一种基于卷烟烟支重量的生产控制方法与流程

1.本发明涉及烟支生产控制的技术领域，具体涉及了一种基于卷烟烟支重量的生产控制方法。

背景技术：

2.目前，在卷烟生产过程中，通过对卷接工序中影响烟支质量因素的研究，以及对烟支重量自动化控制系统的改进，对烟支质量的控制效果提升明显。然而在实际生产过程中，由于对烟支重量产生影响的因素较多，部分影响因素不可避免发生波动，导致卷烟烟支重量数据分布正态性依然较差，难以满足当下对卷烟烟支质量提升的要求。因此，如何卷烟烟支重量来控制烟支生产，以避免卷烟烟支重量数据产生较大波动，提升烟支质量稳定性，具有重要的意义。

技术实现要素：

3.本发明提供一种基于卷烟烟支重量的生产控制方法，解决现有烟支生产常因烟支重量波动大造成烟支重量不稳定的问题，能提高烟支生产质量的稳定性。
4.为实现以上目的，本发明提供以下技术方案：
5.一种基于卷烟烟支重量的生产控制方法，包括：
6.对烟支生产机台生产的烟支按设定抽样频率和设定样本数量进行烟支重量取样，形成烟支重量样本数据，并根据所述烟支重量样本数据计算均值和方差，以建立重量控制图；
7.根据所述重量控制图设置烟支重量的数据界限，使所述数据界限作为该机台生产的烟支重量控制界限；
8.实时采集烟支生产的重量数据，并根据预设的判异准则判断所述重量数据是否出现违反所述判异准则的点，如果是，则调整烟丝重量，否则，保持现有生产状态。
9.优选的，建立重量控制图包括：
10.根据所述烟支重量历史数据描绘出采样分布图，并在采样分布图中选取一段平稳的过程数据，数据数量为40-50个子组；
11.根据所述烟支重量样本数据计算均值和方差在所述采样分布图上设置烟支重量控制界限；
12.若有个别点在所述控制界限外，则剔除对应点的数据，并重新描绘采样分布图，若无点出界，则作为重量控制图。
13.优选的，所述采样分布图采用均值与标准差控制图或指数加权移动平均控制图。
14.优选的，所述根据预设的判异准则判断所述重量数据是否出现违反所述判异准则的点，包括：
15.判断采集到烟支生产的重量数据对应的点是否在控制界限之外，如果是，则判定违反所述判异准则。
16.优选的，所述根据预设的判异准则判断所述重量数据是否出现违反所述判异准则的点，还包括：
17.判断采集到烟支生产的重量数据对应的点是否处于所述控制界限内点排列不随机，如果是，则判定违反所述判异准则。
18.优选的，所述判异准则包括：
19.准则1：在采集到烟支生产的重量数据对应的点，至少有一个点距离均值线超过3σ，其中σ为标准差；
20.准则2：在采集到烟支生产的重量数据对应的点，出现连续9个落在均值线的同一侧；
21.准则3：在采集到烟支生产的重量数据对应的点，出现连续6个递增或递减；
22.准则4：在采集到烟支生产的重量数据对应的点，出现连续14个相邻点上下交替；
23.准则5：在采集到烟支生产的重量数据对应的点，出现连续3点中有2点距离均值线超过2σ；
24.准则6：在采集到烟支生产的重量数据对应的点，出现连续5点中有4点距离均值线超过1σ；
25.准则7：在采集到烟支生产的重量数据对应的点，出现连续15个点在1σ内；
26.准则8：在采集到烟支生产的重量数据对应的点，出现连续8点距离均值线超过1σ。
27.优选的，还包括：
28.在生产中，如果违反所述准则1和所述准则2，则判定过程出现异常，需对烟支重量进行调整。
29.优选的，还包括：
30.如果出现违反所述准则5、所述准则6和所述准则8的情况，根据采集到的烟支重量数据的变化趋势，若趋势进一步增大，则判定过程出现异常，需对烟支重量进行调整，否则无需调整。
31.本发明提供一种基于卷烟烟支重量的生产控制方法，通过机台生产的烟支重量样本数据建立重量控制图，并在重量控制图上设置控制界限，以实时对生产的烟支重量数据进行判定是否需要烟丝重量调整，解决现有烟支生产常因烟支重量波动大造成烟支重量不稳定的问题，能提高烟支生产重量的稳定性。
附图说明
32.为了更清楚地说明本发明的具体实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。
33.图1是本发明中一种基于卷烟烟支重量的生产控制方法示意图。
34.图2是本发明实施例提供的分析用控制图示意图。
35.图3是本发明实施例提供的使用选择数据制定控制图。
36.图4是本发明实施例提供的剔除点后的分析用控制图。
具体实施方式
37.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例的方案，下面结合附图和实施
方式对本发明实施例作进一步的详细说明。
38.针对当前烟支生产回烟支重量波动大造成重量不稳定的问题，本发明提供一种基于卷烟烟支重量的生产控制方法，解决现有烟支生产常因烟支重量波动大造成烟支重量不稳定的问题，能提高烟支生产重量的稳定性。
39.如图1所示，一种基于烟支重量数据的重量控制方法，包括：
40.s1：对烟支生产机台生产的烟支按设定抽样频率和设定样本数量进行烟支重量取样，形成烟支重量样本数据，并根据所述烟支重量样本数据计算均值和方差，以建立重量控制图。
41.s2：根据所述重量控制图设置烟支重量的数据界限，使所述数据界限作为该机台生产的烟支重量控制界限。
42.s3：实时采集烟支生产的重量数据，并根据预设的判异准则判断所述重量数据是否出现违反所述判异准则的点，如果是，则调整烟丝重量，否则，保持现有生产状态。
43.具体地，控制图是指用于分析和判断工序是否处于稳定状态所使用的带有控制界限的图。它是判断和预报生产过程中质量状况是否发生异常波动的一种有效方法。它通过监视生产过程的质量波动情况，判断并发现工艺过程中的异常因素，具有稳定生产、保证质量、积极预防的作用。能解决现有烟支生产常因烟支重量波动大造成烟支重量不稳定的问题，能提高烟支生产重量的稳定性。
44.在设计控制图时，抽样频率是非常重要的一个因素，尤其是对于大量生产的过程或者有许多异常因素发生的场合，更需要加大抽样频率，以便于及时发现过程中的质量问题。通过对不同抽样频率下监控效果的进行对比试验，测试结果表明，将抽样频率提高时，控制图灵敏度有大幅提高，监控效率也提升明显。结合抽样频率对比试验，同时考虑实际设备条件，选择抽样频率为10pcs/30min。
45.在确定样本容量为10后，还需明确抽样的方式，即每次取样里外排各取多少最能反映机台真实的质量状况。在一实施例中，采样规则为10支里排烟、10支外排烟每隔半个小时交替取样时，重量标偏的均值为0.02435；采样规则为每次取样，里排、外排烟各取5支时，重量标偏的均值为0.02411；采样规则为每次取样，取10支里排烟时，重量标偏的均值为0.02471；采样规则为每次取样，取10支外排烟时，重量标偏的均值为0.02363。从上述比较可以发现，分别只抽里排和只抽外排的重量标偏差距比较大，单独抽取任何一排都无法代表机台真实情况，10支里排烟、10支外排烟每隔半个小时交替取样与每次取样，里排、外排烟各取5支的重量标偏差别不大，因此选择每次取样，里排、外排烟各取5支。
46.进一步，建立重量控制图包括：
47.根据所述烟支重量历史数据描绘出采样分布图，并在采样分布图中选取一段平稳的过程数据，数据数量为30～60个子组；
48.根据所述烟支重量历史数据计算均值和方差在所述采样分布图上设置烟支重量控制界限；
49.若有个别点在所述控制界限外，则剔除对应点的数据，并重新描绘采样分布图，若无点出界，则作为重量控制图。
50.在实际应用中，控制界限的选择是控制图设计中的一个重要问题。在控制图上只有三条线：中心线和上、下控制界限。当控制界限间隔变宽离中心线更远时，第一类错误(即
点因纯属偶然原因出界，而过程实际上仍处于控制状态并无异常因素发生的虚发报警的错误)的概率α减小；但同时第二类错误(过程实际上已失控而点仍落在控制界限内的漏发报警的错误)的概率β增加。反之，当控制界限变窄时，则第一类错误的概率α增加，第二类错误的概率β减小。无论虚发报警还是漏发报警的错误都会造成质量损失，在选择控制界限时，应使两类错误所造成的总损失最小。经验证明，3σ控制界限所造成的总损失是比较小的。
51.在一实施例中，通过以下步骤确定重量控制界限：
52.(1)统计近期重量数据，计算均值和方差，建立分析用控制图，如图2所示。
53.(2)在分析用控制图中，选取某一时间段中较为平稳的过程数据，该过程数据沿中心线两侧均匀分布，没有明显向某一侧偏移的趋势，保持近似服从正态分布。应包含40-50个子组，其基本判断条件为：在选择一定量数据后，保证其95％以上点落在控制界限内，这些点呈无规则排列，且大部分点靠近中心线。
54.(3)使用上述选择数据制定控制图，如图3所示，当没有出界点时，以控制图的控制界限为准；当存在出界点时，将其剔除，重新制定控制图，如图4所示，并以其控制界限为准；
55.(4)当大量数据在界限外时，根据步骤(2)、(3)重新制定控制界限。
56.更进一步，所述采样分布图采用均值与标准差控制图或指数加权移动平均控制图。
57.在实际应用中，在卷接过程中，以重量为计量值数据，由于数据批量大，故排除中位数-极差和单值-移动极差控制图，车间现场有计算机辅助计算，均值-标准差图比均值-极差控制图更准确，因此选用均值-标准差控制图。常规控制图主要针对较大的过程异常波动，为同时发现较小波动，选择采用ewma(指数加权移动平均)控制图，ewma控制图的设计思想就是对数据的信息加以积累，该控制图通过对信息的累积，将过程的小偏移累加起来，达到放大的效果，提高检测过程小偏移的灵敏度。
58.所述根据预设的判异准则判断所述重量数据是否出现违反所述判异准则的点，包括：判断采集到烟支生产的重量数据对应的点是否在控制界限之外，如果是，则判定违反所述判异准则。
59.在实际应用中，因为用少量数据作控制图容易产生错误的判断，所以至少要有25个点才能作出相对正确的判断。所有的点基本上都落在控制界限内。这意味着：
①
连续25个点中，没有一个点超出控制界限。
②
连续35个点中，最多有一个点超出控制界限。从概率理论可知，连续35个点中，至少有一点落在界外的概率为0.0041，是个小概率事件。
③
连续50个点中，最多有两个点超出控制界限。在连续的50个点中，最多有两个点超出控制界限的概率为0.006，也不超过1％，也是个小概率事件。由概率论可知，小概率事件可以认为不会发生。
60.进一步，所述根据预设的判异准则判断所述重量数据是否出现违反所述判异准则的点，还包括：判断采集到烟支生产的重量数据对应的点是否处于所述控制界限内点排列不随机，如果是，则判定违反所述判异准则。
61.在实际应用中，随机排列意味着满足以下三个条件：
①
样本点分布均匀，位于中心线两侧的样本点各占50％；
②
靠近中心线的样本点约占2/3；
③
靠近控制界限的样本点极少。
62.所述判异准则包括：
63.准则1：在采集到烟支生产的重量数据对应的点，至少有一个点距离均值线超过3σ，其中σ为标准差；
64.准则2：在采集到烟支生产的重量数据对应的点，出现连续9个落在均值线的同一侧；
65.准则3：在采集到烟支生产的重量数据对应的点，出现连续6个递增或递减；
66.准则4：在采集到烟支生产的重量数据对应的点，出现连续14个相邻点上下交替；
67.准则5：在采集到烟支生产的重量数据对应的点，出现连续3点中有2点距离均值线超过2σ；
68.准则6：在采集到烟支生产的重量数据对应的点，出现连续5点中有4点距离均值线超过1σ；
69.准则7：在采集到烟支生产的重量数据对应的点，出现连续15个点在1σ内；
70.准则8：在采集到烟支生产的重量数据对应的点，出现连续8点距离均值线超过1σ。
71.在实际应用中，在控制图控制界限确定之后，就可以从分析用控制图阶段转为控制用控制图结点，用来进行日常监控。判断异常的准则：有点在控制界限之外和界内点排列不随机两类。由于对点子的数目未加限制，故后者的模式原则上可以有很多种，但在实际中经常使用的只有具有明显物理意义的若干种。通常可以将这两类判异准则归纳为八项。
72.准则1可对参数的变化或参数的变化给出信号，变化越大，则给出信号越快。准则1还可对过程中单个参数的失控做出反应，如计算错误、测量误差、原材料不合格、设备故障等。在3σ原则下，准则1犯第一类错误的概率为＝0.0027。
73.准则2是为了补充准则1而设计的，以改进控制图的灵敏度。选择9点是为了使其犯第一类错误的概率与准则1的＝0.0027大体相仿。出现准则2的现象，主要是过程平均值发生了变化的缘故。
74.准则3是针对过程平均值的趋势进行设计的，其判定过程平均值的较小趋势要比准则2更为灵敏。产生趋势的原因可能是工具逐渐磨损、维修逐渐变坏、操作人员技能的逐渐提高等，从而使得参数随着时间而变化。
75.准则4是针对由于轮流使用两台设备或由两位操作人员轮流进行操作而引起的系统效应。实际上，这是一个数据分层不够的问题。选择14点是通过统计模拟试验而得出的，也是为使其大体与准则1的＝0.0027相当。
76.准则5判定过程平均值的变化，它对于变异的增加也较灵敏。这里需要说明的是：三点中的两点可以是任何两点，至于第3点可以在任何处，甚至可以根本不存在。出现准则5的现象是由于过程的参数发生了变化。
77.准则6与准则5类似，对于过程平均值的偏移也是较灵敏的，出现本准则的现象也是由于参数发生了变化。
78.出现准则7的现象是由于参数变小，造成这种现象的原因可能有数据虚假或数据分层不够等。在排除了上述两种可能性之后才能总结现场减少标准差的先进经验。
79.准则8适用于对数据分层不够或者过程方差发生了较大的增加的情况。
80.该方法还包括：在生产中，如果违反所述准则1和所述准则2，则判定过程出现异常，需对烟丝重理进行调整。
81.该方法还包括：如果出现违反所述准则5、所述准则6和所述准则8的情况，根据采
集到的烟支重量数据的变化趋势，若趋势进一步增大，则判定过程出现异常，需对烟丝重理进行调整，否则无需调整。
82.在实际应用中，在控制用重量控制图的使用阶段，即日常生产过程中，操作人员需要按时进行测量，通过在控制图上描点，观察分析、判断过程状态。如果没有违反判异准则，则维持现状进行生产；如果出现违反判异准则的点，则应采取措施消除异常；如果出现重量水平提高的现象，应总结经验，进行标准化和制度化。
83.可见，本发明提供一种基于卷烟烟支重量的生产控制方法，通过机台生产的烟支重量样本数据建立重量控制图，并在重量控制图上设置控制界限，以实时对生产的烟支重量数据进行判定是否需要烟丝重量调整，解决现有烟支生产常因烟支重量波动大造成烟支重量不稳定的问题，能提高烟支生产重量的稳定性。
84.以上依据图示所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

技术特征：

1.一种基于卷烟烟支重量的生产控制方法，其特征在于，包括：对烟支生产机台生产的烟支按设定抽样频率和设定样本数量进行烟支重量取样，形成烟支重量样本数据，并根据所述烟支重量样本数据计算均值和方差，以建立重量控制图；根据所述重量控制图设置烟支重量的数据界限，使所述数据界限作为该机台生产的烟支重量控制界限；实时采集烟支生产的重量数据，并根据预设的判异准则判断所述重量数据是否出现违反所述判异准则的点，如果是，则调整烟丝重量，否则，保持现有生产状态。2.根据权利要求1所述的基于卷烟烟支重量的生产控制方法，其特征在于，建立重量控制图包括：根据所述烟支重量历史数据描绘出采样分布图，并在采样分布图中选取一段平稳的过程数据，数据数量为40-50个子组；根据所述烟支重量样本数据计算均值和方差在所述采样分布图上设置烟支重量控制界限；若有个别点在所述控制界限外，则剔除对应点的数据，并重新描绘采样分布图，若无点出界，则作为重量控制图。3.根据权利要求2所述的基于卷烟烟支重量的生产控制方法，其特征在于，所述采样分布图采用均值与标准差控制图或指数加权移动平均控制图。4.根据权利要求3所述的基于卷烟烟支重量的生产控制方法，其特征在于，所述根据预设的判异准则判断所述重量数据是否出现违反所述判异准则的点，包括：判断采集到烟支生产的重量数据对应的点是否在控制界限之外，如果是，则判定违反所述判异准则。5.根据权利要求4所述的基于卷烟烟支重量的生产控制方法，其特征在于，所述根据预设的判异准则判断所述重量数据是否出现违反所述判异准则的点，还包括：判断采集到烟支生产的重量数据对应的点是否处于所述控制界限内点排列不随机，如果是，则判定违反所述判异准则。6.根据权利要求5所述的基于卷烟烟支重量的生产控制方法，其特征在于，所述判异准则包括：准则1：在采集到烟支生产的重量数据对应的点，至少有一个点距离均值线超过3σ，其中σ为标准差；准则2：在采集到烟支生产的重量数据对应的点，出现连续9个落在均值线的同一侧；准则3：在采集到烟支生产的重量数据对应的点，出现连续6个递增或递减；准则4：在采集到烟支生产的重量数据对应的点，出现连续14个相邻点上下交替；准则5：在采集到烟支生产的重量数据对应的点，出现连续3点中有2点距离均值线超过2σ；准则6：在采集到烟支生产的重量数据对应的点，出现连续5点中有4点距离均值线超过1σ；准则7：在采集到烟支生产的重量数据对应的点，出现连续15个点在1σ内；准则8：在采集到烟支生产的重量数据对应的点，出现连续8点距离均值线超过1σ。7.根据权利要求6所述的基于烟支重量数据的重量控制方法，其特征在于，还包括：
在生产中，如果违反所述准则1和所述准则2，则判定过程出现异常，需对烟支重量进行调整。8.根据权利要求7所述的基于卷烟烟支重量的生产控制方法，其特征在于，还包括：如果出现违反所述准则5、所述准则6和所述准则8的情况，根据采集到的烟支重量数据的变化趋势，若趋势进一步增大，则判定过程出现异常，需对烟支重量进行调整，否则无需调整。

技术总结

本发明提供一种基于卷烟烟支重量的生产控制方法，包括：对烟支生产机台生产的烟支按设定抽样频率和设定样本数量进行烟支重量取样，形成烟支重量样本数据，并根据所述烟支重量样本数据计算均值和方差，以建立重量控制图；根据所述重量控制图设置烟支重量的数据界限，使所述数据界限作为该机台生产的烟支重量控制界限；实时采集烟支生产的重量数据，并根据预设的判异准则判断所述重量数据是否出现违反所述判异准则的点，如果是，则调整烟丝重量，否则，保持现有生产状态。本发明能提高烟支生产质量的稳定性。生产质量的稳定性。生产质量的稳定性。