裝生產質量水平優(yōu)化控制方法，對提高卷煙包裝生產的效益，降低生產成本，提高卷煙包裝生產的質量等方面具有重要意義[1]。

對卷煙包裝生產過程質量水平控制研究是建立對卷煙包裝生產過程質量的大數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析和博弈均衡控制基礎上。由于卷煙包裝生產過程質量水平控制的信息參量之間有顯著性正相關關系[2]。對卷煙包裝生產過程質量水平控制的博弈均衡關系的建模方法主要采用自相關分析方法、統(tǒng)計特征分析方法和模糊均衡博弈控制方法等[3]。通過構建卷煙包裝生產過程質量水平控制的信息質量關系模型，基于結合固定效應模型對卷煙包裝生產過程質量水平進行自適應調度和均衡設計，提高生產質量水平，但上述方法進行卷煙包裝生產過程質量水平控制的誤差高。

針對上述問題，提出了基于SPC技術的卷煙包裝生產過程質量水平控制模型。最后進行仿真試驗分析，展示了本方法在提高卷煙包裝生產過程質量水平和效益方面的優(yōu)越性能。

1? ?卷煙包裝生產質量水平控制的先驗數(shù)據(jù)

采樣與統(tǒng)計分析

1.1? ?先驗信息采樣

為實現(xiàn)對卷煙包裝生產質量水平過程控制，采用大數(shù)據(jù)融合調度和統(tǒng)計信息挖掘方法進行卷煙包裝生產過程與質量水平提升的先驗數(shù)據(jù)采集，根據(jù)先驗數(shù)據(jù)分析結果進行統(tǒng)計分析建模，結合多元線性融合方法進行卷煙包裝生產過程的質量水平的因子分析[4]。卷煙包裝生產過程質量水平評估的統(tǒng)計數(shù)據(jù)分布為：

在SPC技術下進行卷煙包裝生產過程質量水平的效益評價，構建質量水平的回歸分析模型[5]，表示為：

通過自相關特征匹配，得到卷煙包裝生產過程質量水平控制的約束參量模型，表示為 與 的映射關系：

采用模糊量化回歸分析方法，得到一個描述卷煙包裝生產過程質量水平控制的促進性因子，為：

式中M為符號集中元素的個數(shù)。結合多元線性融合方法進行卷煙包裝生產過程的質量水平模糊評價，構建卷煙包裝生產過程質量水平模糊評價的約束參量集，為：

通過上述步驟完成先驗信息的采樣，為統(tǒng)計特征量分析奠定可行理論基礎。

1.2? ?統(tǒng)計特征量分析

上式表示為一個卷煙包裝生產過程的正態(tài)分布函數(shù)，ω表示自適應加權系數(shù)，考慮卷煙包裝生產質量水平的統(tǒng)計特征預測值，采用自適應均衡調度方法進行卷煙包裝生產過程的量化配對，設定質量水平的模糊加權權重ω的取值為：

其中ωmax和ωmin分別表示卷煙包裝生產質量水平的調控系數(shù)，Tmax為最大控制時間尺度，t為卷煙包裝生產質量水平過程控制的關聯(lián)性因子，采用分段樣本檢驗法進行卷煙包裝生產質量水平的統(tǒng)計分析，構建統(tǒng)計特征分布模型，計算式為：

2? ?卷煙包裝生產過程質量水平控制優(yōu)化

2.1? ?基于SPC技術的控制模型

在上述進行統(tǒng)計特征分析的基礎上，進行卷煙包裝生產過程質量水平控制的博弈模型設計，提出了基于SPC技術的卷煙包裝生產過程質量水平控制模型，構建過程控制的統(tǒng)計特征量，采用SPC技術進行卷煙包裝生產過程質量水平的控制目標函數(shù)構建，在m維度的矢量空間中，進行卷煙包裝生產質量水平的分段線性融合，得到質量水平控制的分段融合特征分布集：

結合利潤調節(jié)和效益控制方法，對卷煙包裝生產過程進行向量量化分解，分解形式：

式中T表示過程控制的時間窗口，u表示介于0和1之間的隨機數(shù)。根據(jù)卷煙包裝生產質量水平因子分析結果，采用自適應學習方法進行控制優(yōu)化，得到效益控制的學習過程滿足：

提取卷煙包裝生產質量水平過程控制特征值，得到優(yōu)化預測值為：

綜上分析，實現(xiàn)基于SPC技術的控制模型設計，采用自適應宏觀決策調度方法實現(xiàn)卷煙包裝生產過程質量控制優(yōu)化。

2.2? ?過程質量控制優(yōu)化

在采用SPC技術進行卷煙包裝生產過程質量水平的控制目標函數(shù)構建的基礎上，利用約束進化方法進行控制目標函數(shù)的自適應尋優(yōu)，構建卷煙包裝生產過程質量水平控制的標準化函數(shù)為：

綜上分析，實現(xiàn)了SPC技術下卷煙包裝生產過程的質量水平控制。

3? ?仿真實驗測試分析

為了測試本模型在實現(xiàn)卷煙包裝生產過程質量水平控制中的性能，進行實驗測試分析，實驗采用實證數(shù)據(jù)分析方法，得到實證分析數(shù)據(jù)統(tǒng)計值見表1。

根據(jù)上述實證分析數(shù)據(jù)統(tǒng)計值，卷煙包裝生產過程質量水平的全過程測試樣本控制精度測試結果如圖1所示。

由圖1可知，根據(jù)過程控制精度與回歸分析值可得知卷煙包裝生產過程質量水平測試樣本的收斂性，本方法誤差收斂性較為穩(wěn)定?；诖?，測試卷煙包裝生產過程質量水平，將本方法F6（x3）與自相關分析方法F3（x1）、統(tǒng)計特征分析方法F4（x2）和模糊均衡博弈控制方法F7（x4）進行對比，得到優(yōu)化的控制結果如圖2所示。

分析圖2得知，采用本模型進行卷煙包裝生產過程質量水平控制的誤差較低。

4? ?結? ?論

對卷煙包裝生產過程進行優(yōu)化控制，結合流水線過程優(yōu)化設計，實現(xiàn)卷煙包裝生產過程的優(yōu)化，提高卷煙包裝生產的質量水平。提出了基于SPC技術的卷煙包裝生產過程質量水平控制模型。采用質量約束和效益約束結合的方式進行卷煙包裝生產過程質量水平的均衡調度模型設計，通過全局調度方法分析卷煙包裝生產過程促進性因素，根據(jù)自適應學習方法進行控制優(yōu)化，結合成本最小化和效益最大化博弈模型，實現(xiàn)SPC技術下卷煙包裝生產過程質量水平控制。研究得知，采用本模型進行卷煙包裝生產過程質量水平控制的收斂性較好，誤差較低。

參考文獻

[1]? ? 徐元根，金文龍，王柳婧. 基于智能客戶端的SPC在煙草行業(yè)的應用[J]. 科技通報，2017，33（9）：100-104.

[2]? ? 白世貞，胡曉秋，陳化飛. 基于SPC的乳制品加工環(huán)節(jié)質量安全控制研究[J]. 保鮮與加工，2018（2）：66-75.

[3]? ? 宋承軒，吉衛(wèi)喜. 面向多品種小批量機加工車間的工序質量控制方法研究[J]. 組合機床與自動化加工技術，2018（6）：56-60.

[4]? ? 宮欣偉，余國林，孫勇，等.? 基于數(shù)據(jù)驅動的全流程模鍛生產過程專家系統(tǒng)[J]. 鍛壓技術，2017（4）：27-32.

[5]? ? 徐煒，肖智. 內部控制對企業(yè)財務風險影響的非線性特征——理論推演與實證檢驗[J]. 現(xiàn)代財經（天津財經大學學報），2019，39（03）：68-82.