卷煙廠卷包車間SPC系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

楊萍 曹曉冬 朱江 羅賽 朱金華

摘要：本文主要介紹煙草行業(yè)卷包SPC系統(tǒng)的功能構(gòu)建，應(yīng)用SPC技術(shù)對(duì)設(shè)備參數(shù)、卷接包過(guò)程質(zhì)量指標(biāo)、質(zhì)量成本等數(shù)據(jù)進(jìn)行多維度監(jiān)控、分析、評(píng)價(jià)，實(shí)現(xiàn)卷接包過(guò)程工藝參數(shù)化、精準(zhǔn)化控制，推動(dòng)管理與技術(shù)創(chuàng)新，為提質(zhì)降耗和質(zhì)量創(chuàng)優(yōu)核心工作提供基礎(chǔ)保障。描述利用SPC工具對(duì)卷接包過(guò)程質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行管理、分析、評(píng)價(jià)和改進(jìn)。

關(guān)鍵詞：卷包SPC;卷煙廠;信息化

中圖分類號(hào)：TP311? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2021）09-0003-02

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

1背景介紹

卷煙廠MES系統(tǒng)質(zhì)量管理模塊一直缺少對(duì)卷包在線質(zhì)量數(shù)據(jù)支撐，未對(duì)卷包數(shù)采系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行集成與利用，這些數(shù)據(jù)一直是卷包質(zhì)量過(guò)程控制迫切需要的。目前卷包車間應(yīng)用系統(tǒng)現(xiàn)狀是卷包數(shù)采數(shù)據(jù)存在但未利用，完全是對(duì)數(shù)據(jù)資源的浪費(fèi)，而部分綜合測(cè)試臺(tái)的數(shù)據(jù)為事后人工檢測(cè)數(shù)據(jù)，未能達(dá)到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的要求，對(duì)質(zhì)量過(guò)程分析應(yīng)用控制能力較弱。質(zhì)量管理模塊一直缺少對(duì)動(dòng)力車間在線質(zhì)量數(shù)據(jù)支撐，未對(duì)動(dòng)力車間的環(huán)境溫濕度等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行集成與利用，從全廠質(zhì)量管控的角度出發(fā)，這些數(shù)據(jù)一直是盲區(qū)[1]。

2需求分析

為保證產(chǎn)品質(zhì)量連續(xù)穩(wěn)定，生產(chǎn)過(guò)程控制始終堅(jiān)持“設(shè)備為工藝服務(wù)、工藝為質(zhì)量服務(wù)”的理念。設(shè)備在管理方面堅(jiān)持事前控制、事中控制、事后控制進(jìn)行科學(xué)有效的監(jiān)督和分析。事前控制的重點(diǎn)放在設(shè)備的維修、保養(yǎng)、潤(rùn)滑等工作方法的制定上，放在各種管理漏洞的查找上，為科學(xué)化、精細(xì)化操作提供支持，從機(jī)制上減少質(zhì)量隱患[2]。事中控制重點(diǎn)做好過(guò)程的監(jiān)視與測(cè)量，從原輔材料的出庫(kù)、使用及過(guò)程產(chǎn)品質(zhì)量的抽查，確保生產(chǎn)過(guò)程中各個(gè)環(huán)節(jié)做到嚴(yán)格檢查、快速整改、及時(shí)反饋，維護(hù)工藝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)肅性。事后控制是要對(duì)發(fā)生的產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題的快速反應(yīng)，無(wú)論是生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)、市場(chǎng)反饋的質(zhì)量問(wèn)題，高度重視，認(rèn)真加以持續(xù)改進(jìn)，不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量。如圖1所示，基于質(zhì)量管理部門及車間建設(shè)質(zhì)量管理體系的要求，為了對(duì)質(zhì)量評(píng)價(jià)模型、質(zhì)量成本、供應(yīng)商評(píng)價(jià)等業(yè)務(wù)進(jìn)行支撐，如下圖所示，需要重新對(duì)一頭一尾和中間過(guò)程的質(zhì)量數(shù)據(jù)流進(jìn)行梳理，對(duì)缺失的部分如卷包實(shí)時(shí)質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)充，夯實(shí)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，為建設(shè)全面質(zhì)量管理體系及系統(tǒng)做準(zhǔn)備[3]。

3 功能設(shè)計(jì)

（1）完成系統(tǒng)與卷包數(shù)采系統(tǒng)、動(dòng)力車間系統(tǒng)數(shù)據(jù)集成硬件環(huán)境搭建。

盡可能利用現(xiàn)有服務(wù)器及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)軟件，不再在硬件上投入成本。

（2）完成系統(tǒng)與卷包數(shù)采系統(tǒng)、動(dòng)力車間系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)集成功能。

采集的數(shù)據(jù)內(nèi)容包括五類，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類如通訊協(xié)議、PLC通訊狀、機(jī)器類型、車間號(hào)、機(jī)臺(tái)號(hào)、日期、時(shí)間、班次、當(dāng)前班次開始時(shí)間、當(dāng)前班次結(jié)束時(shí)間等。生產(chǎn)數(shù)據(jù)類如總產(chǎn)量PROC、總廢品量PROC、廢品率PROC、利用率PROC等。質(zhì)量數(shù)據(jù)類，如質(zhì)量_SRM_煙支外形_重量_設(shè)定值、質(zhì)量_SRM_煙支外形_重量_當(dāng)前值、質(zhì)量_SRM_煙支外形_重量_短期標(biāo)準(zhǔn)偏差_當(dāng)前值等。設(shè)備數(shù)據(jù)類如狀態(tài)、狀態(tài)信息、機(jī)器速度、停機(jī)時(shí)間秒數(shù)、停機(jī)次數(shù)等。消耗數(shù)據(jù)類如本班耗紙盤（米）、本班耗水松紙（米）、本班盤紙單耗（米/箱）、本班水松紙單耗（米/箱）等。

（3）完成系統(tǒng)與封裝箱機(jī)缺陷檢測(cè)設(shè)備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)集成功能。

采集的數(shù)據(jù)內(nèi)容包括主機(jī)通道全息檢測(cè)類，如封簽歪斜、無(wú)封簽、盒皮歪斜、盒皮印刷錯(cuò)誤、小盒折疊錯(cuò)誤等。輔機(jī)入口全息檢測(cè)類，如封簽粘貼歪斜、無(wú)封簽、小盒倒置、盒皮印刷錯(cuò)誤、盒皮歪斜等。輔機(jī)透明紙飛包檢測(cè)，如煙包飛包等。缺盒檢測(cè)類，如條中缺盒。裝箱機(jī)條煙入口全息檢測(cè)類，如條透明紙折疊異常、拉線錯(cuò)位、其他明顯變形及異常等。裝箱推煙全息檢測(cè)等，如缺條、缺層、倒垛和箱倒置、貼碼歪斜、無(wú)碼、無(wú)膠。

（4）基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置

在系統(tǒng)中對(duì)工藝事件、異常處理時(shí)需要事先對(duì)異常以及事件類型進(jìn)行定義，供其他功能調(diào)用。

（5）質(zhì)量過(guò)程監(jiān)控

系統(tǒng)展示該工序監(jiān)控參數(shù)的箱線彩虹圖。圖中根據(jù)箱子的高度判斷這一組10個(gè)數(shù)據(jù)的波動(dòng)情況。箱子的中心點(diǎn)表示這10個(gè)數(shù)據(jù)的平均值。如果連續(xù)的幾個(gè)箱子都比較高則說(shuō)明這短時(shí)間內(nèi)數(shù)據(jù)波動(dòng)都比較大。箱子的中心點(diǎn)到了黃區(qū)或者紅區(qū)說(shuō)明數(shù)據(jù)里工藝標(biāo)準(zhǔn)中心線偏離大，生產(chǎn)已經(jīng)有點(diǎn)失去控制，連續(xù)幾個(gè)點(diǎn)在黃區(qū)或者紅區(qū)這一段時(shí)間屬于失控狀態(tài)。系統(tǒng)則會(huì)根據(jù)預(yù)報(bào)警規(guī)則進(jìn)行預(yù)報(bào)警，圖中會(huì)有紅、黃燈進(jìn)行預(yù)報(bào)警提示。各種指標(biāo)進(jìn)行當(dāng)前生產(chǎn)的判斷，如DQI、AVG、SD、不合格時(shí)間等。DQI表示當(dāng)前生產(chǎn)的實(shí)施QI得分。AVG表示當(dāng)前所有數(shù)據(jù)的平均值。SD表示當(dāng)前所有數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差（數(shù)據(jù)的偏離程度）。

（6）參數(shù)分析

參數(shù)是生產(chǎn)的最小控制單元也是評(píng)價(jià)體系中最基礎(chǔ)的單元，參數(shù)的控制好壞直接影響到工序的整體生產(chǎn)情況。故在系統(tǒng)中把參數(shù)單獨(dú)列出來(lái)進(jìn)行分析。系統(tǒng)中可以直接查看每個(gè)參數(shù)的具體統(tǒng)計(jì)指標(biāo)，以及該參數(shù)的時(shí)間序列圖。

（7）質(zhì)量分析

質(zhì)量分析模塊分為兩個(gè)主要模塊，一是生產(chǎn)過(guò)程的分析，便于相關(guān)人員及時(shí)準(zhǔn)確的了解生產(chǎn)現(xiàn)狀，做出有效判定。另一個(gè)是通過(guò)分析，找出問(wèn)題點(diǎn)，為改進(jìn)提出方向。關(guān)鍵工藝參數(shù)質(zhì)量評(píng)價(jià)趨勢(shì)圖--通過(guò)看趨勢(shì)圖能直觀的掌握各機(jī)臺(tái)參數(shù)的變化趨勢(shì)，是否在可控范圍內(nèi)。機(jī)臺(tái)參數(shù)對(duì)比圖—包括產(chǎn)量、煙用材料消耗、廢品等項(xiàng)目，掌握機(jī)臺(tái)的生產(chǎn)狀況，提出改進(jìn)方向。

4 總結(jié)

通過(guò)開發(fā)卷包車間SPC系統(tǒng)，將煙廠制絲、卷包、動(dòng)力實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)均在MES中進(jìn)行集成，并以實(shí)時(shí)判定方式進(jìn)行呈現(xiàn)，可以為后續(xù)實(shí)施全面質(zhì)量管理的進(jìn)行支撐。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張弛.HC公司生產(chǎn)管理流程改進(jìn)研究[D].北京：首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué)，2018.

[2] 寇建立，孫建華.基于J2EE輕量級(jí)框架的能源管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].電腦編程技巧與維護(hù)，2019（3）：101-102，112.

[3] 鞠翠.MES對(duì)過(guò)程控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集[J].中國(guó)高新區(qū)，2018（9）：220.

【通聯(lián)編輯：梁書】