卷煙廠建立了具有行業(yè)特色的SPC系統(tǒng)集數(shù)據(jù)采集、過程監(jiān)控、過程分析、異常處理、質(zhì)量評價、質(zhì)量信息追溯等應(yīng)用于一體，將分布式部署應(yīng)用于煙草加工的關(guān)鍵流程和關(guān)鍵參數(shù)。該系統(tǒng)實施后，卷煙廠制煙過程質(zhì)量控制模式成功向“防控一體化、技術(shù)管理一體化”方向轉(zhuǎn)變。
卷煙廠的SPC系統(tǒng)具有以下特點:
1.它提供具有動態(tài)刷新和靈活切換的全局監(jiān)控視圖，自動識別過程異常并啟動預(yù)報警；
2.提供可定制的流程異常處理流程，確保每個異常都在閉環(huán)中記錄和管理；
3.配備各種質(zhì)量分析工具，以支持過程真實性和過程改進；
4.建立結(jié)構(gòu)化的質(zhì)量經(jīng)驗數(shù)據(jù)庫，對異常管理過程的處置知識進行分類，實現(xiàn)經(jīng)驗知識的網(wǎng)絡(luò)查詢；
5.提供可定制的過程質(zhì)量評價模型，實現(xiàn)自動化、精細化的質(zhì)量評價管理；
6.提供質(zhì)量信息可追溯性和統(tǒng)計分析報告，以支持管理決策。
二、關(guān)鍵應(yīng)用研究
香煙切碎是一個復(fù)雜的物理和化學(xué)變化的過程。生產(chǎn)過程中的水分含量、溫度、添加物料(香氣)的準(zhǔn)確性以及各種添加劑的比例對卷煙的內(nèi)在品質(zhì)和工藝消耗有重要影響。在這個過程中，產(chǎn)品的含水量、加(香)料比、調(diào)配比的控制是以物料流量為基礎(chǔ)，動態(tài)變化的。在SPC系統(tǒng)的建設(shè)和應(yīng)用過程中，卷煙廠探索研究了加料、加香過程中首末料特殊過程的控制模式、偏斜數(shù)據(jù)的處理方法、過程異常的閉環(huán)管理、基于SPC的過程質(zhì)量評估等關(guān)鍵應(yīng)用，積累了一定的實踐經(jīng)驗。
1、第一材料過程監(jiān)控
在制品和料液的流量(香氣和糖分等)。)在制絲過程中一般包括頭料(流量從零值逐漸上升到目標(biāo)值并趨于穩(wěn)定)和尾料(流量從目標(biāo)值逐漸回落到零值)的過程。在行業(yè)中，通常采用人工監(jiān)控和比對的方式來控制原料和尾料的過程，容易受到人為因素的影響，無法有效識別電子皮帶秤故障、煙草堵塞等異常現(xiàn)象。有鑒于此，卷煙廠嘗試采用控制圖方法，借助SPC系統(tǒng)，實時監(jiān)測頭尾料過程中物料的累計流量和香糖料的累計流量參數(shù)。
以第一種材料工藝為例。在安石亞太專家顧問的指導(dǎo)下，工藝研究團隊制定了頭部物料運行時間的計算規(guī)則，利用物流穩(wěn)態(tài)臨界點分析法，對滿足公差(技術(shù)規(guī)范限值)的數(shù)據(jù)點進行科學(xué)分組，計算出工藝能力指數(shù)(CP)；當(dāng)Cp≥1.0時，認(rèn)為流量已進入技術(shù)穩(wěn)態(tài)，以距離數(shù)據(jù)采集起點最遠的數(shù)據(jù)點為穩(wěn)定臨界點，計算數(shù)據(jù)采集起點至穩(wěn)定臨界點的時間為第一個物料時間。
技術(shù)團隊對研究品牌100個生產(chǎn)批次的首次投料時間進行研究分析，利用直方圖、箱線圖等工具觀察中位數(shù)與平均值的偏離程度，最終確定研究品牌的首次投料基準(zhǔn)時間，作為收集每批物料或液體累計流量數(shù)據(jù)的基準(zhǔn)。
研究人員通過SPC系統(tǒng)，自動采集超過25個正常生產(chǎn)批次的累計流量數(shù)據(jù)，選取單值移動范圍控制圖(I-MR)作為工具，研究頭部物料累計流量的波動情況；借助該系統(tǒng)，我們可以快速地使物料的累計流量控制圖在頭部進料過程中，同時得到頭部進料過程中物料累計流量的控制極限。在SPC系統(tǒng)，研究人員可以直接觀察同一品牌每批頭料中物料累計流量的波動狀態(tài)，通過預(yù)設(shè)的“一點超過控制極限，即判差”規(guī)則來檢查累計流量的穩(wěn)定性；最后通過控制圖，分析確定物料的累計流量控制限值作為初始控制標(biāo)準(zhǔn)，并通過后續(xù)生產(chǎn)批次的數(shù)據(jù)進行驗證，從而確定第一次物料過程中物料的累計流量控制標(biāo)準(zhǔn)。在上述過程完成后，可以開始監(jiān)控進料過程中物料的累積流量。
每道工序經(jīng)過第一道材料工序時，過程控制的對象從累計材料流量切換到瞬時材料流量參數(shù)，所使用的控制圖技術(shù)對應(yīng)切換到控制圖類型供不同層次的人使用。
2、偏斜度數(shù)據(jù)交換技術(shù)
統(tǒng)計過程控制技術(shù)中的大多數(shù)工具和方法都是基于數(shù)據(jù)正態(tài)分布的假設(shè)。因此，在使用統(tǒng)計和監(jiān)測工具之前，需要檢查參數(shù)原始數(shù)據(jù)的分布形式，以確定每個參數(shù)是否服從正態(tài)分布，然后選擇合適的工具和方法。
在去除頭料、尾料和截止范圍的原始數(shù)據(jù)后，研究人員對制絲過程中的關(guān)鍵參數(shù)進行了正態(tài)性檢驗，發(fā)現(xiàn)大部分參數(shù)為非正態(tài)分布，需要進行變換處理，以滿足正態(tài)分布特征要求，降低誤報概率。起初卷煙廠采用Johnson、BOXCOX等常用的變換方法，但未能實現(xiàn)這些偏度參數(shù)的有效變換。
在專家顧問的幫助下，參數(shù)的原始數(shù)據(jù)通過SPC系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)分組和算術(shù)平均的方法進行自動平滑，最終滿足控制圖應(yīng)用的前提要求。
3.過程異常的閉環(huán)管理
過程異常閉環(huán)管理是保持過程穩(wěn)定和持續(xù)改進的基本要求，也是保證SPC技術(shù)進一步應(yīng)用的重要活動。
卷煙廠以“快速響應(yīng)、找準(zhǔn)機制、妥善處理、防止再次發(fā)生”為目標(biāo)，設(shè)計了基于流程導(dǎo)向、團隊協(xié)作的流程異常閉環(huán)管理機制，確保流程異常能夠快速妥善處理。
過程異常處理小組由現(xiàn)場操作員、中控管理員、過程技術(shù)員、設(shè)備維護人員和車間經(jīng)理組成；以工藝技術(shù)人員為核心，現(xiàn)場操作人員、中控管理員、設(shè)備維護人員協(xié)助。團隊成員可以通過合作和相互學(xué)習(xí)來提高SPC理論知識和實踐技能。
在SPC系統(tǒng)的支持下，卷煙廠初步建立了流程異常處理的經(jīng)驗知識管理系統(tǒng)。一方面，驗證有效的流程異常處理知識被在線帶入經(jīng)驗知識庫；另一方面，借助SPC系統(tǒng)平臺，為全體員工提供異常處理經(jīng)驗和知識的查詢應(yīng)用，提高了知識的利用率和價值。
通過SPC系統(tǒng)的建設(shè)和應(yīng)用，卷煙廠探索研究了頭尾料特殊過程的控制技術(shù)、偏斜數(shù)據(jù)的處理方法、過程異常的閉環(huán)管理以及基于SPC技術(shù)的過程質(zhì)量評價模式的建立。實踐證明，SPC系統(tǒng)在優(yōu)化創(chuàng)新卷煙廠工藝質(zhì)量控制模式方面發(fā)揮了顯著作用，提高了制絲工藝的穩(wěn)定性和產(chǎn)品質(zhì)量水平。
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