《卷煙制絲過(guò)程數(shù)據(jù)采集與處理指南》

技術(shù)報(bào)告

牽頭單位：廈門(mén)煙草工業(yè)有限責(zé)任公司

承擔(dān)單位：中國(guó)煙草總公司鄭州煙草研究院、福建中煙工業(yè)有限責(zé)

任公司、龍巖煙草工業(yè)有限責(zé)任公司、江西中煙南昌卷煙廠、安徽中

煙工業(yè)公司、上海煙草集團(tuán)上海卷煙廠

《卷煙制絲過(guò)程數(shù)據(jù)采集與處理指南》項(xiàng)目組

2014年3月

1背景與意義

計(jì)算機(jī)技術(shù)的提高和普及，智能控制技術(shù)迅猛發(fā)展，為基于科學(xué)統(tǒng)計(jì)分析的

過(guò)程控制技術(shù)在工藝質(zhì)量管理方面打下了基礎(chǔ)，尤其表現(xiàn)在以基于自動(dòng)化技術(shù)和

信息化技術(shù)的SPC技術(shù)的突飛猛進(jìn)。煙草行業(yè)內(nèi)有上海、杭州幾家煙廠SPC軟件

系統(tǒng)已應(yīng)用到過(guò)程工藝質(zhì)量管理上。在行業(yè)調(diào)研以及優(yōu)秀卷煙工廠對(duì)標(biāo)、過(guò)程能

力測(cè)評(píng)等工作中發(fā)現(xiàn)：過(guò)程質(zhì)量評(píng)價(jià)、過(guò)程能力評(píng)價(jià)等指標(biāo)需要在一定的底層過(guò)

程參數(shù)采集分析規(guī)范下進(jìn)行，如批次有效數(shù)據(jù)界定，異常數(shù)據(jù)剔除，穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)和

非穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)界定等。目前各企業(yè)基本上是按照自己工藝質(zhì)量分析的需求制訂相應(yīng)

的規(guī)范，缺少一個(gè)統(tǒng)一的方法來(lái)規(guī)范及指導(dǎo)，導(dǎo)致各企業(yè)甚至是同一企業(yè)在不同

生產(chǎn)線間對(duì)于底層批次數(shù)據(jù)的獲取和處理方式方法各異，具體表現(xiàn)在：

1）數(shù)據(jù)批次歸屬規(guī)則不同：批次數(shù)據(jù)的開(kāi)始和結(jié)束，一般是采用電秤流量

達(dá)到一個(gè)值如500kg/h并延時(shí)一個(gè)時(shí)間的方式，各企業(yè)這個(gè)截止值和延時(shí)時(shí)間各

異，導(dǎo)致批次數(shù)據(jù)的組成不同；

2）采集頻率不同：由于各企業(yè)數(shù)據(jù)采集頻率不同，有的6S,有的10S。批次

數(shù)據(jù)量不同。

3）批次有效數(shù)據(jù)界定不同：批次有效數(shù)據(jù)的界定，有的是通過(guò)電秤信號(hào)開(kāi)

始并延時(shí)一個(gè)時(shí)間，有的是利用數(shù)據(jù)值達(dá)到某個(gè)閥值作為界定原則，導(dǎo)致評(píng)價(jià)同

樣的過(guò)程采用的數(shù)據(jù)源不同。

4）穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)界定不同，由于CPK和六西格瑪水平需要針對(duì)穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)

算，各企業(yè)的處理規(guī)則不同。

以上這些差異若不統(tǒng)一，那么同一企業(yè)的不同生產(chǎn)線間，不同企業(yè)間的橫向

可對(duì)比程度低，企業(yè)之間的數(shù)據(jù)對(duì)標(biāo)一定程度失真。

過(guò)程控制的首要任務(wù)是應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法分析生產(chǎn)過(guò)程的質(zhì)量狀態(tài)并進(jìn)行深

入挖掘分析給操作管理人員提供實(shí)時(shí)借鑒，并以此為參照不斷提高控制水平。本

標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)卷煙制絲生產(chǎn)批次過(guò)程研究數(shù)據(jù)源分析規(guī)則、數(shù)據(jù)分類規(guī)則、數(shù)據(jù)處理

計(jì)算一般方法等供行業(yè)規(guī)范應(yīng)用。

2標(biāo)準(zhǔn)主要研究?jī)?nèi)容

2.1過(guò)程數(shù)據(jù)采集規(guī)范

2.1.1過(guò)程數(shù)據(jù)定義

2.1.2過(guò)程數(shù)據(jù)采集規(guī)則

2.1.3過(guò)程數(shù)據(jù)批次歸屬規(guī)則

2.2批次數(shù)據(jù)分析規(guī)范

2.2.1批次數(shù)據(jù)有效數(shù)據(jù)和無(wú)效數(shù)據(jù)的界定規(guī)則；

2.2.2批次有效數(shù)據(jù)的穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)界定規(guī)則；

2.2.3基于質(zhì)量狀態(tài)表征的穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)的主要分析方法。

2.3工業(yè)應(yīng)用及驗(yàn)證

3主要技術(shù)方案

3.1技術(shù)路線

本標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)路線如下圖3-1所示：

圖3-1技術(shù)路線圖

3.2總體框架

制絲生產(chǎn)線產(chǎn)生的過(guò)程數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)來(lái)源、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)應(yīng)用的總體架構(gòu)，如圖

3-2所示。

圖3-2數(shù)據(jù)采集與處理總體架構(gòu)圖

4結(jié)果與分析

4.1過(guò)程數(shù)據(jù)采集規(guī)范

4.1.1過(guò)程數(shù)據(jù)定義

在批次（P）生產(chǎn)過(guò)程中，批次（P）運(yùn)行信號(hào)存在的前提下，從首次電稱過(guò)

料生產(chǎn)開(kāi)始，到該批次生產(chǎn)結(jié)束的這段時(shí)間范圍內(nèi)的過(guò)程參數(shù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)集合，定

義為全批次數(shù)據(jù)集，這些數(shù)據(jù)集包括這樣幾個(gè)集合：有效數(shù)據(jù)集和無(wú)效數(shù)據(jù)集，

有效數(shù)據(jù)集有包含穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)集合和非穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)集。

4.1.2過(guò)程數(shù)據(jù)采集規(guī)則

1）工序和參數(shù)。確定主要工序?yàn)椋核缮⒒爻?、篩分和加料、葉絲干燥、摻

配和加香、梗絲加料和梗絲干燥。每個(gè)工序的參數(shù)包括過(guò)程工藝參數(shù)、主要控制

參數(shù)以及含水率、溫度等結(jié)果指標(biāo)。

制絲加工過(guò)程中，參數(shù)或指標(biāo)的運(yùn)行直接反映了加工質(zhì)量的控制情況，特別

是如物料流量、物料含水率、筒壁壓力等關(guān)鍵參數(shù)，對(duì)在制品的物理及感官質(zhì)量

影響尤為重要。因此，在參數(shù)的選擇上，主要依據(jù)技術(shù)部門(mén)下達(dá)的工藝技術(shù)指標(biāo)

參數(shù)，同時(shí)兼顧主要工序的輸入?yún)?shù)（如物料流量）、關(guān)鍵控制參數(shù)（如筒壁壓

力、加香加料比例）和輸出參數(shù)。

根據(jù)不同參數(shù)過(guò)程數(shù)據(jù)（物料流量、物料含水率、熱風(fēng)溫度、蒸汽壓力、瞬

時(shí)累計(jì)加料精度、瞬時(shí)累計(jì)加香精度等）的特性，分別按照相應(yīng)的規(guī)則進(jìn)行采集、

規(guī)整和存儲(chǔ)。物料流量作為批次時(shí)間參考軸，物料含水率按照?qǐng)D4-1所示規(guī)則進(jìn)

行處理，熱風(fēng)溫度、蒸汽壓力、瞬時(shí)累計(jì)加料精度、瞬時(shí)累計(jì)加香精度等按照?qǐng)D

4-2所示規(guī)則進(jìn)行處理。

圖4-1物料含水率數(shù)據(jù)采集規(guī)則例圖

如圖4-1所示，首先對(duì)批次生產(chǎn)中采集數(shù)據(jù)進(jìn)行定義，即以電子秤信號(hào)開(kāi)始

為起點(diǎn)，電子秤信號(hào)結(jié)束并離開(kāi)指標(biāo)下限為終點(diǎn)，此范圍內(nèi)數(shù)據(jù)為該批次某參數(shù)

的全數(shù)據(jù)集。其中所有生產(chǎn)數(shù)據(jù)集內(nèi)處于有效數(shù)據(jù)定義上下限內(nèi)的數(shù)據(jù)劃為有效

數(shù)據(jù)，而在有效數(shù)據(jù)集內(nèi)的數(shù)據(jù)，介于正負(fù)n倍參數(shù)指標(biāo)允差范圍內(nèi)的符合時(shí)間

序列的數(shù)據(jù)定義為穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)，可應(yīng)用控制圖進(jìn)行分析，并進(jìn)行穩(wěn)態(tài)QI的計(jì)算和

評(píng)價(jià)；介于正負(fù)n倍參數(shù)指標(biāo)允差范圍外的有效數(shù)據(jù)，即包括料頭、料尾、非正

常停機(jī)斷料、數(shù)據(jù)異常等在內(nèi)的數(shù)據(jù)，定義為非穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)，認(rèn)為其數(shù)據(jù)分布不符

合正態(tài)分布，并通過(guò)以時(shí)間長(zhǎng)短相關(guān)的方法計(jì)算非穩(wěn)態(tài)QI得分。

圖4-2熱風(fēng)溫度數(shù)據(jù)采集規(guī)則例圖

如圖4-2所示，此類數(shù)據(jù)均存在一個(gè)常態(tài)數(shù)值和預(yù)熱數(shù)值，因此不能簡(jiǎn)單的

通過(guò)有效數(shù)據(jù)范圍進(jìn)行分類，因此對(duì)于該類數(shù)據(jù)，有效數(shù)據(jù)的范圍從料頭延時(shí)結(jié)

束開(kāi)始至料尾延時(shí)結(jié)束為止期間所有的數(shù)據(jù)。

2）采樣頻率。采樣頻率的原則是在保證有效反應(yīng)真實(shí)過(guò)程的基礎(chǔ)上減少數(shù)

據(jù)量。本標(biāo)準(zhǔn)以每道工序的入口電稱占用信號(hào)為基準(zhǔn)，統(tǒng)一每個(gè)工序各參數(shù)的采

集頻率為10S。

3）數(shù)據(jù)采集的觸發(fā)規(guī)則。工藝參數(shù)通過(guò)批次控制信號(hào)和電稱占用信號(hào)進(jìn)行

觸發(fā)采集。實(shí)現(xiàn)物料開(kāi)始投放后及時(shí)采集生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)，同時(shí)也自動(dòng)剔除了預(yù)熱

階段、停機(jī)斷料階段等設(shè)備空轉(zhuǎn)狀態(tài)下的數(shù)據(jù)。通過(guò)參數(shù)化形式配置頭料尾料時(shí)

間等規(guī)則，確保用于分析的數(shù)據(jù)處于相應(yīng)生產(chǎn)狀態(tài)。

4）采集項(xiàng)管理業(yè)務(wù)功能。對(duì)關(guān)鍵參數(shù)指標(biāo)的數(shù)據(jù)采集監(jiān)控規(guī)則和評(píng)價(jià)規(guī)則

進(jìn)行管理，并提供靈活的設(shè)置。設(shè)置項(xiàng)包括如下表4-1內(nèi)容所示。

表4-1參數(shù)采集項(xiàng)規(guī)則配置表

參數(shù)ID工序及參數(shù)名稱

□是設(shè)定值集控系統(tǒng)采集ID

集控系統(tǒng)采集ID是否采用實(shí)際設(shè)定值

□否

集控系統(tǒng)批號(hào)采集點(diǎn)參數(shù)設(shè)計(jì)域-0.2~+0.2

10s的倍數(shù)10s的倍數(shù)，箱線圖時(shí)不足間隔

計(jì)算采集間隔作圖采集間隔

時(shí)間一組數(shù)據(jù)可視為一組

*參數(shù)控制類型*參數(shù)屬性□通用□專用

監(jiān)控狀態(tài)□停用□只采集不監(jiān)控□采集并監(jiān)控

是否為控制秤是/否采集開(kāi)始判斷值僅控制稱有

斷流開(kāi)始判斷值僅控制稱有斷流判斷延時(shí)時(shí)長(zhǎng)僅控制稱有

相對(duì)控制秤延時(shí)（頭僅非控制稱有

料）

相對(duì)控制秤延時(shí)（尾僅非控制稱有

料）

有效數(shù)據(jù)判斷下限①有效數(shù)據(jù)判斷上限②

穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)判斷下限③穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)判斷上限④

料頭時(shí)間基準(zhǔn)值料尾時(shí)間基準(zhǔn)值

斷料時(shí)間基準(zhǔn)值斷料次數(shù)基準(zhǔn)值

Uα/2Uβ/2

IQR不合格時(shí)間基準(zhǔn)值

①②③④項(xiàng)給出的是相對(duì)設(shè)定值偏移的值，實(shí)際使用時(shí)需要加上當(dāng)前設(shè)定值。

各項(xiàng)設(shè)置說(shuō)明如下：

參數(shù)ID：批次質(zhì)量系統(tǒng)中對(duì)工藝參數(shù)的唯一標(biāo)識(shí)；

工序及參數(shù)名稱：與MES系統(tǒng)中保持名稱一致；

集控系統(tǒng)采集ID：對(duì)應(yīng)集控系統(tǒng)中的TAGNAME字段；

是否采用實(shí)際設(shè)定值：此值為否則采用工藝標(biāo)準(zhǔn)中的目標(biāo)值作為設(shè)定值；

設(shè)定值集控系統(tǒng)采集ID：設(shè)定值對(duì)應(yīng)的TAGNAME字段；

集控系統(tǒng)批號(hào)采集點(diǎn)：參數(shù)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的批次信息字段；

參數(shù)設(shè)計(jì)域：設(shè)計(jì)區(qū)間，只作顯示用，不參與任何計(jì)算；

計(jì)算采集間隔：計(jì)算穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)的CPK時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)設(shè)置的分組大??；

作圖采集間隔：在彩虹圖或箱線彩虹圖上打點(diǎn)值的分組大小，斷流或結(jié)束時(shí)不足一組的數(shù)據(jù)

視為一組；

參數(shù)控制類型：監(jiān)控類/控制類，與MES保持一致；

參數(shù)屬性：通用/專用，與MES保持一致；

是否為控制稱：每個(gè)工序有一個(gè)控制稱，控制同一工序下其它參數(shù)數(shù)據(jù)采集的啟停；

采集開(kāi)始判斷值：數(shù)據(jù)大于此值則開(kāi)始采集數(shù)據(jù)；

斷流開(kāi)始判斷值：數(shù)據(jù)小于此值且持續(xù)時(shí)間達(dá)到斷流判斷延時(shí)時(shí)長(zhǎng)則進(jìn)入斷流；

斷流判斷延時(shí)時(shí)長(zhǎng)：數(shù)據(jù)小于斷流開(kāi)始判斷值且持續(xù)時(shí)間達(dá)到此值則進(jìn)入斷流；

相對(duì)控制稱延時(shí)：非主稱參數(shù)相對(duì)主稱的延時(shí)時(shí)間；

有效數(shù)據(jù)判斷上下限：通過(guò)此值判斷有效數(shù)據(jù)集；

穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)判斷上下限：通過(guò)此值判斷穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)集；

料頭時(shí)間基準(zhǔn)值：通過(guò)此值與實(shí)際料頭時(shí)間作對(duì)比進(jìn)行評(píng)價(jià)；

料尾時(shí)間基準(zhǔn)值：通過(guò)此值與實(shí)際料尾時(shí)間作對(duì)比進(jìn)行評(píng)價(jià)；

斷料時(shí)間基準(zhǔn)值：通過(guò)此值與實(shí)際斷料時(shí)間作對(duì)比進(jìn)行評(píng)價(jià)；

斷料次數(shù)基準(zhǔn)值：通過(guò)此值與實(shí)際斷料次數(shù)作對(duì)比進(jìn)行評(píng)價(jià)；

不合格時(shí)間基準(zhǔn)值：通過(guò)此值與實(shí)際不合格時(shí)間作對(duì)比進(jìn)行評(píng)價(jià)；

Uα/2表示箱線彩虹圖的綠色界限，是正態(tài)分布分位數(shù)，另外還包括一個(gè)相反數(shù)；

Uβ/2表示箱線彩虹圖的黃色界限，是正態(tài)分布分位數(shù)，另外還包括一個(gè)相反數(shù)；

IQR表示箱線彩虹圖的箱子高度基準(zhǔn)；

另外非控制稱參數(shù)批次數(shù)據(jù)采集的控制方法：開(kāi)始采集由兩個(gè)條件控制——

相對(duì)控制稱延時(shí)和有效數(shù)據(jù)，當(dāng)出現(xiàn)批次原點(diǎn)時(shí)，須再經(jīng)過(guò)相對(duì)控制稱延時(shí)的時(shí)

間后才開(kāi)始判定是否采集；結(jié)束采集由相對(duì)控制稱延時(shí)控制。

圖4-3為廈門(mén)煙草工業(yè)有限責(zé)任公司制絲二區(qū)葉絲干燥工序出口葉絲含水

率在信息系統(tǒng)上的數(shù)據(jù)采集規(guī)范。

圖4-3干燥工序出口葉絲含水率數(shù)據(jù)采集規(guī)則例圖

4.1.3過(guò)程數(shù)據(jù)批次歸屬規(guī)則

4.1.3.1參數(shù)化的數(shù)據(jù)剔除規(guī)則

數(shù)據(jù)剔除包括頭料尾料不可控的階段，本標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)參數(shù)化形式提供用戶修改

頭料和尾料的時(shí)間，以此來(lái)過(guò)濾頭料尾料的不穩(wěn)定數(shù)據(jù)，確保用于分析的數(shù)據(jù)處

于穩(wěn)定生產(chǎn)（如圖4-3）。另外，對(duì)于斷料（包括各種原因造成的生產(chǎn)不連續(xù)情

況）情況，通過(guò)物料流量與斷料時(shí)間進(jìn)行過(guò)濾。過(guò)程數(shù)據(jù)因數(shù)采系統(tǒng)或信息系統(tǒng)

出錯(cuò)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)應(yīng)剔除。

自動(dòng)采集數(shù)據(jù)剔除原則應(yīng)由企業(yè)根據(jù)自身實(shí)際情況制定。下述原因引起的異

常數(shù)據(jù)可列入剔除范圍：

a)設(shè)備固有性能造成數(shù)采數(shù)據(jù)異常；

b)自動(dòng)采集系統(tǒng)背身異常造成數(shù)采數(shù)據(jù)異常；

c)其它原因造成的數(shù)采數(shù)據(jù)異常。

4.1.3.2歸屬

制絲過(guò)程數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)剔除后要按批進(jìn)行歸屬，形成批過(guò)程數(shù)據(jù)。

批次起始和結(jié)束按以下規(guī)則標(biāo)識(shí)：

1）批開(kāi)始。即批過(guò)程開(kāi)始，可用物料流量信號(hào)或其它在線測(cè)量?jī)x器信號(hào)判

斷；

2）批結(jié)束。即批過(guò)程結(jié)束，可用物料流量信號(hào)加延遲時(shí)間或其它在線測(cè)量

儀器信號(hào)進(jìn)行判斷。

4.2批次數(shù)據(jù)分析規(guī)范

4.2.1批次數(shù)據(jù)有效數(shù)據(jù)和無(wú)效數(shù)據(jù)的界定規(guī)則；

根據(jù)是否表征在制品實(shí)際加工狀態(tài)將批過(guò)程數(shù)據(jù)分為有效數(shù)據(jù)和無(wú)效數(shù)據(jù)

兩類。

4.2.1.1有效數(shù)據(jù)

以批開(kāi)始時(shí)間作為參考軸，按照一定規(guī)則進(jìn)行延時(shí)，界定為有效數(shù)據(jù)開(kāi)始；

以批結(jié)束時(shí)間作為參考軸，按照一定規(guī)則進(jìn)行回溯，界定為有效數(shù)據(jù)結(jié)束。

4.2.1.2無(wú)效數(shù)據(jù)

批過(guò)程數(shù)據(jù)中除有效數(shù)據(jù)外的數(shù)據(jù)，應(yīng)剔除。具體界定規(guī)則見(jiàn)表4-1。

4.2.2批次有效數(shù)據(jù)的穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)界定規(guī)則

在批次（P）生產(chǎn)過(guò)程中，批次（P）運(yùn)行信號(hào)存在的前提下，從首次電稱過(guò)

料生產(chǎn)開(kāi)始，到該批次生產(chǎn)結(jié)束的這段時(shí)間范圍內(nèi)的過(guò)程參數(shù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)集合，定

義為全批次數(shù)據(jù)集，這些數(shù)據(jù)集包括兩個(gè)集合：穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)集合和非穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)集合

（如圖4-4所示）。穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)集合為生產(chǎn)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)的數(shù)據(jù)集，而非穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)集

合為料頭、料尾、斷料及異常波動(dòng)等狀態(tài)下的數(shù)據(jù)集。傳統(tǒng)的方法是對(duì)穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)

集進(jìn)行評(píng)價(jià)，其弊端是對(duì)于料頭、料尾時(shí)間長(zhǎng)以及斷料或數(shù)據(jù)異常等嚴(yán)重等影響

產(chǎn)品質(zhì)量的情況未納入評(píng)價(jià)，造成評(píng)價(jià)結(jié)果失真。為綜合評(píng)價(jià)每個(gè)過(guò)程參數(shù)全批

次數(shù)據(jù)的整體情況，本項(xiàng)目把穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)集合和非穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)集合進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，以

此作為全面科學(xué)反映參數(shù)實(shí)際情況的依據(jù)。

圖4-4工藝參數(shù)分析數(shù)據(jù)集展示圖

如圖4-5所示，制絲加工過(guò)程非穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)集合應(yīng)包括料頭、料尾、斷料、

數(shù)據(jù)異常等狀態(tài)下的數(shù)據(jù)集，也即離開(kāi)指標(biāo)期望值范圍的時(shí)間段均為非穩(wěn)態(tài)過(guò)

程。

圖4-5穩(wěn)態(tài)與非穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)集展示圖

圖4-5中綠色區(qū)域表示的是生產(chǎn)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)的數(shù)據(jù)集，即穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)；而紅色

區(qū)域表示的則是生產(chǎn)處于料頭、斷料、料尾（自左向右）時(shí)的數(shù)據(jù)集，即非穩(wěn)態(tài)

數(shù)據(jù)。兩者存在這極大的差別，且非穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)完全不符合正態(tài)分布，也無(wú)法進(jìn)行

過(guò)程能力指數(shù)分析。

綜上所述，由于全批次生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)特征不同，表述的生產(chǎn)狀態(tài)不同，因此

需要不同的評(píng)價(jià)方法。

4.2.3基于質(zhì)量狀態(tài)表征的穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)的主要分析方法

4.2.3.1穩(wěn)態(tài)過(guò)程質(zhì)量表征方法

（1）離散度與偏離度表征

將參數(shù)執(zhí)行穩(wěn)態(tài)過(guò)程質(zhì)量指數(shù)定義為：QIstable＝f(P,ρ)。其中，P表

示偏離度，以ρ表示離散度。具體研究過(guò)程和結(jié)果如下。

偏離度P表征的是實(shí)際控制值與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)值的偏離程度，即準(zhǔn)確度，表征公

式如下：

|uM|

P

Spec式（4.1）

式中：u為實(shí)際均值，M為目標(biāo)值，Spec為指標(biāo)公差/6

如公式4.1中所示，P值越小，表征實(shí)際控制均值與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)值越接近，即

控制準(zhǔn)確度更好。

離散度ρ表征的是實(shí)際控制的波動(dòng)情況（標(biāo)準(zhǔn)偏差）與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)允差的符合

程度，即精確度，表征公式如下：

Measured

Spec式（4.2）

如式4.2所示，Measured為實(shí)際控制的標(biāo)準(zhǔn)偏差，ρ值越小，表征實(shí)際控制

的波動(dòng)情況越能滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)允差，即控制精度更好。

（2）質(zhì)量指數(shù)表征

穩(wěn)態(tài)過(guò)程質(zhì)量情況需要通過(guò)ρ、P來(lái)表征，即通過(guò)ρ、P共同表征穩(wěn)態(tài)過(guò)程

執(zhí)行情況與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的符合程度，涉及到上述二元方程的構(gòu)建過(guò)程。

本標(biāo)準(zhǔn)在工序能力評(píng)價(jià)（CP）判斷的基礎(chǔ)上，結(jié)合偏離程度（P），進(jìn)行探索，

總體設(shè)計(jì)思路步驟為：

①結(jié)合CP的判定域，初步擬定不同離散度（ρ）的得分區(qū)域。根據(jù)第4步，

調(diào)整最后結(jié)果如表4-2所示：

表4-2不同離散度的得分區(qū)域

CPpQI（初步擬定）

1.67以上0.598895以上

1.33以上0.751990以上

0.833以上1.200585以上

小于0.833小于1.200460以上

②根據(jù)偏離程度（ρ），按照偏離3倍梯度原則，初步擬定不同偏離度的扣

減得分區(qū)域。根據(jù)第4步，調(diào)整最后結(jié)果如表4-3所示：

表4-3不同離散度的扣減得分區(qū)域

KPQI（扣除）

1.33303.99900.0000

1.00003.000050以上

0.66702.001035以上

0.33300.999010以上

0.11100.33301以上

0.03700.11100.5以上

0.01270.03810.25以上

0.00420.01260.05以上

0.00140.00420.01以上

③增加約束最大范圍和零點(diǎn)約束，根據(jù)第4步，調(diào)整最后結(jié)果如式4.3所示：

100..........................P0,0

式（4.3）

QIStable0...............................P3

2

0................................30P+20P+100300

由式4.3中可見(jiàn)：

當(dāng)P值大于3時(shí)，表征該批次生產(chǎn)穩(wěn)態(tài)過(guò)程中心值整體偏離允差范圍，過(guò)程

控制失效，故得分為0；

當(dāng)P和ρ同時(shí)增大到一定程度時(shí)，表征該批次生產(chǎn)穩(wěn)態(tài)過(guò)程中心值和波動(dòng)均

不符合工藝要求，整體偏離控制需求，過(guò)程控制失效，故得分為0。

④多約束條件下的非線性方程組求解。根據(jù)三者形成的約束條件，按照二元

三次方程進(jìn)行回歸分析。本項(xiàng)目擬用二元三次方程，進(jìn)行多約束條件下的非線性

方程組求解之后形成的計(jì)算模型QIstable＝f(P,ρ)，以半年的數(shù)據(jù)作為計(jì)算

QIstable結(jié)果，由各部門(mén)技術(shù)人員組成專家組評(píng)判，如果對(duì)擬合結(jié)果未超過(guò)4/5

人數(shù)通過(guò)，返回第1步。最后形成結(jié)果如下：

圖4-6二元四次方程仿真擬合圖

根據(jù)回歸分析結(jié)果，形成穩(wěn)態(tài)過(guò)程質(zhì)量指數(shù)QIstable＝f(P,ρ)的表征如

下如表4-4所示：

表4-4穩(wěn)態(tài)QIstable模型

QI得分計(jì)算

100如果P0,0則QI=100

0如果P≥3則QI=0

02

如果30P20P100300則QI=0

其他情況：QI=99.007+2.71P-20P2+4.622P3+7.1904ρ-23.4183ρ2+4.9268ρ3

表4-4描述的模型體現(xiàn)以下三方面準(zhǔn)則，符合預(yù)設(shè)需求：

①當(dāng)P越小，ρ也越小，QIstable也越大，參數(shù)執(zhí)行指數(shù)越好；

②當(dāng)P和ρ值其中一值較大，QIstable能體現(xiàn)該種現(xiàn)象；

③QIstable能表征類似Cpk區(qū)域判定的值域。

（3）表征方法驗(yàn)證

先從理論上分析靈敏度分析，再進(jìn)行驗(yàn)證

①傳統(tǒng)穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)指標(biāo)CPK能夠反映產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng)的，通過(guò)穩(wěn)態(tài)QI評(píng)價(jià)

也可以體現(xiàn)質(zhì)量波動(dòng)。表4-5為部分B線松散回潮工序的熱風(fēng)溫度的穩(wěn)態(tài)QI及

K、CP、CPK。從表4-5中可以看出，CPK從0.598變化到2.334，穩(wěn)態(tài)QI得分也

從72.89變化到98.34。

表4-5七匹狼(藍(lán)，廈門(mén))部分批次生產(chǎn)數(shù)據(jù)表

批次號(hào)牌號(hào)QI穩(wěn)態(tài)QIKCPCPK

20121008052七匹狼(藍(lán)，廈門(mén))煙絲81.0272.890.2980.8510.598

20120417072七匹狼(藍(lán)，廈門(mén))煙絲52.8575.500.2780.8890.642

20121127072七匹狼(藍(lán)，廈門(mén))煙絲80.2078.150.2720.9640.701

20121219062七匹狼(藍(lán)，廈門(mén))煙絲85.1878.820.3761.4630.914

20120810122七匹狼(藍(lán)，廈門(mén))煙絲85.9979.990.3761.6301.017

20121106072七匹狼(藍(lán)，廈門(mén))煙絲87.2581.780.3621.7791.135

20120818062七匹狼(藍(lán)，廈門(mén))煙絲88.2683.220.3602.1501.377

20120810112七匹狼(藍(lán)，廈門(mén))煙絲88.6483.780.3582.3511.510

20120806132七匹狼(藍(lán)，廈門(mén))煙絲88.8384.050.3612.6681.706

20121025112七匹狼(藍(lán)，廈門(mén))煙絲96.1994.550.1682.1011.749

20120901122七匹狼(藍(lán)，廈門(mén))煙絲97.2396.050.1512.5372.154

20121113112七匹狼(藍(lán)，廈門(mén))煙絲98.8498.340.0542.4672.334

②表4-6為B線松散回潮工序的熱風(fēng)溫度的穩(wěn)態(tài)QI及K、CP、CPK。從表4-6

中可以看出，CPK值都在1.0左右時(shí)，穩(wěn)態(tài)QI得分會(huì)有3分左右的波動(dòng)。從而

可以看出，穩(wěn)態(tài)QI得分更能科學(xué)的表征過(guò)程參數(shù)符合或達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的程度。

表4-6七匹狼(藍(lán)，廈門(mén))部分批次生產(chǎn)數(shù)據(jù)表

批次號(hào)牌號(hào)穩(wěn)態(tài)QIKCPCPK

20121228032七匹狼(藍(lán)，廈門(mén))煙絲88.730.161.181.00

20121218072七匹狼(藍(lán)，廈門(mén))煙絲89.020.151.181.01

20121217062七匹狼(藍(lán)，廈門(mén))煙絲89.050.031.051.02

20121227072七匹狼(藍(lán)，廈門(mén))煙絲86.690.241.361.03

20121207072七匹狼(藍(lán)，廈門(mén))煙絲89.080.171.241.03

20121221082七匹狼(藍(lán)，廈門(mén))煙絲89.910.091.131.03

20121227122七匹狼(藍(lán)，廈門(mén))煙絲88.990.171.251.04

20121220102七匹狼(藍(lán)，廈門(mén))煙絲90.190.131.211.06

20121229112七匹狼(藍(lán)，廈門(mén))煙絲90.190.141.241.07

20121220122七匹狼(藍(lán)，廈門(mén))煙絲90.510.141.271.09

20121228082七匹狼(藍(lán)，廈門(mén))煙絲91.070.111.241.10

在傳統(tǒng)穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)指標(biāo)CPK基本相同的情況下，實(shí)際上具體反映波動(dòng)狀態(tài)

的K值和CP值是不同的，而穩(wěn)態(tài)QI得分可以依據(jù)具體的情況在分?jǐn)?shù)上展示出來(lái)

這種差別。如圖4-6，圖4-7所示，批次號(hào)為20121227072與20121207072的CPK

得分均為1.03，但實(shí)際上其K值和CP值的水平卻有較大的不同，批次

20121227072過(guò)程波動(dòng)較小，但均值偏差較大；而批次20121207072雖然過(guò)程波

動(dòng)比批次20121227072略大，但均值控制很好，因此QI得分上體現(xiàn)出了兩者的

差別，作出了更合理的評(píng)價(jià)。

圖4-7七匹狼(藍(lán)，廈門(mén))20121227072批次

B線制葉片段松散回潮工作時(shí)循環(huán)熱風(fēng)溫度工作趨勢(shì)圖

圖4-8七匹狼(藍(lán)，廈門(mén))20121207072批次

B線制葉片段松散回潮工作時(shí)循環(huán)熱風(fēng)溫度工作趨勢(shì)圖

圖4-9七匹狼(藍(lán)，廈門(mén))20121228082批次

B線制葉片段松散回潮工作時(shí)循環(huán)熱風(fēng)溫度工作趨勢(shì)圖

③以下部分?jǐn)?shù)據(jù)為B線松散回潮工序的熱風(fēng)溫度的穩(wěn)態(tài)QI及K、CP、CPK。

由表中數(shù)據(jù)可見(jiàn)，在傳統(tǒng)穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)指標(biāo)CPK差異較大的情況下，實(shí)際上造成

該數(shù)據(jù)的原因是數(shù)據(jù)樣本中有個(gè)別游離于主值外的幾個(gè)異常點(diǎn)，這并不能真實(shí)反

映當(dāng)時(shí)的加工狀態(tài)，而穩(wěn)態(tài)QI則可通過(guò)數(shù)據(jù)的過(guò)濾剔除后展示真實(shí)的情況。

表4-7七匹狼(藍(lán)，廈門(mén))部分批次生產(chǎn)數(shù)據(jù)表

批次號(hào)牌號(hào)QI穩(wěn)態(tài)QIKCPCPK

20120918052七匹狼(藍(lán)，廈門(mén))煙絲91.1387.330.2421.4121.071

20120809172七匹狼(藍(lán)，廈門(mén))煙絲91.1787.390.2761.7141.242

20120911092七匹狼(藍(lán)，廈門(mén))煙絲91.1787.390.2911.9531.384

20120420042七匹狼(藍(lán)，廈門(mén))煙絲91.2087.430.0701.0000.930

20120802172七匹狼(藍(lán)，廈門(mén))煙絲91.2887.540.2851.8811.345

20120720042七匹狼(藍(lán)，廈門(mén))煙絲91.3587.650.3092.6641.839

20120417082七匹狼(藍(lán)，廈門(mén))煙絲91.3687.660.1471.1040.942

20120816132七匹狼(藍(lán)，廈門(mén))煙絲91.3987.700.2691.6961.239

20120615062七匹狼(藍(lán)，廈門(mén))煙絲91.4587.780.0071.0010.994

20120817082七匹狼(藍(lán)，廈門(mén))煙絲91.4987.850.2491.5291.148

如表4-7所示，在傳統(tǒng)穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)指標(biāo)CPK差異較大的情況下，實(shí)際上造

成該數(shù)據(jù)的原因是數(shù)據(jù)樣本中有個(gè)別游離于主值外的幾個(gè)異常點(diǎn)，這并不能真實(shí)

反映當(dāng)時(shí)的加工狀態(tài)，而穩(wěn)態(tài)QI則可通過(guò)數(shù)據(jù)的過(guò)濾剔除后展示真實(shí)的情況。

具體可見(jiàn)圖4-10，圖4-11，兩批次產(chǎn)品的CPK評(píng)價(jià)得分差距較大，批次

20120420042為0.93分，而批次20120720042為1.839分。但以實(shí)際情況分析，

批次20120720042雖然CP得分較好（波動(dòng)情況控制較好），但K得分較差（均值

偏離設(shè)定值較遠(yuǎn)）；相反的批次20120420042雖然CP得分較差，但K得分很好。

因此在QI得分的計(jì)算上將兩者平衡，得出了比較接近的評(píng)價(jià)打分。

圖4-10七匹狼(藍(lán)，廈門(mén))20120420042批次

B線制葉片段松散回潮工作時(shí)循環(huán)熱風(fēng)溫度工作趨勢(shì)圖

圖4-11七匹狼(藍(lán)，廈門(mén))20120720042批次

B線制葉片段松散回潮工作時(shí)循環(huán)熱風(fēng)溫度工作趨勢(shì)圖

綜上可見(jiàn)針對(duì)穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)的過(guò)程質(zhì)量評(píng)價(jià)，QI得分在宏觀上與CPK評(píng)價(jià)基本

一致，但在細(xì)節(jié)上，尤其是針對(duì)均值控制的考核上，規(guī)避了CPK評(píng)價(jià)上的不足和

風(fēng)險(xiǎn)，得到了更加精準(zhǔn)、切合實(shí)際生產(chǎn)情況的評(píng)價(jià)指數(shù)得分。

4.2.3.2非穩(wěn)態(tài)過(guò)程質(zhì)量表征

在批次生產(chǎn)中，工序?qū)ε挝锪系募庸み^(guò)程即包括生產(chǎn)穩(wěn)定運(yùn)行的過(guò)程，也

包括料頭、料尾、斷料及數(shù)據(jù)異常等非穩(wěn)態(tài)的加工過(guò)程。傳統(tǒng)的評(píng)估方法僅對(duì)穩(wěn)

態(tài)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)于嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量的非穩(wěn)態(tài)過(guò)程情況未關(guān)注。為對(duì)涵

蓋穩(wěn)態(tài)過(guò)程和非穩(wěn)態(tài)過(guò)程的加工全過(guò)程質(zhì)量穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià)，以全面科學(xué)反映參

數(shù)實(shí)際執(zhí)行情況，也需要對(duì)非穩(wěn)態(tài)過(guò)程的質(zhì)量穩(wěn)定性表征方法進(jìn)行研究。

（1）非穩(wěn)態(tài)時(shí)間表征

生產(chǎn)過(guò)程中，不僅要控制穩(wěn)態(tài)過(guò)程，還需要減少非穩(wěn)態(tài)過(guò)程的時(shí)間，以提高

在制品的合格率，降低不良品率。因此在質(zhì)量控制過(guò)程中，非穩(wěn)態(tài)過(guò)程的控制顯

得尤為重要。對(duì)非穩(wěn)態(tài)過(guò)程進(jìn)行動(dòng)態(tài)評(píng)估，該部分有以下研究?jī)?nèi)容：

①依據(jù)非穩(wěn)態(tài)過(guò)程中各參數(shù)的變化特征，確定非穩(wěn)態(tài)加工過(guò)程的時(shí)間域。時(shí)

間域以正常生產(chǎn)（沒(méi)有斷料等異常）情況下，根據(jù)對(duì)多個(gè)正常批次的運(yùn)行情況確

定料頭期間基值Th和料尾時(shí)間基值Tt；定義料頭期間基值和料尾時(shí)間基值之和

為該參數(shù)非穩(wěn)態(tài)過(guò)程的不合格時(shí)間Tunstable.

②參數(shù)非穩(wěn)態(tài)過(guò)程動(dòng)態(tài)評(píng)估模型的建立。包括料頭期間、料尾期間以及其它

異常情況下的動(dòng)態(tài)質(zhì)量狀態(tài)評(píng)估模型的建立。

③參數(shù)非穩(wěn)態(tài)過(guò)程綜合評(píng)估模型的建立。使用Tout來(lái)表征非穩(wěn)態(tài)過(guò)程實(shí)際

時(shí)間，建立該時(shí)間域內(nèi)表征參數(shù)質(zhì)量穩(wěn)定性參量QIunstable＝

f(Tout/Tunstable)。

（2）非穩(wěn)態(tài)過(guò)程評(píng)價(jià)方法

非穩(wěn)態(tài)過(guò)程的動(dòng)態(tài)質(zhì)量狀態(tài)表征QIunstable＝f(Tout/Tunstable)模型設(shè)

計(jì)主要基于兩個(gè)參數(shù)：參數(shù)非穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)的時(shí)間實(shí)際值Tout（以下用tPV表示）

和參數(shù)非穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定值Tunstable（以下用tspec表示）模型建立

的步驟如下：

確定參數(shù)非穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定值tspec。以四個(gè)季節(jié)連續(xù)生產(chǎn)的50

批次共計(jì)200批次作為統(tǒng)計(jì)，取每批次的料頭期間基值和料尾時(shí)間基值之和的平

均值作為每個(gè)參數(shù)的tspec，然后，通過(guò)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)工藝人員和設(shè)備人員組成驗(yàn)證

組，采用正常生產(chǎn)條件下的批次進(jìn)行驗(yàn)證，最后修訂tspec。

無(wú)量綱化。由于每個(gè)參數(shù)、每個(gè)工序的tspec有所不同，要建立針對(duì)每個(gè)參

數(shù)均適用的非穩(wěn)態(tài)過(guò)程的動(dòng)態(tài)質(zhì)量狀態(tài)表征QIunstable，首先需要對(duì)參數(shù)非穩(wěn)

t

xPV

態(tài)數(shù)據(jù)的時(shí)間實(shí)際值tPV進(jìn)行無(wú)量綱化處理，本標(biāo)準(zhǔn)采用tspec進(jìn)行，x值表征

參數(shù)非穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)的時(shí)間實(shí)際值與設(shè)定值的比值。

非穩(wěn)態(tài)過(guò)程的動(dòng)態(tài)質(zhì)量狀態(tài)表征QIunstable的構(gòu)建。本項(xiàng)目采用三種方式

構(gòu)建并對(duì)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比：

①以x=1為基準(zhǔn)，作為基本達(dá)標(biāo)的方式（60分），按照式4.4進(jìn)行得分區(qū)域

設(shè)置，進(jìn)行一元二次方程回歸擬合，建立數(shù)學(xué)模型（具體如式4.11所示）：

0...............................x2

1...............................x60式（4.4）

QIun

0.8.............................x80

0.5.............................x100

0...............................x1

QIun100x0

41.026x2-186.04x144.89....................0x1式（4.5）

②以x=1為基準(zhǔn)，作為比較優(yōu)秀的方式（85分），按式4.6進(jìn)行得分區(qū)域設(shè)

置，進(jìn)行一元三次方程回歸擬合，建立數(shù)學(xué)模型（具體如圖4-12所示）：

0...............................x3

2...............................x60式（4.6）

QIun

1...............................x85

0.5............................x100

圖4-12一元三次方程回歸擬合圖

③以x=1為基準(zhǔn)，作為比較優(yōu)秀的方式（85分），按照式4.7進(jìn)行得分區(qū)域

設(shè)置，進(jìn)行分段一元一次方程回歸擬合，建立數(shù)學(xué)模型（具體如表4-8所示）：

0...............................x3

2...............................x60式（4.7）

QIun

1...............................x85

0.5............................x100

表4-8非穩(wěn)態(tài)QIstable模型

100x<0.5

QI=-30x+1150.5<=x<=1

QI=-25x+1101<=x<2

QI=-60x+1802<=x<3

0x>3

④對(duì)比分析。

對(duì)模型①、②、③分別進(jìn)行模擬，結(jié)論如下：

首先從生產(chǎn)實(shí)際來(lái)看，每次的生產(chǎn)非穩(wěn)態(tài)過(guò)程能保持平穩(wěn)的狀態(tài)，可以說(shuō)明

該批次非穩(wěn)態(tài)過(guò)程控制的比較良好，故而采用模型①方式評(píng)價(jià)過(guò)于嚴(yán)厲，且模型

①中從60要提升到100很困難，不利于提高工作積極性，基準(zhǔn)太高。

模型②在模型①的基礎(chǔ)上，其得分區(qū)域更符合實(shí)際，即首先保持批次間非穩(wěn)

態(tài)過(guò)程基本一致，這種情況下能達(dá)到比較優(yōu)秀的程度，同時(shí)預(yù)留部分空間改善。

模型③在模型②的基礎(chǔ)上，進(jìn)行簡(jiǎn)化，突出不同得分區(qū)域的差別，即凸顯不

同得分區(qū)域之間的階躍變化。

根據(jù)上述對(duì)比分析，選定模型③作為本項(xiàng)目最后構(gòu)建的非穩(wěn)態(tài)過(guò)程的動(dòng)態(tài)質(zhì)

量狀態(tài)表征QIunstable＝f(Tout/Tunstable)模型。

（3）表征方法驗(yàn)證

同樣的QIstable具有不同的QIunstable

以七匹狼（藍(lán)）C線葉絲干燥工序的出口葉絲含水率為例（如表4-9所示），

當(dāng)穩(wěn)態(tài)QI基本相同時(shí)，非穩(wěn)態(tài)QI存在較大差異。

表4-9七匹狼(藍(lán)，廈門(mén))部分批次生產(chǎn)數(shù)據(jù)表

批次號(hào)牌號(hào)穩(wěn)態(tài)QI非穩(wěn)態(tài)QICPK不合格時(shí)間

20121130072七匹狼(藍(lán)，廈門(mén))煙絲93.4495.561.29150

20121130092七匹狼(藍(lán)，廈門(mén))煙絲93.7096.971.32140

20121203052七匹狼(藍(lán)，廈門(mén))煙絲93.1696.971.27140

20121210052七匹狼(藍(lán)，廈門(mén))煙絲93.2091.641.29180

20121211042七匹狼(藍(lán)，廈門(mén))煙絲93.7895.561.33150

20121214042七匹狼(藍(lán)，廈門(mén))煙絲93.3996.971.30140

20121214052七匹狼(藍(lán)，廈門(mén))煙絲93.4798.451.35130

20121214132七匹狼(藍(lán)，廈門(mén))煙絲93.9592.891.36170

20121218072七匹狼(藍(lán)，廈門(mén))煙絲93.7994.201.33160

20121219072七匹狼(藍(lán)，廈門(mén))煙絲93.2994.201.31160

20121220092七匹狼(藍(lán)，廈門(mén))煙絲93.6995.561.33150

20121220112七匹狼(藍(lán)，廈門(mén))煙絲93.2096.971.29140

20121221102七匹狼(藍(lán)，廈門(mén))煙絲93.1595.561.26150

20121221112七匹狼(藍(lán)，廈門(mén))煙絲93.4596.971.30140

20121224082七匹狼(藍(lán)，廈門(mén))煙絲93.9286.021.36230

20121228032七匹狼(藍(lán)，廈門(mén))煙絲93.8694.201.35160

20121228092七匹狼(藍(lán)，廈門(mén))煙絲93.1890.441.30190

20121229102七匹狼(藍(lán)，廈門(mén))煙絲93.1191.641.28180

20121229112七匹狼(藍(lán)，廈門(mén))煙絲93.1196.971.30140

如表4-9所示，在傳統(tǒng)穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)指標(biāo)CPK基本相同的情況下，實(shí)際上該

生產(chǎn)批中非穩(wěn)態(tài)的時(shí)間各有差別，且部分批次差異明顯，而非穩(wěn)態(tài)QI得分則可

以將這一部分也會(huì)直接影響到產(chǎn)品加工質(zhì)量的狀態(tài)展示出來(lái)。

綜上可見(jiàn)穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)與非穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)并不存在相關(guān)性，QI對(duì)于非穩(wěn)態(tài)得分的評(píng)

價(jià)，填補(bǔ)了對(duì)于料頭、料尾、斷料、數(shù)據(jù)異常等非穩(wěn)態(tài)狀態(tài)下生產(chǎn)過(guò)程質(zhì)量的評(píng)

價(jià)方法缺失的空白，以時(shí)間為基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)了其準(zhǔn)確的過(guò)程質(zhì)量評(píng)價(jià)。

4.2.3.3參數(shù)的全過(guò)程質(zhì)量評(píng)價(jià)

為更加準(zhǔn)確的判斷和評(píng)價(jià)全局質(zhì)量狀態(tài)，工藝參數(shù)QI由穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)集QI和非

穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)集QI根據(jù)權(quán)重合成計(jì)算得出，其中權(quán)重的大小數(shù)值描述的則是該部分

加工工藝質(zhì)量對(duì)整批次加工的貢獻(xiàn)度和影響程度。

參數(shù)QI的計(jì)算公式

QIaQIstable(1a)QIun式（4.8）

——ɑ為穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)QI的權(quán)重系統(tǒng)。

如式4.8所示，參數(shù)QI計(jì)算過(guò)程的權(quán)重ɑ的確定主要從每個(gè)工序一批生產(chǎn)過(guò)

程正常情況下兩種狀態(tài)（穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)過(guò)程所占的時(shí)間）時(shí)間長(zhǎng)度對(duì)比為基本原

則，比如：一批生產(chǎn)時(shí)間為1小時(shí)，料頭料尾時(shí)間約為8分鐘，ɑ=(1-8/60)=13/15；

另外，考慮到該工序兩種狀態(tài)下的感官質(zhì)量、影響程度以及目前兩種狀態(tài)的控制

好壞情況，通過(guò)德?tīng)柗品▽＜以u(píng)價(jià)對(duì)各個(gè)參數(shù)的權(quán)重ɑ進(jìn)行修訂。以烘絲工序中

關(guān)鍵參數(shù)出口煙絲含水率為例，經(jīng)研究后其ɑ值定為0.8（詳見(jiàn)附錄表1）。

4.3工業(yè)應(yīng)用及驗(yàn)證

廈門(mén)煙草工業(yè)有限責(zé)任公司和龍巖煙草工業(yè)有限責(zé)任公司兩家福建中煙子公司

采用了以上的數(shù)據(jù)采集與處理方法，通過(guò)參數(shù)、工序、批次質(zhì)量評(píng)價(jià)方法的構(gòu)建，

結(jié)合信息技術(shù)手段應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)質(zhì)量監(jiān)控、質(zhì)量評(píng)價(jià)和質(zhì)量改進(jìn)管理。

4.3.1關(guān)鍵參數(shù)及指標(biāo)的過(guò)程能力指數(shù)控制水平評(píng)價(jià)（CPK）

根據(jù)《卷煙制造過(guò)程能力測(cè)評(píng)導(dǎo)則》（YCT295-2009）的要求，卷煙生產(chǎn)線

進(jìn)行周期性的過(guò)程能力評(píng)價(jià)，同時(shí)根據(jù)以上質(zhì)量評(píng)價(jià)算法的研究及應(yīng)用，廈煙生

產(chǎn)線和龍巖生產(chǎn)線進(jìn)行日常批次控制穩(wěn)定性評(píng)價(jià)——質(zhì)量指數(shù)QI。評(píng)價(jià)結(jié)果如

下表：

表4-102012年廈煙烘絲出口含水率CPK及穩(wěn)態(tài)QI均值表

參數(shù)2012年CPK均值2012年穩(wěn)態(tài)QI均值

A線烘絲出口含水率1.3191.53

B線烘絲出口含水率1.4694.49

C線薄板烘絲出口含水率1.2291.57

C線KLD烘絲出口含水率1.2685.37

表4-112012年各月份烘絲出口含水率CPK及穩(wěn)態(tài)QI均值表

A線烘絲出口含水率B線烘絲出口含水率C線薄板烘絲出口含水率

月份

CPK穩(wěn)態(tài)QICPK穩(wěn)態(tài)QICPK穩(wěn)態(tài)QI

11.4192.951.4093.971.2091.46

21.2691.191.4694.441.1490.14

31.3792.601.4594.261.1289.40

41.2391.681.5695.301.1690.23

51.3391.621.3893.861.1690.12

61.3893.301.4794.611.3192.54

71.1087.531.4394.271.3493.17

81.2791.071.3193.131.2191.60

91.3092.281.4394.241.3092.72

101.3791.951.4494.561.1991.06

111.1989.541.5194.901.2592.03

121.6695.741.6495.751.2892.33

如表4-10、4-11所示，2012年廈煙各月烘絲出口葉絲含水率指標(biāo)CPK均呈

現(xiàn)穩(wěn)步提升的態(tài)勢(shì)，控制水平得到了提高。CPK得分由1月份的1.41、1.40、1.20

分別提升至1.66、1.64和1.28；穩(wěn)態(tài)QI得分也有1月份的92.25、93.97、91.46

分別提升至95.74、95.75和92.33分。

表4-122012年龍煙烘絲出口含水率CPK及穩(wěn)態(tài)QI均值表

參數(shù)2012年CPK均值2012年穩(wěn)態(tài)QI均值

A線KLD2/3烘絲出口含水率1.3692.30

B線LWD薄板烘絲出口含水率1.2592.62

C線CTD氣流烘絲出口含水率1.0984.31

表4-13龍煙2012年各月份烘絲出口含水率CPK及穩(wěn)態(tài)QI均值表

A線KLD2/3烘絲出口含B線LWD薄板烘絲出口含C線CTD氣流烘絲出口含

月份水率水率水率

CPK穩(wěn)態(tài)QICPK穩(wěn)態(tài)QICPK穩(wěn)態(tài)QI

11.2290.931.1791.640.9282.66

21.3592.411.1491.220.9983.16

31.2791.551.2692.261.1185.24

41.3492.291.2292.021.0283.44

51.3692.761.3193.291.0784.06

61.2891.311.2792.340.9182.54

71.3392.321.1290.971.0383.57

81.1990.651.3593.641.0984.42

91.3792.541.2892.551.1585.45

101.3692.221.3393.471.1285.33

111.4093.571.4294.251.0483.67

121.4894.281.4394.321.1985.66

如表4-12、4-13所示，2012年龍煙各月烘絲出口葉絲含水率指標(biāo)CPK均呈

現(xiàn)穩(wěn)步提升的態(tài)勢(shì)，控制水平得到了提高。CPK得分由1月份的1.22、1.17、0.92

分別提升至1.48、1.43和1.19；穩(wěn)態(tài)QI得分也有1月份的90.93、91.64、82.66

分別提升至94.28、94.32和85.66分。

表4-142012年瞬時(shí)加香加料比例CPK及穩(wěn)態(tài)QI均值表

參數(shù)2012年CPK均值2012年穩(wěn)態(tài)QI均值

A線加料瞬時(shí)加料比例2.0496.08

B線加料瞬時(shí)加料比例1.8696.32

C線加料瞬時(shí)加料比例1.7294.46

A線加香瞬時(shí)加香比例1.6393.57

B線加香瞬時(shí)加香比例1.7094.17

表4-152012年各月瞬時(shí)加香加料比例CPK及其穩(wěn)態(tài)QI均值表

A線加料瞬時(shí)加B線加料瞬時(shí)加C線加料瞬時(shí)加A線加香瞬時(shí)加B線加香瞬時(shí)加

月料比例料比例料比例香比例香比例

份CPK穩(wěn)態(tài)QICPK穩(wěn)態(tài)QICPK穩(wěn)態(tài)QICPK穩(wěn)態(tài)QICPK穩(wěn)態(tài)QI

11.3592.571.6995.321.5493.591.4291.471.4591.88

21.6194.251.6795.231.7593.851.4991.321.3990.63

32.0996.791.8796.291.5992.971.5492.881.6593.59

41.8995.291.9496.611.7094.481.4092.161.5792.95

51.9695.752.0497.051.9895.781.7293.741.5093.08

62.3497.132.0797.021.6793.641.7694.651.5593.69

72.4697.012.0196.941.7393.921.5293.101.5693.67

82.0696.132.1097.271.9896.171.5492.951.7194.54

91.9896.021.7395.951.7094.211.6994.731.8795.42

102.0996.461.5895.071.6294.841.7294.011.8495.79

111.9996.281.8096.311.7194.831.7794.841.9395.67

122.1096.931.8796.571.7595.061.9695.862.0096.21

如表4-14、4-15所示，2012年廈煙各月瞬時(shí)加香加料比例指標(biāo)CPK均呈現(xiàn)

穩(wěn)步提升的態(tài)勢(shì)，控制水平得到了提高。CPK得分由1月份的1.35、1.69、1.54、

1.42、1.45分別提升至2.10、1.87、1.75、1.96和2.00；穩(wěn)態(tài)QI得分也有1

月份的92.57、95.32、93.59、91.47和91.88分別提升至96.93、96.57、95.06、

95.86和96.21分。

表4-16龍煙2012年瞬時(shí)加香加料比例CPK及穩(wěn)態(tài)QI均值表

參數(shù)2012年CPK均值2012年穩(wěn)態(tài)QI均值

A線加料瞬時(shí)加料比例1.8595.92

B線加料瞬時(shí)加料比例1.8795.73

C線加料瞬時(shí)加料比例1.6894