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【摘要】高品质的保障是以卷烟全生产链中各生产段的质量保障为前提的。因此，在企业现有生产设备与能力的条件下，对制丝生产段质量控制技术与方法的改进和创新就摆上了更加重要的位置。
【关键词】制丝；批次；自动判断；方法与应用
一、企业现状
随着中国烟草工业企业“十一五”工作的完成和“十二五”技改的展开，中国烟草行业内的卷烟生产设备与工艺控制已达到了一个较高的水平，特别是卷烟制丝生产线已普遍实现了较高程度的自动化生产控制，已具备生产路径按照产品工艺要求进行设计、工艺参数自动下达、生产过程的设备控制与工艺控制参数的设定与执行状态的采集和监控、各生产过程参数的实时分析曲线与报警等生产与控制能力，许多中国烟草工业企业还具有两条或两条以上的制丝生产线，可满足各种复杂制丝生产工艺的要求，对全配方和分组加工等加工模式提供了强有力的设备保障。
产品质量是企业的生命线，高品质的保障是以卷烟全生产链中各生产段的质量保障为前提。因此，确保对生产过程中各生产段的产品质量就更加重要，在企业现有生产设备与能力的条件下，对制丝生产段质量控制技术与方法的改进和创新就摆上了更加重要的位置。
企业的制丝生产能力在每一次技改后都得到了明显的提升，工艺过程控制与管理的方法也随之进行了相应的调整。目前，烟草行业内制丝质量控制的方法与手段主要采用抽样质量检验与过程参数监控两种方式，部分信息化条件较好的烟草工业企业还通过引入统计过程控制（SPC）技术手段进行工艺数据的分析与控制。根据各单点指标的控制区间形成质量判定与评价，通过对各关键工艺点的质量控制达到了批次质量控制的目的。但缺少总体层面的综合性定量信息，不能从总体上对制丝批次的质量控制状况进行量化与综合评价，从而导致不能从总体层面分析并发现制丝生产过程中可能存在的问题，使企业决策层对制丝生产环节的管理与指导缺少更为科学的客观依据。
二、改进思路
根据产品工艺标准，通过信息技术手段，对影响产品质量的关键制丝工艺指标进行过程数据的实时采集；以实时数据采集为基础，设定采集数据的有效性判定准则，确保采集数据的准确性与有效性；根据关键工艺指标的数据特性和批次数据的时序性，制定相应的绩效指标（PPK），如：AGV、CP、CPK、合格率、中断率等，同时制定批内单PPK质量指标的判定标准，并通过软件技术平台，在工艺过程数据实时采集的过程中完成各项PPK指标的自动计算与判定；依据PPK指标，设计质量过程数据评价的批次质量判定与评价数学模型，实现当批次生产完成时，自动形成批次质量状况判定与评价的定量数据；以批次质量定量数据为基础，制定出批次质量考核与对标管理办法。
三、实施重点
制丝批次质量自动判定与评价的技术实现要以实时采集工艺过程数据为基础。因此，要考虑引用基于工业且具备较强数据采集与实时运算能力的软件技术平台，如Wondeware/GE/Siemens等平台产品，并在平台的基础上进行数据的二次开发与应用。
在实际制丝生产过程中，不同的产品采用不同的加工模式，再加上生产设备的特性，使生产线的物流在移动过程中会出现各种不确定性，直接导致采集的工艺数据不能对产品质量进行有效的反应。因此，要根据工艺要求、设备运行的特性制定有效的数据有效性判定准则，确保所采集的数据真实反应产品质量状态。
从管理模式上进行改革，建立基于在线质量控制与管理的方法，将生产过程中各批次、各工艺参数的控制状况直接按管理者的要求进行呈现。以触解决根据采集的数据，对产品质量进行客观评价，发现存在问题并指导管理改进，发挥数据的价值。
关键工艺参数控制管理是批次判定与评价的保证。基于在线自动检测数据的远程自动采集，以过程工序能力指数Cp，ki运算为依据，分工艺段加以综合加权平均，形成单点工艺参数与批次的自动判定与评价。因此，要实现对各工段的工艺进行自动判定，应明确三个层次的内容：数据源的确定、工艺指标Ti的单一工序能力指数Cp，ki计算、权重系数的确定。
1、数据源的确定
关键工艺参数对卷烟制丝批次工艺质量控制状况具有代表性，对其数据源的有效性进行确认，即对批开始、批结束阶段及中间异常停机过程的无效数据进行过滤。其过滤的有效性准则，在综合考虑相应工序电子称流量信号与机电控制信号的基础上，采集各控制信号状态与数据，并按事先设定的有效判定逻辑对各工序的过程参数进行实时的有效性判断与标识。
2、工序能力指数计算
3、权重系数
四、实施过程中需重点关注的问题
在系统实施过程中需重点关注的问题，主要集中于在线工艺判定中的数据源的采集。
1、生产批起点、终点的识别。随着分组加工的实现，各工段、工序之间批次信息的识别容易出现混淆；如梗丝段，在生产指挥系统的设计中，没有设计批次的项目编码，造成梗丝段前后工序批次信息的不明确，这给最终的系统质量判定带来不便，会出现重复记录的判定。同样，随着制丝线分组加工模式的实现，原来制丝调度中有关生产批次信息，应确保其在不同工段间的传递进批次信息识别的唯一性。
2、不同生产线在线数据采集的统一。通过对企业在技术中心的调研，我了解到多条制丝线中控系统所能采集的数据特点，一是其数据采集的周期不同。如A制丝线为10秒，B制丝线为60秒，C制丝线为30秒；二是其数据采集的方式不同。如是采集周期间隔点的瞬时值，还是采集周期内的平均值，也没有统一。同时，制丝在线红外水分仪的不同牌号相应检测通道，对响应时间这一关键测量参数的设置不同，也会影响红外水分仪输出值的稳定性。响应时间越长，红外水分仪输出值越稳定；但相应工序水分值出现异常时，其设备控制系统进行水分调节的响应时间也会较长，不利于水分的快速调节。
上述两个因素，对在线工艺的判定结果有很大的影响，多制丝线均存在不同程度的差异，有必要进行统一。
3、数据分析要求。每批次生产完成后，系统立即自动计算出工段能力指数，并按参数、班别、牌号、批次、工段等进行自动分类汇总后形成相应统计分析表格，但各生产线主管部门和机关生产管理部门对数据分析的要求、维度等各有不同，有必要进行统一。
五、实施效果
2010-2012年，广西中烟MES系统中实现了制丝批次质量的自动判定与评价。通过系统使以前采用传统方式时难以处理的事情变得简捷、明了、准确，使工艺质量管理人员工作的重心真正从日常的数据监测向数据分析与管理控制转移，实现了从实时的质量数据中寻找问题，推动了发现并改进问题能力的提升，促进了更客观、科学的质量考核与评价机制的建立。
【关键词】制丝；批次；自动判断；方法与应用
一、企业现状
随着中国烟草工业企业“十一五”工作的完成和“十二五”技改的展开，中国烟草行业内的卷烟生产设备与工艺控制已达到了一个较高的水平，特别是卷烟制丝生产线已普遍实现了较高程度的自动化生产控制，已具备生产路径按照产品工艺要求进行设计、工艺参数自动下达、生产过程的设备控制与工艺控制参数的设定与执行状态的采集和监控、各生产过程参数的实时分析曲线与报警等生产与控制能力，许多中国烟草工业企业还具有两条或两条以上的制丝生产线，可满足各种复杂制丝生产工艺的要求，对全配方和分组加工等加工模式提供了强有力的设备保障。
产品质量是企业的生命线，高品质的保障是以卷烟全生产链中各生产段的质量保障为前提。因此，确保对生产过程中各生产段的产品质量就更加重要，在企业现有生产设备与能力的条件下，对制丝生产段质量控制技术与方法的改进和创新就摆上了更加重要的位置。
企业的制丝生产能力在每一次技改后都得到了明显的提升，工艺过程控制与管理的方法也随之进行了相应的调整。目前，烟草行业内制丝质量控制的方法与手段主要采用抽样质量检验与过程参数监控两种方式，部分信息化条件较好的烟草工业企业还通过引入统计过程控制（SPC）技术手段进行工艺数据的分析与控制。根据各单点指标的控制区间形成质量判定与评价，通过对各关键工艺点的质量控制达到了批次质量控制的目的。但缺少总体层面的综合性定量信息，不能从总体上对制丝批次的质量控制状况进行量化与综合评价，从而导致不能从总体层面分析并发现制丝生产过程中可能存在的问题，使企业决策层对制丝生产环节的管理与指导缺少更为科学的客观依据。
二、改进思路
根据产品工艺标准，通过信息技术手段，对影响产品质量的关键制丝工艺指标进行过程数据的实时采集；以实时数据采集为基础，设定采集数据的有效性判定准则，确保采集数据的准确性与有效性；根据关键工艺指标的数据特性和批次数据的时序性，制定相应的绩效指标（PPK），如：AGV、CP、CPK、合格率、中断率等，同时制定批内单PPK质量指标的判定标准，并通过软件技术平台，在工艺过程数据实时采集的过程中完成各项PPK指标的自动计算与判定；依据PPK指标，设计质量过程数据评价的批次质量判定与评价数学模型，实现当批次生产完成时，自动形成批次质量状况判定与评价的定量数据；以批次质量定量数据为基础，制定出批次质量考核与对标管理办法。
三、实施重点
制丝批次质量自动判定与评价的技术实现要以实时采集工艺过程数据为基础。因此，要考虑引用基于工业且具备较强数据采集与实时运算能力的软件技术平台，如Wondeware/GE/Siemens等平台产品，并在平台的基础上进行数据的二次开发与应用。
在实际制丝生产过程中，不同的产品采用不同的加工模式，再加上生产设备的特性，使生产线的物流在移动过程中会出现各种不确定性，直接导致采集的工艺数据不能对产品质量进行有效的反应。因此，要根据工艺要求、设备运行的特性制定有效的数据有效性判定准则，确保所采集的数据真实反应产品质量状态。
从管理模式上进行改革，建立基于在线质量控制与管理的方法，将生产过程中各批次、各工艺参数的控制状况直接按管理者的要求进行呈现。以触解决根据采集的数据，对产品质量进行客观评价，发现存在问题并指导管理改进，发挥数据的价值。
关键工艺参数控制管理是批次判定与评价的保证。基于在线自动检测数据的远程自动采集，以过程工序能力指数Cp，ki运算为依据，分工艺段加以综合加权平均，形成单点工艺参数与批次的自动判定与评价。因此，要实现对各工段的工艺进行自动判定，应明确三个层次的内容：数据源的确定、工艺指标Ti的单一工序能力指数Cp，ki计算、权重系数的确定。
1、数据源的确定
关键工艺参数对卷烟制丝批次工艺质量控制状况具有代表性，对其数据源的有效性进行确认，即对批开始、批结束阶段及中间异常停机过程的无效数据进行过滤。其过滤的有效性准则，在综合考虑相应工序电子称流量信号与机电控制信号的基础上，采集各控制信号状态与数据，并按事先设定的有效判定逻辑对各工序的过程参数进行实时的有效性判断与标识。
2、工序能力指数计算
3、权重系数
四、实施过程中需重点关注的问题
在系统实施过程中需重点关注的问题，主要集中于在线工艺判定中的数据源的采集。
1、生产批起点、终点的识别。随着分组加工的实现，各工段、工序之间批次信息的识别容易出现混淆；如梗丝段，在生产指挥系统的设计中，没有设计批次的项目编码，造成梗丝段前后工序批次信息的不明确，这给最终的系统质量判定带来不便，会出现重复记录的判定。同样，随着制丝线分组加工模式的实现，原来制丝调度中有关生产批次信息，应确保其在不同工段间的传递进批次信息识别的唯一性。
2、不同生产线在线数据采集的统一。通过对企业在技术中心的调研，我了解到多条制丝线中控系统所能采集的数据特点，一是其数据采集的周期不同。如A制丝线为10秒，B制丝线为60秒，C制丝线为30秒；二是其数据采集的方式不同。如是采集周期间隔点的瞬时值，还是采集周期内的平均值，也没有统一。同时，制丝在线红外水分仪的不同牌号相应检测通道，对响应时间这一关键测量参数的设置不同，也会影响红外水分仪输出值的稳定性。响应时间越长，红外水分仪输出值越稳定；但相应工序水分值出现异常时，其设备控制系统进行水分调节的响应时间也会较长，不利于水分的快速调节。
上述两个因素，对在线工艺的判定结果有很大的影响，多制丝线均存在不同程度的差异，有必要进行统一。
3、数据分析要求。每批次生产完成后，系统立即自动计算出工段能力指数，并按参数、班别、牌号、批次、工段等进行自动分类汇总后形成相应统计分析表格，但各生产线主管部门和机关生产管理部门对数据分析的要求、维度等各有不同，有必要进行统一。
五、实施效果
2010-2012年，广西中烟MES系统中实现了制丝批次质量的自动判定与评价。通过系统使以前采用传统方式时难以处理的事情变得简捷、明了、准确，使工艺质量管理人员工作的重心真正从日常的数据监测向数据分析与管理控制转移，实现了从实时的质量数据中寻找问题，推动了发现并改进问题能力的提升，促进了更客观、科学的质量考核与评价机制的建立。