[发明专利]一种烟草制丝过程中的质量控制与诊断分析方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及烟草生产过程中的控制设备技术领域，特别是涉及一种烟草制丝过程中的质量控制与诊断分析方法及系统。

背景技术

卷烟制造工艺主要由制丝和卷接包两部分组成，其中制丝工艺过程工序最多，工艺流程最长，而且制丝加工是一个复杂的物理和化学变化过程，其生产过程中含水率和温度的变化以及加料(香)比例和各类掺配品比例的变化，都会影响其感官质量。在以往的质量管理中常采用抽样检验，用过程质量特性值的检验结果来衡量整批产品的质量和过程加工质量，其局限性是显而易见的。而SPC（Statistical Process Control，统计过程控制）技术则强调从整个过程、体系出发来评价质量和解决问题，这也与新版《卷烟工艺规范》所强调的由控制指标向控制参数转变、由结果控制向过程控制转变，以提高加工精度思想是一致的。

烟草制丝属流程工业，从国外的行业内状况可看出，目前工业流程自动化已经从对单一生产设备、单一生产流程的控制，发展到对整个生产线的先进控制和优化控制。烟草设备多发性机械异常，烟草制丝生产线上所用的设备，根据其结构特点可划分为以下几类：

1、滚筒类设备：如滚筒式回潮机、加料机、加香机、薄板式烘丝机等，主要由机架、滚筒、传动系统、管路系统、热风系统、电气系统等组成。

2、振动槽体类设备：如振动输送机（有簧板式、摇杆式）、隧道式回潮机、隧道式烘丝机等。这类设备的物料输送部分均为偏心连杆平衡式振动输送机，由机架、槽体、簧板（或摇杆）、平衡体、偏心连杆机构和电机组成。

3、输送带类设备：如带式输送机、提升机、喂料机、往复带式布料机、贮柜等。此类设备的物料输送部分由驱动装置、张紧装置、清扫装置、输送带托辊和机架构成。

5、物料风送、除尘系统及设备排汽系统：物料风送除尘、设备排汽系统是制丝生产线正常运行不可缺少的部分。

由以上说明可以看出，烟草制丝工艺过程工序设备非常多，而目前烟草行业使用的SPC系统仅对生产过程与结果进行控制，导致设备维护人员不能及时清楚了解各设备的运行状况，无法指导设备维护人员保养和维护设备，也无法对各种原因所造成的烟丝质量波动进行快速诊断以及时排除异常。此外，现有的SPC系统中采用CPK的形式对工艺质量指标的判定和考核，由于CPK考核只能做到结果的判定，在制丝的加工过程中更多的起到考核的作用，对于生产质量和设备能力的评判没有全过程的评价，对于设备、工艺配套等未涵盖，所以也无法全面地对工艺质量指标进行判定和考核。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种烟草制丝过程中的质量控制与诊断分析方法及系统，用于解决现有技术中无法对各种原因所造成的烟丝质量波动进行快速诊断以及时排除异常，同时也无法全面地对工艺质量指标进行判断和考核的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种烟草制丝过程中的质量控制与诊断分析方法，包括如下步骤：

S1，识别主机设备在生产中的工艺质量指标，并为主机设备配置与所述工艺质量指标相关的设备参数和工艺参数；

S2，在烟草制丝过程中采集主机设备的工艺参数和设备参数，将采集的工艺参数和设备参数存储在历史数据库中，并通过关系数据库实现表单化；

S3，根据采集的主机设备的工艺参数和设备参数对主机设备进行设备和工艺分析；所述设备和工艺分析包括：S3-1，对主机设备的工艺性能进行的设备工艺性能分析；S3-2，根据主机设备的输入值、实际值和输出值进行的主机设备闭环回路分析；S3-3，对影响主机设备性能的外部输入进行的外部输入分析；所述外部输入包括工艺配套及来料；S3-4，将至少两个相同的主机设备的输入或输出进行对比分析的同种设备对比分析，通过同种主机设备的输入或输出的差异大小判断主机设备的性能；

S4，根据设备工艺性能分析、主机设备闭环回路分析、外部输入分析以及同种设备对比分析对工段中的主机设备和烟草制丝的批次进行设备和工艺打分。

可选地，在步骤S3-1中，所述设备工艺性能分析包括如下步骤：

a：对闭环类设备

S3-1-a1，建立一直角二维坐标系，将X轴定义为输入、将Y轴定义为输出，输入为主机设备的设备参数，输出为主机设备的出口的工艺质量指标；在该直角二维坐标系中划分至少一个异常区域和至少一个非异常区域，并对应每个异常区域存储对应的异常描述和异常解决方案；

S3-1-a2，根据输出值和输入值的比值获取输出输入比值；