基于ANP的卷烟制丝质量评价方法

针对传统制丝质量评价体系以主观因素为主、缺乏科学依据因而难以定量分析的问题,提出了基于网络分析法ANP的制丝质量评价方法.为考察制丝工艺关键工序对制丝质量的影响权重,构建了ANP网状模型和比较判断矩阵,再根据加权超矩阵的计算排序结果进行质量评价.结果表明,滚筒烘丝工序对制丝质量影响最为显著,生产中着重强化该环节的参数优化和稳定性控制,制丝质量明显提高.这表明基于ANP的制丝质量评价方法能够有效提高制丝工艺控制精度和过程质量控制能力,可为制丝工艺确定最佳的工艺条件和准确的工艺参数提供理论依据.     

基于MES系统的制丝工序能力判定

为探索一种制丝工艺水平的自动判定方法,以制造执行系统MES(Manufacturing Executing System)的数据自动采集功能为平台,对各工艺指标的工序能力指数Cp,ki进行运算,并对各工艺指标进行综合加权平均,计算出各工段的综合工序能力指数Cp,k。根据制丝各工段的综合工序能力指数Cp,k,对其工艺水平能力等级进行判定。结果表明,运用该判定方法能客观地反映在过程受控条件下制丝工艺的实际水平,可为制丝工艺的改进提供判定依据。     

卷烟生产过程质量稳定性评价方法的设计及应用

为弥补现有质量稳定性评价方法灵敏性不足,运用统计技术设计一种卷烟生产过程质量稳定性评价方法。该方法将生产过程中的变量进行分类,针对不同类型的变量采用不同的方法计算其质量稳定性指数;根据不同工序以及工序中不同变量的重要程度赋予不同的权重,工序内采用加权平均的方法计算其质量稳定性指数,工序间(批次内)采用几何平均的方法计算其质量稳定性指数。将质量稳定性指数分成4个档次,80以上为优,质量最佳;70~80为良,质量较好;60~70为合格,质量合格;60以下较差,需要改进。结果表明,与六西格玛分析方法相比,该方法能够准确反映烟丝质量水平,提高了批次及工序质量稳定性评价结论的可靠性,根据各参数指标的计算结果,可查找出质量稳定性较差的原因,有效提升了制丝生产过程管控水平。     

制丝工艺质量批次ppk评价体系的构建及应用

制丝工艺质量对卷烟内在品质有重要的影响。在湖北中烟武汉卷烟厂制丝工艺质量过程管理中,以MES信息系统为依托,依照工艺技术标准确定批次质量评价指标基准值以及指标权重,建立统一的评价得分规则,形成批次评价报表并进行信息反馈,最终以最小颗粒度批次为单位由点到面构建一套全面的制丝工艺质量批次ppk评价体系,提升卷烟生产管理和质量稳态控制水平。     

基于随机森林回归的制丝过程参数影响权重分析

为提高制丝工艺质量评价中参数赋权分析的科学性和客观性,选取"云烟"某规格一类卷烟制丝过程全批次数据的稳态数据样本,通过Pearson相关性矩阵筛选各工序出口含水率的解释变量,然后利用随机森林回归进行建模分析,采用拟合优度和五折交叉验证的测试集标准化均方误差分别验证模型的拟合效果和外推预测性能,最终根据OOB均方误差的平均递减值进行解释变量影响权重的测度和关键参数的筛选。结果表明:1综合Pearson相关性矩阵和设备控制原理,筛选得到37个解释变量;2制丝过程5个工序随机森林回归模型的拟合优度均大于0.9、五折交叉验证测试集的标准化均方误差均小于1,表明模型的拟合效果和外推预测性能较好;3根据解释变量影响权重的测度分析,筛选得到18个关键参数;4基于全样本数据建立的制丝过程关键参数筛选和赋权方法,可为制丝关键质量特性精准控制和工艺质量评价提供参考。     

柔性制丝线批次管理模式的研究与应用

为使卷烟企业可根据产品的特性灵活选择和安排处理工序,实现各个制丝处理工序的“单元化”和“模块化”,拓宽对于新产品的适应性,提出了基于ISA-SP95的柔性制丝线批次管理模式,并结合柔性制丝工艺的特征建立批次管理模型.通过MES系统与制丝集控系统的应用集成实现批次调度功能;基于批次控制软件实现制丝生产批次的精确化、智能化控制.柔性制丝批次管理模式应用于龙岩卷烟厂“精品线”技改项目,实现了生产管理与过程控制的整体集成和融合应用,满足了柔性制丝线分组加工、精确控制的工艺要求,较好地解决了原系统中生产资源调整困难和新产品研发适应性差等问题.     

基于批次的制丝质量检验系统的设计应用

传统的质量检验作业按业务单据内容完成,由于业务单据中存在多个牌号和多种检验项目,其主线是业务单据号,按业务单据设计的信息系统无法实现对牌号和检验项目进行分析,为此引入批次主线设计了基于批次的制丝检验作业流程.通过批次贯通制丝生产过程各工序检验项目,实现了制丝检验业务按批次进行查询、统计和分析,改变了传统的检验作业模式,解决了传统检验系统检验项目数据混杂的问题.实际应用效果表明,该系统操作简单,检验业务合理,报表清晰明确.     

制丝质量评价方法的设计与应用

针对原制丝质量评价方法存在的不足,设计了一种新的制丝质量评价方法。我们以长沙艾特MES制造执行系统为平台,以其在线自动检测数据的远程自动采集为基础,按制丝质量检验数据的来源进行分类,区分不同的检验项目,以在线自动检测数据的远程自动采集为基础,对重点参数和波动较大的参数进行重点监控,以过程标准偏差运算为依据,衡量水分曲线的离散程度,分工艺段加以综合加权平均,计算各工艺段的综合过程标偏控制能力,分级运算并判断过程能力是否充裕,并对过程控制能力强的工段及个人分级进行奖励。经过一年多的试运行,证明新的评价方法能够反映卷烟加工全过程控制水平的总分散,有利于促进制丝质量和产品质量的稳定提高。     

基于变点检测理论的制丝过程稳态识别方法

为实现卷烟制丝工序批过程数据稳态的智能识别,提出了一种基于变点检测理论的制丝过程稳态识别方法。以"云烟"某一规格卷烟制丝过程全批次数据为研究对象,首先利用均值方差变点检测模型和PELT算法动态划分子区间,然后根据工艺标准设定子区间方差和(或)均值的阈值,通过筛选出符合阈值条件的子区间从而形成稳态数据集,最后与现行的两种稳态截取规则识别的数据集进行测度指标对比分析。结果表明:(1)不同稳态识别方式对制丝批过程数据测度的准确性影响较大;(2)基于变点检测理论的稳态识别方法适应性较好,识别效果较优;(3)通过信息系统内置的R语言程序,将基于变点检测理论的稳态识别方法与Shapiro-Wilk正态性检验相结合,可实现在线智能判别过程能力。该方法的建立为制丝过程稳态的智能识别提供了技术支持。     

基于功效系数法的卷烟加工过程管控评价方法

为了提高卷烟加工过程管控能力,以工艺标准为基础,根据功效系数法原理,分析了卷烟加工过程参数的量化表征方法、单变量参数评价方法和多变量参数评价方法。方法包括:1参数量化表征可采用偏离度和离散度,偏离度表征实际控制值与工艺标准值的偏离程度;离散度表征实际波动情况与工艺标准要求的满足程度。2单变量参数评价包括望目型和极值型,望目型通过距离法对偏离度和离散度进行综合转换后采用功效系数法评价,极值型直接采用功效系法进行评价。3多变量综合评价包括工序和批次。工序评价采用单变量算术加权方法,批次评价采用工序几何加权方法。企业应用效果表明,该方法可实现卷烟加工过程管控的多维度量化分析,可为过程持续改进和提高管控水平提供一种较为适用、简单直观的综合评价方法。     

基于双层EWMA方法的叶丝干燥出口含水率质量一致性控制

为解决叶丝干燥工序出口含水率波动大、批次质量不稳定等问题,采用双层指数加权移动平均(EWMA,Exponentially Weighted Moving Average)方法建立了叶丝出口含水率质量一致性控制模型,并采用自适应算法对该模型进行自动优化和修正。选取安阳卷烟厂"黄金叶(硬红旗渠)"牌卷烟叶丝干燥工序出口含水率在线监测数据,对双层EWMA控制系统进行测试,结果表明:改进后批次间出口含水率质量差异显著降低,出口含水率的平均偏移量、极差、均方误差等质量指标分别降低29%、2%和32%,过程能力指数提升18%,有效提高了出口含水率批次一致性。该方法可为提高卷烟生产均质化水平提供技术支持。     

基于统计回归分析的松散回潮出口含水率精准控制系统

为解决松散回潮工序片烟出口含水率控制精度低、过程控制能力弱等问题,通过对松散回潮工序历史数据进行统计回归分析,建立了松散回潮出口含水率精准控制模型,并采用自学习算法对控制模型进行了自适应优化调整。选取南阳卷烟厂"红旗渠(天行健)"牌卷烟松散回潮的在线监测样本数据,对该控制系统的应用效果进行验证,结果表明:改进后出口含水率的控制精度显著提高,过程偏移量减少0.24%,标准偏差和极差分别减小0.078%、0.34%,过程能力指数提高0.54,有效提高了生产过程控制水平。该方法为提高制丝生产过程批次内质量稳定性提供了支持。     

卷烟制丝生产过程工艺质量评价方法研究进展

本文对卷烟制丝生产过程工艺质量评价方法研究进展进行系统梳理,从关键参数影响权重研究入手,从早期的较为粗略的评价方法到基于统计学分析的评价方法,从仅关注关键工艺参数到尽可能囊括所有参数,从仅针对稳态生产过程数据分析到建立全生产过程的质量评价方法,较为清晰地向读者展示制丝生产过程工艺质量评价方法的几条研究脉络。     

制丝过程中烟草品质变化的近红外谱图表征

为提高卷烟产品加工质量,优化制丝工艺过程,研究了制丝过程中烟草品质变化的近红外谱图表征方法。将样品的近红外谱图在7000 cm-1~4000 cm-1频率范围内做一阶导数预处理,以试验样品与对照样品的差谱图对制丝过程中烟草品质的变化进行了表征。结果表明:差谱图的变化与工艺参数条件变化趋势基本一致,制丝过程中的单工序和组合工序烟草品质变化均可通过近红外技术进行表征。     

制丝线瞬时加料比例的计算与应用

为实现制丝生产线加料过程中对加料瞬时比例的连续计算,满足对加料过程均匀性的评判要求,通过对加料原理分析,在多批次加料过程数据统计分析的基础上,研究了单位时间取值和堆栈延时对瞬时加料比例计算的影响,并提出了合理计算瞬时加料比例的方法。应用效果表明,该方法能够直观地评价加料过程的均匀性,及时发现和报警加料过程中漏加、比例失调等工艺质量问题;有效提高了系统加料的稳定性,系统过程能力指数CPK由1.41提升到1.54;通过离线统计分析,实现了对批次加料过程稳定性的评判,形成了量化指标,为质量考核提供了依据。     

正态性检验在烟丝结构质量评价中的应用

为提高烟丝结构质量评价的科学性,在对烟丝结构进行正态性检验的基础上,在质量评价中引入批否定的判定依据,按照制丝批次合格率预测概率的要求,实现对烟丝结构指标设计的优化。运用优化后的烟丝结构指标进行质量评价,当预测概率分别为10.0%、95.0%时,实际概率分别为17.6%、96.7%,数据一致性较好,表明该评价方法能客观反映烟丝结构的实际质量状况。     

基于TSP模型求解制丝生产调度问题

为进一步优化制丝生产流程,将制丝生产调度问题与TSP(Traveling Salesman Problem)问题进行了映射,基于不考虑时间约束、考虑时间约束、多生产线3种条件分别建立了优化模型,并采用改进的遗传算法进行求解。将宁波卷烟厂4个牌号16批次的制丝生产数据导入所建立的模型进行求解,并将计算结果与实际生产数据进行对比,结果表明:采用优化方法可以得到多种批次生产安排,且均符合时间窗口要求,与实际生产相比卷烟牌号切换次数明显减少,优化效果显著,运算效率可以满足生产要求。该方法可为提高制丝生产精益管理水平提供支持。     

制丝生产多维度评价体系的建立

结合制丝生产批次评价系统在长沙卷烟厂生产管理中的应用,总结了长沙卷烟厂制丝生产定量评价的经验:（1）建立产、质、耗指标评价体系;（2）根据工艺要求确定目标值,建立统一的评分规则;（3）根据各指标数据回归分析确定指标权重。最终实现从点到面对制丝生产地整体评价,从而提高生产柔性组织能力、质量控制水平、成本控制水平,促进生产总体平衡。      

硫酸-甲醇衍生化-GC-MS指纹图谱在烟用料液质量控制中的应用

为研究烟用料液的质量稳定性,建立了烟用料液的硫酸-甲醇衍生化-气相色谱-质谱指纹图谱,采用相关系数法和夹角余弦法计算不同批次样品、加热样品、掺兑样品和稀释样品与标准样品的相似度,同时基于13个批次样品的检测结果定义了相似度阈值,并将其作为烟用料液质量稳定性的评价依据。最后对比了该方法与传统理化指标及嗅香分析方法评价烟用料液质量的结果。结果表明：(1)不同批次的烟用料液样品指纹图谱稳定性好,相似度高。(2)基于熵权法对各指纹图谱共有峰加权计算的相似度结果对样品的区分度明显优于不加权的方法,且采用相关系数法优于夹角余弦法。(3)结合相似度计算结果和阈值,可以实现对合格烟用料液样品与加热样品、掺兑样品及稀释样品的区分,且掺兑和稀释比例越高,识别效果越好。(4)该方法对烟用料液质量稳定性的评价效果较理化指标和嗅香分析的方法更加灵敏,特别是对于一些变化不显著的样品。该方法能全面、准确监控烟用料液的质量,可为烟用料液质量稳定性评价研究提供技术支持和参考。     

卷烟制丝环节关键工序水分预测模型的建立与检验

以卷烟制丝环节的松散回潮工序、加料回潮工序、热风润叶工序以及制丝全线为研究对象,利用人工神经网络及多元回归建模方法,考察不同建模方法对各工序水分预测精度的影响,并对其进行运行测试。结果表明:松散回潮工序水分预测选择多元回归方法建模,其预测误差绝对值的均值为0.24%;加料回潮工序水分预测选择人工神经网络方法建模,其预测误差绝对值的均值为0.20%;热风润叶工序水分预测选择人工神经网络方法建模,其预测误差绝对值的均值为0.10%;制丝全线水分预测选择人工神经网络方法建模,其预测误差绝对值的均值为0.05%;模型运算系统基于C#语言开发,使用SQLSERVER数据库存储数据;开发的模型运算系统具有很强的数据分析能力和生产预测能力,可用于卷烟制丝环节各关键工序的水分预测。