SPC统计分析技术在烟草工业的应用

第一篇：SPC统计分析技术在烟草工业的应用

SPC统计分析技术在烟草工业的应用

烟草在线专稿作者:吴保平、张凤侠、李玲 更新日期:2010年6月21日

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烟草在线专稿卷烟制品质量是烟草工业企业生存的生命线，它直接决定着烟草工业行业的发展，因此对卷烟产品进行质量管理是非常重要的。传统的质量管理是以检验产品实物质量为依据的，这样即使可以控制产品质量，但次品的存在不仅是对原料的一种浪费，而且在生产过程要占用全部生产流程所用到的仪器，降低了生产效率。现代质量理念从根本上改变了以检验产品实物质量为主的传统模式，把质量控制的重点转移到形成产品的过程。对过程进行实时监控可以及时了解生产过程质量、产品质量成本和最终产品质量。即有传统的“事后检验”转化为现在的“提前预测”。

而统计过程控制（SPC）是为了贯彻预防原则，应用数理统计过程进行检测和分析，使过程处于可接受的并且稳定的水平，从而保证产品符合规定要求的一种技术。卷烟产品制造过程是一个生产流程，在烟草工业过程中运用SPC统计分析技术可以及时发现问题、解决问题，降低生产成本，提高生产效率。

一、SPC的基本概念及技术原理

SPC即统计过程控制是美国质量管理专家休哈特博士于二十世纪20-30年代在贝尔实验室所创造的理论，在统计控制中，控制图是核心工具。控制图是对过程控制加以测定、记录并进行极限管理的一种用统计方法设计的图。SPC主要是指应用控制图对生产过程进行实时监控。科学的区分出生产过程中产品质量的随机波动与异常波动，从而对生产过程的异常趋势提出预警，以便生产管理人员及时采取措施，消除异常，恢复过程的稳定，从而达到提高和控制质量的目的。图1为系统的总体构架图。

图

1系统的总体构架图

统计过程控制（SPC）是一种借助数理统计方法的过程控制工具。它对生产过程进行分析评价，根据反馈信息及时发现系统性因素出现的征兆，并采取措施消除其影响，使过程维持在仅受随机性因素影响的受控状态，以达到控制质量的目的。当过程仅受随机因素影响时，过程处于统计控制状态（简称受控状态）；当过程中存在系统因素的影响时。过程处于统计失控状态（简称失控状态）。由于过程波动具有统计规律性。当过程受控时.过程特性一般服从稳定的随机分布；而失控时，过程分布将发生改变。SPC正是利用过程波动的统计规律性对过程进行分析控制。因而，它强调过程在受控和有能力的状态下运行，从而使产品和服务稳定地满足顾客的要求。

SPC的目的是使生产过程处于可接受的并且稳定的水平，而过程能力则是指过程的状态满足技术标准（产品规格、公差）的能力，它以质量特性值正常波动的分散范围来表示，并以能力指数Cp、CpK来反映满足技术标准的程度。

Cp的计算公式：

式中：TU--上公差（规格）界限；TL下公差（规格）界限；σ--质量特性值总体分布的标准偏差；s--质量特性值样分布的标准偏差。

考虑到实际生产中过程中心µ与规范中心M不重合，我们用CPK来表示实际过程能力指数，其计算公式为：

在传统的过程能力等级评价中认定Cp=1.33时是最理想、最佳水平。认为Cp<1时为过程能力不足；Cp>1.67时为过程能力富余。然而，现在技术和生产力的高速度发展对质量提出了高标准的要求，很多先进企业已经提出Cp>1.67的要求，甚至提出6σ管理或零缺陷管理的要求。

二、SPC技术的功能

1.实时监控和事前预防，防止和减少不合格品流入下一道工序；

2.自动生成按时间、工序、质量特性、车间、班次、操作人员等的统计分析报告，可以实现产品质量问题追根溯源；

3.有助于质量问题及时发现和及时处理，保证生产过程稳定进行加强对生产过程质量改进行动的监督和管理；

4.生产、技术、质量、采购和客服部门信息集成和资源共享，快速响应市场变化和客户要求；

5.根据产品制造流程图记录关键工序、质量控制点的产品质量信息，通过关键质量特性的过程监控，实现预防控制；

6.记录和汇总质量问题的解决经验，成为企业智慧和知识管理的平台，自动生成生产过程异常报告和改善行动跟踪记录，自动提醒质量问题改善到期跟进；

7.减少质量信息传递的误差和延时，提高工作效率和效益，降低企业运营成本，使企业的质量计划演变为整个企业的生产效率计划。因此，使用SPC软件可以将使用SPC的门槛降低，同时可以实现实时监控，从而真正实现事前预防的效果。

三、SPC在烟草工业应用应遵守的原则

黄胜等①通过分析长沙卷烟厂SPC系统的应用实践，提出了卷烟企业应用SPC系统的原则。首先，必须考虑SPC在行业运用的特点，不能照搬其他行业的应用经验，有针对性地进行研究和实施。比如，在制品具有连续流动的特性，由于过程是连续的，变异就不可避免，那么测量工序能力就是要评估工序中的变异程度；再则由于样本数（n）与总体（N）

是不固定的，样本数（n）与总体（N）取决予生产延续时间，故在制品的抽样方法比较理想的是“等距抽样法”等②。

其次，SPC应用的关键是其包含的各种“统计工具”的合理使用，即系统建设工作必须通过以下具体技术攻关的路线进行：CTP/CTQ（关键过程特性CTP、关键质量特性CTQ）的选定、控铡图类别的选择、数据处理规则的研究、预警规则的研究、发现问题--解决问题流程及其经验的固化模式研究、强化解决/预测问题的能力。

再次，系统的建设，必须保证技术路线和业务路线并行推进，2条线路共同推进，互相补充。以保证系统实现符合实际工序工艺的特点及需要。

四、SPC技术在烟草工业上的应用

烟草原料对卷烟制品的质量起着至关重要的作用，原料质量好，则卷烟制品质量高。因此，烟草原料初加工是一个技术性环节。邓斌③等尝试应用SPC技术从整个打叶复烤过程来评价、提高打叶复烤过程的加工能力，通过运用SPC技术的统计方法、控制图，提高过程能力水平，实现从结果控制向过程控制、从人工控制向自动控制的转变，起到了提高烟叶打叶复烤质量控制精度，稳定片烟产品质量的作用。严密监控香精调配过程的稳定性.对于稳定卷烟质量有着重要作用。林艳④将SPC技术应用于香精调配过程中，通过选取18批次同一配方香精经调配后的相对密度指标，考察其数据分布的正态性，在满足正态分布的基础上，构建控制图。给出了调配过程的控制上限、控制下限，通过计算过程能力指数.说明以相对密度作为调配过程的控制对象有着足够的精度，调配过程的可行性很高。在实际过程中。在卷烟过程中应用SPC技术的研究报道较多。严剑凡⑤报道了运用SPC统计过程控制方法，通过小盒玻璃纸产品外观质量反映CDX2-CH小盒玻璃纸包装工序工装、工具的状况，即通过小盒玻璃纸侧边搭口歪斜大小反推GDX2-CH小盒玻璃纸包装工序关键控制点小玻转塔模盒尺寸、下折叠器左右位置及小玻套口的尺寸，找到最优尺寸，并进行关键控制点日常控制，达到提升生产过程产品质量控制稳定性的目的。唐静⑥等对单只卷烟重量进行统计分析，利用直方图对卷烟生产过程的重要质量特性值卷烟单支重量进行工序质量分析，判断和评价卷烟卷制过程的烟支重量以及生产过程是否受控，从而找出产生问题的原因，采取有效措施，达到改进与保证产品质量的目的。张敏⑦等对SPC技术在制丝质量管理中的应用进行了研究。孙东亮⑧等利用数理统计方法，剔除非稳态质量数据对SPC的影响，可对加工过程的稳态进行判定，准确评价加料工序的含水率控制水平，对稳态条件下的过程能力进行定性和定量的描述及评价。

五、SPC统计技术在烟草工业应用中的几点建议

1、企业领导的重视是关键。“除非管理者已准备好一个可靠的环境，否则任何统计方法都会失败。管理者必须提供资源（人力和物力）来参与和支持改进措施。”这QS9000的SPC手册的要求

在实施SPC的各阶段都要得到管理层的支持，如在实施SPC的初期阶段要安排培训，这需要资金与时间，需要管理层协调安排在实施过程中有些过程需要做较大调整，有的甚至要更改工艺更换设备等，这些都需要管理层的支持与认可。

2、对SPC的正确认识。通常，实施SPC应包括控制图和过程能力评价两个方面的内容。一般企业对SPC缺乏足够的全面了解。首先是对SPC期望过高，认为推行了SPC，质量就可以得到提升，其实，SPC只是一种管理工具，可以及时发现生产中的异常，起到警示作用，而不能告诉你引起异常的原因，更不能帮你解决问题。其次就是指望在短期内获得效果。SPC作为一种过程控制方法，不是简单的几个控制图或统计量，而是要以这些图形或数值为基础建立一个以过程为核心的质量管理体系，是一个长期的企业质量保证行为

3、原始数据的真实性。如果原始数据不真实，就会降低分析结果的准确性。现代卷烟工业的生产方式已步入机械化和自动化的模式，使用的在线计量器具和用于产品质量检测的仪器仪表已涉及长度、热学、力学、物理化学、光学、时间频率、声学、无线电、电磁学、电离辐射等十大类，因此必须对所有在线用于过程控制的计量检测设备进行周期性校准和对法定检验、测量和试验设备进行周期性检定，这对于检验和试验结果的有效性是至关重要的。

4、提高使用统计技术人员的素质。通过培训使其正确使用，达到操作者会数据采集，明确输入、输出等要求，并能进行分析、控制过程参数，管理人员对失控状态进行处理，及时纠正技术问题。

5、注意验证所用统计技术的有效性。为验证质量改进效果应组织评审或鉴定。这样才能使领导树立对统计技术结果的信心。

综上所述，SPC软件可以使我们方便的运用控制图等多种质量控制工具对生产过程进行监控，SPC系统软件的使用将会极大地提高我们的过程控制水平，促进包括工艺、生产、设备、检验等各方面的工作，它的作用和成效也将会随着过程控制工作的不断深入而逐渐地显现出来。

质量管理专家朱兰曾说：“二十一世纪是质量的世纪“。质量管理水平的提高，不仅需要提高质量管理的硬件设施、人员素质，也需要采用科学的质量管理工具来加以保证，而SPC就是其中最适合的工具之一。

注：

①黄胜，李建辉，张永川.长沙卷烟厂SPC系统的应用实践[J].中国烟草学报，2008，14：14-17

②谌东蓑.质量管理概论[M].2版.北京：经济管理出版社，2001.③邓斌，范梅，刘洪.SPC技术在烟叶打叶复烤质量管理中的应用[J].湖南农业科学，2006，（6）：96-98，101

④林艳.香精调配过程中SPC的应用[J].闽西职业技术学院学报，2008，10（4）：121-123⑤严剑凡.运用SPC统计过程控制方法降低GDX2-CH小玻质量波动[J].江西化工，2009，1：154-155

⑥唐静，程力丁，张雷.卷烟单支重量的统计技术分析[J].烟草科技，2000，142（3）：9-11

⑦张敏，童亿刚，戴志渊，等.SPC技术在制丝质量管理中的初步应用[J].烟草科技，2004，206（9）：10-11

⑧孙东亮，李进，李文伟，等.过程稳态分析在加料工序含水率控制中的应用[J].烟草科技，2007，238（5）：15-17，61

第二篇：SPC在烟草工艺质量中的应用

SPC系统在卷烟工艺质量中的应用

——某卷烟厂SPC系统的管理应用

【摘 要】： 统计过程控制（简称SPC）通过运用控制图对生产过程进行分析评价，根据反馈信息及时发现系统性因素出现的征兆，并采取措施消除其影响，使过程维持在仅受随机性因素影响的受控状态，以达到控制质量的目的。要全面提升企业的在制品质量控制能力，必须从每一道工序的处理做起，形成自始至终的过程控制闭环，实现全面过程质量控制，达到全稳生产线。只有形成这样的控制局面，才能保证企业范围生产过程处于可控态。有了稳定的工序状态，才会有稳定的产品质量。【关键词】：SPC 卷烟工艺

过程质量

精细管理

质量成本

[ Abstracts ] Statistical process control(SPC)analysis the producing procedure with charts ,and finds the portents that Systemic Factors occurs according to the feedback ,then takes measures to cancel its infulence in order to make the procedure controlled which is only affected by Randomness Factor and control the quality.In order to improve enterprise's

quality control ability of the procedure being processed ,we should take some measures below :first,we should deal with every working procedure to form a controlling circle from the beginning to the end;second,we should make the quality control all-round to make the assembly-line stable.Only to form the situation under control above ,can we make sure that the producing procedure

in the factory is under control;only to have stable working procedure,can we make sure the that the product quality is stable.随着计算机技术的提高和普及，智能控制技术迅猛发展，为SPC在工艺质量过程控制的实际应用打下了基础。目前各工业国家都相继建立了专门的科研机构，成立了相应的学术团体，出版了有关的刊物和专著，目前我国许多制造型企业特别是合资、独资制造企业已广泛应用SPC。烟草行业内有上海、杭州几家烟厂SPC软件系统已应用到过程工艺质量管理上。

统计过程控制（SPC）技术是集生产技术与科学管理于一体的现代工艺质量管理技术，人类的生产过程对于产品质量的控制经历了以下七个步骤：①调查了解产品最终质量情况；②分析个别明显影响质量的因素；③靠人工调节控制这些因素的变化；④自动控制这些影响因素；⑤用统计方法获得生产效果连续变化的规律；⑥全面调查了解影响质量的其它次要因

素；⑦考虑所有因素，建立完整的理论模型用以控制整个生产过程，得到100%的优质合格产品。目前国际上不少工业先进国家的企业已开始试行第七个步骤的SPC生产，据报道美国PENNSYLVANIA METALLURGICAL公司在1018钢件碳氮共渗过程中最初有25%工件超过要求深度上限（0.46MM），有0.83%的工件达不到渗层下限（0.20MM），通过统计过程分析，改进了过程工艺，采取了缩短共渗时间、降低炉气碳势、改进料筐、改善炉气循环等措施，最后使超过上限的工件减少到2.9%，低于下限的工件为0.01%。

烟草行业管理水平在近年提升迅猛，随着ISO9000体系全面推行，从质量检验阶段较快地进入全面质量管理阶段，统计质量阶段相对较为薄弱，某烟厂的情况类似，较好的运用SPC系统，侧重统计技术在工艺质量管理中的应用，从某种意义上是质量管理的“补课”。在生产过程中，只存在通常因素而不存在异常因素时的状态称为稳定状态，简称稳态，也叫统计控制状态。在稳态下生产，我们对产品的质量有完全的把握，同时生产过程也是最经济的，所生产的不合格品最少。因此，稳定状态是生产过程追求的目标。一道工序稳定称为稳定工序，道道工序稳定称为全稳生产线。建立全稳生产线是建立产品质量保证体系的科学基础。对于如何判断过程是否稳定，有无异常，通过SPC建立了一套判断稳定的准则和判断异常的准则。

SPC通过统计原理，实施在线趋势控制，实现质量的定量管理，提供质量分析工具和平台，逐因素分析找到末端原因，为解决深层次问题提供现代化的科学方法，提高烟厂精细化制造水平。

所以某卷烟厂推行SPC系统归纳为以下四个方面的需要：

1、质量体系管理之需要

贯彻预防原则是现代质量管理的核心与精髓。SPC 强调全过程监控、全系统、全员参与，并且强调用科学方法（主要是统计技术）来保证全过程的预防。正是它的这种全员参与管理质量的思想，实施SPC可以帮助企业在质量控制上真正作到“事前”预防和控制。

从本质上讲，公司、企业质量管理的主要工作之一就是处理一个个问题。不管是质量问题，还是其他管理问题，如果只注重具体问题的处理，而没有从问题产生的根源上解决，那么，这样的问题便会重复出现。与其日复一日地“救火”，还不如从根本上解决问题。

戴明的PDCA循环（计划、执行、检查、处理）也是体现了闭环的思想，是ISO9000标准持续改进的理论模型。发生问题，先找到问题产生的原因，然后提出纠正措施，制定改进

方案，形成一个闭环循环，杜绝问题重复产生。每一次循环的结束，都会有新的收获；每一次循环的开始，都有一个新的起点。

在日常的质量管理中，对于每一个不合格品的处理，对每一个质量问题的归零，都需要应用闭环管理的思想，从问题的报告、分析到纠正措施的制定和落实，也是一个闭环思想的集中体现。实现质量归零是质量管理中的重要要求之一。质量管理系统充分体现闭环管理的思想，对质量问题、事件进行全程的跟踪、监控、验证和管理，确保问题的彻底解决。

SPC系统对不同车间、工序、指标、参数正在监控的过程数据进行动态的分析、汇总，对异常点数、工序能力指数、合格率等指标利用数据表的形式展示，方便管理者从整个生产过程的角度量化评价整个生产过程的质量动态。

监控工具：控制图（包括预控图）、直方图、过程能力指数。控制图：

直方图：

过程能力指数：

既可用趋势图监控（其趋势图要包括有中心线、预报警控制线、数据显示、多参数（指标）自由组合选择、断流原因显示等功能）；也可用控制图监控。

烟厂通过长达一年的生产实践，结合SPC软件，创造性地开发了一套预报警管理，通过任务指派，实现了预警中控处理，进行趋势性预防，报警由车间工艺技术人员确认、分析和改进，实行制造过程中及时处理，制造过程后进行质量分析，通过PDCA循环，实现经验标准化管理。

SPC监控异常出现报警中控处理未处理，上传已处理N 工艺员进 行决策信息反馈YN重新指派指派记录库技术员、大小班长、维修

2、贯彻实施行业《卷烟工艺规范》之需要

对于质量管理所提出的原则、方针、目标都要有科学措施与科学方法来保证它们的实现要实现实现卷烟生产及产品的“优质、低耗、高效、安全”这一目标，就需要借助SPC 以工序控制为基础，以过程为控制对象，深入分析加工工艺指标与参数的关系，实现工序加工质量（批内批间质量、指标波动值）的科学评价，真正意义上的实现行业《卷烟工艺规范》在工艺控制上的三个“转变”——由结果控制向过程控制转变、由控制指标向控制参数转变、由人工控制经验决策向自动化控制科学决策转变，所以SPC是贯彻实施行业《卷烟工艺规范》的一个有效工具与平台。

结合生产实践，车间进行了相关工艺参数研究，通过田口设计、假设检验等工具，初步进行了相关工艺参数的研究，以及指标的有效判定和管理评价。

案例：

一次加料加料误差和物料流量的相关性研究：

通过相关线形分析，R=0.573，二者相关系数较高

实现加工工艺指标与参数的关系的深入分析。

车间应用多元回归分析技术分析过程变量和质量指标之间的相关关系。利用多元回归、多元逐步回归算法工具，车间对历史数据进行分析分析，获得质量指标和多个质量因素之间的相关关系。从而知道质量指标可能会受哪些因素的影响，在受多个质量因素影响时，多个质量因素对指标影响程度哪些更大，哪些影响不是很显著。实际过程控制过程中，车间可以

应用分析得出的结果指导进行过程控制。

3、推动烟厂精细化制造之需要

SPC是建立精细管理、精准控制的精细化制造体系一个重要的突破口。能通过过程预防控制和过程的精准控制，提高过程控制精度与准确度，杜绝指标类原因造成的批量性质量问题（杜绝关键指标的连续超标和频繁波动）；减少批次间的波动，使批次间的波动趋向于零，实现产品均质化，增强白沙品牌的产品质量竞争力；提升质量管理水平级，实现质量成本总额的最小化和质量成本内部结构（管理）的最优化；更加强化和深入质量管理的“预防”水平级（三级），促使不断改进和提升，向“卓越”水平级（四级）迈进；

某烟厂SPC系统统过一年多的时间逐步将数据采集点扩展为46个，基本覆盖了烟草所有制丝工序关键指标，并随中控、MES系统的同步调整，进行了大量的数据跟踪与处理工作。该期间，车间和项目团队对各个点的工艺参数设定，如延时时间、采集频率、剔除规则一一进行验证及优化，目的是保证数据的准确性、监控及分析的有效性。通过大批量数据处理，对关键指标进行监控，建立了一个庞大的精细化体系，极大地满足了烟厂过程控制精细化的需求。

4、实现质量成本平衡之需要

运用SPC系统一定程度上的增加预防成本，但可以大大减少鉴定成本和内部故障成本，并且可以提升员工的关注度，加快缺陷的改进速度。削减质量成本可以降低产品总成本，完善企业成本管理；可以使企业质量管理体系顺利而有效地运行，对提高企业经济效益具有重要意义；使质量成本管理逐渐向完美质量成本接近；

运用好SPC系统，帮助寻找预防和鉴定成本与内、外部损失成本的平衡点（经济合理的、用户满意的产品质量），确定产品适宜的质量水平，使企业的质量成本总额降低至临界值；为降低消耗和提高经济效益指明方向，从而提高经济效益；

运用好SPC系统，提高过程控制σ水平，一般故障发生（内部损失）与质量成本成反比关系，但是随着σ水平的提高，质量成本总量一定是呈下降趋势的。

烟厂通过运用spc系统，在近一年的生产实践中，不断摸索质量成本消耗与质量指标之间的关联，通过假设检验等工具，实现在最小物耗下的较优质量指标体现。

通过和开发方项目组的大力协助，目前整个SPC系统在某烟厂进展顺利，并取得了初步的成绩。

案例：整丝率转化率和合格率之间的关系分析

某工序指标的整丝率转化率数据绘制χ-Rs控制图如下:

从上控制图可以看出：

30个样本没有点子出界且点子随机排列，判断为过程处于受控状态。

该过程能力指数相对应的合格率计算公式为： P =1-P′=ф[(X-TL)/σ])= ф[(91.97-91)/0.32]= ф(3.03)查标准正态分布函数表得到P =99.88% 分析：通过对以上导出数据分析结果表明烟丝整丝率转化率控制91%以上的合格率达到了99.88%，控制相当稳定。

结论：不需要再增加质量成本以更进一步进行工艺水平提升。

5、改进效果评估

经过半年的实施，某卷烟厂产品质量得到了很大的提升：

工序

梗丝加料回潮 梗丝加料回潮 梗丝膨化 梗丝加香 一次加料 一次加料 二次加料 二次加料 滚筒式烘丝 HXD烘丝 比例掺兑 加香 加香

加料误差 出口物料水分 出口物料水分 加香精度 加料误差 出口物料水分 加料误差 出口物料水分 出口物料水分 出口物料水分 梗丝掺兑误差 加香精度 出口烟丝水分

参数

3月 1≤cpk

CPK合格率

4月

5月

3月 1.29 1.16 0.83 0.61 0.6 0.49 1.19 1.09 1.08 1.48 1.37 1.3 1.58

72.22% 90.00% 93.75% 61.11% 75.00% 81.25% 33.33% 15.00% 18.75% 20.00% 57.89% 41.67% 25.16% 75.76% 80.00% 1.26%

6.37%

4.67%

67.61% 82.21% 86.48% 54.70% 50.33% 65.89% 53.42% 60.25% 75.00% 88.05% 86.81% 92.62% 78.62% 91.41% 90.78% 77.36% 86.44% 90.00% 95.60% 94.05% 96.69%

4月 1.53 1.34 0.86 1.08 1.16 0.62 1.3 1.03 1.15 1.45 1.48 1.42 1.58

5月 1.58 1.36 0.87 1.01 1.16 0.51 1.36 1.21 1.25 1.54 1.46 1.44 1.59

CPK平均值

成绩已经成为过去，而后续工作任重道远，烟厂需要更多的物力、人力、工作精力等的投入以推进SPC系统在卷烟工艺质量中应用的有效开展。从提升车间统计过程控制进一步发展的角度来看，目前烟厂还有很多工作要继续深入下去：

1、实现适时监控和适时控制相互结合；

2、关键工序能力调稳的研究与实现，以及全稳生产线的实现；

3、卷包、成型车间SPC的研究与实现；

4、制丝工艺关键工序及之间的关系研究深入；

5、探索质量模型，研究水分、温度等的链状效应；

6、关键工序能力的研究与提升；

7、制丝、卷包、成型基于SPC系统的质量管理模式与制度的总结与固化；

烟厂人更需要未雨绸缪，为下一阶段的深入研究工作做好事前的准备。我们相信，在湖南中烟工业公司的大力支持下，某卷烟厂的SPC技术在工艺质量中的应用一定能够达到一个新的高度，为实现烟厂“国际一流样板生产线”的目标打下坚实的质量基础。

【参考文献】

１．质量管理与选控图 张公绪著，阎育苏编著，人民邮电出版社，1983年，172-174页

２．接近零不合格过程的有效控制 孙 静著，清华大学出版社，2005年，215-216页

3、六西格玛绿带倡导者手册，（美）霍华德 S 洁特洛、戴维 M 莱文著，机械工业出版社，2007年，131-135页

第三篇：多媒体技术在工业自动化控制方面的应用

多媒体技术在工业自动化控制方面的应用

随着多媒体技术的发展，如今多媒体技术的应用可谓无所不在。在自动化技术也高速发展的今天，多媒体技术和自动化控制相结合的趋势是无法改变的。多媒体(MULTIMEDIA)是利用计算机及其它的电子手段传递文本、图形、图像和视频信息的组合。在计算机领域里，多媒体是指计算机处理的信息可以由文本、声音、图象、动画、图形等多种媒体承载，它是计算机声音处理技术，图形、图像处理技术，信息处理技术和计算机存储技术的综合。在如此多的优势下，多媒体技术在工业自动化控制中发挥着不可替代的作用。

计算机早已在工业自动化控制上得到了广泛的应用，而多媒体技术的加入则使工业自动化提升到了一个更高的层面，更高的高度。目前，它在工业方面的应用主要有：（1）改变了产品的设计制造方式，即应用了虚拟化制造技术；（2）对高危型生产现场进行监控；（3）改变了人与机器设备的交互方式。

具体而言，虚拟化技术是在工业制造方面的应用，而后面两个应用则是在工业自动控制方面的应用。对高危性生产现场进行监控，就是在一些不适合工作人员直接靠近或进行操作的地方，利用交互式多媒体技术，进行监视控制。这样就可以既直观、实时的反映现场状况，有让工作人员处于生产现场之外进行随时操控更改生产状况。这种应用在钢铁冶炼，电力行业，化工生产等一些领域已经得到了应用。例如，在化工生产车间，化学物品易腐蚀或者对人有毒有害，则生产中多使用先进的自动化控制结合多媒体技术，让控制人员在控制室里就可以实时并直观的控制生产的每一个环节，如实时调节温度，PH值等，既轻松完成了工作又避免了生产对人员的损害。同时，多媒体技术中的视频，音频等功能还可以让监测系统更加完善安全。多媒体技术在人机交互上的应用，则是从多媒体丰富的图像和语音技术上利用其特点，使工作人员轻松直观的操作机器。例如，在煤矿报警系统中，如有紧急情况出现，计算机可以根据事故原因自动选择相应的语音向操作人员报告，以便操作人员作出及时正确反应。由上可知，多媒体技术在工业生产实时监控系统中的应用，较之以往单纯的仪表监测，不仅形象直观，而且可以提高操作人员的反应速度，减轻操作人员的工作强度，增加系统的可靠性，使监控系统的自动化程度及功能有了很大提高。

多媒体技术和自动化控制相结合后的发展前景可以说是一片光明，以后的自动化控制将 应用多媒体技术来综合处理多种信息,可以使信息处理综合化、人性化、智能化,从而提高了工业生产和管理的水平。可以预见，随着多媒体技术、控制技术、自动化技术、信息技术等相关技术的不断发展，多媒体技术在工业自动化控制中将扮演越来越重要的角色。当然，这些需要自动化乃至各行各业共同努力。

作者：熊超2013/5/6

第四篇：先进控制技术在石油化工工业中的应用

先进控制技术在石油化工工业中的应用

石油化工是个国民经济的支柱产业，又是资金密集，能源密集和技术密集的产业，它伴随着共和国的诞生而成长。但是，与国际先进石油化工企业比较还是有很大的差距，总体技术水品较低，能耗物耗高。要改变这种局面，根本的出路就是走科技进步的道路，采用先进控制技术改造传统化工产业就是一种手段。

高级多变量鲁棒预测控制软件APC-Adcon是浙江中控软件技术有限公司开发的具有自主知识产权的基于预测控制原理的一种多变量模型预测控制工程化软件。

其原理是预测控制。预测控制是一种基于预测过程模型的控制算法，根据过程的历史信息判断将来的输入和输出。它强调模型的函数而非模型的结构，因此，状态方程、传递函数甚至阶跃响应或脉冲响应都可作为预测模型。预测模型能体现系统将来的行为，因此，设计者可以实验不同的控制律用计算机仿真观察系统输出结果。预测控制是一种最优控制的算法，根据补偿函数或性能函数计算出将来的控制动作。预测控制的优化过程不是一次离线完成的，是在有限的移动时间间隔内反复在线进行的。移动的时间间隔称为有限时域，这是与传统的最优控制最大的区别，传统的最优控制是用一个性能函数来判断全局最优化。对于动态特性变化和存在不确定因素的复杂系统无需在全局范围内判断最优化性能，因此这种滚动优化方法很适用于这样的复杂系统。预测控制也是一种反馈控制的算法。如果模型和过程匹配错误，或者是由于系统的不确定因素引起的控制性能问题，预测控制可以补偿误差或根据在线辨识校正模型参数。

APC-Adcon软件应用范围广，控制结构灵活，功能强大，技术成熟。多应用于炼油石化等大型工业过程控制，特别适合于需要采用多种控制策略和控制结构的复杂多变量过程。通过使用APC-Adcon软件控制多变量过程可最大程度地提高操作稳定性，增加装置产量，对过程实现卡边控制，降低操作成本，大大减少质量指标的标准偏差，增强控制系统的鲁棒性，为企业带来最佳的经济效益。

第五篇：关于烟草统计分析的几点思考

关于烟草统计分析的几点思考

烟草统计工作人员作为系统内数据采集、测定、分析的主体，在做好日常统计基础工作的同时，必须加强对行业所面临的重大经济问题的统计研究，拓宽统计数据采集面，注重统计分析，关注烟草经济发展各关联面，对具体问题深入分析、查找原因，提高分析的可预见性、科学性，为各级领导和经济管理部门提供科学的决策依据，保障烟草行业的健康发展。

笔者认为，在行业改革发展的今天，烟草统计分析应与时俱进，在日常烟草经济活动中发挥更大的积极作用。

加强数据采集工作，为统计分析提供客观、真实的统计基础

1．拓宽数据采集面

随着行业的改革发展，统计分析要全面反映和揭示行业经济现象的内在联系及行业发展的客观规律，就必须掌握多层面、多角度的统计数据，数据掌握得越全面，统计分析和推断的科学性就越强。因此，烟草统计必须放开思路，拓宽数据采集面，以求更全面地反映烟草经济活动现象。

2．优化数据结构，实现数据的多元化组合

任何经济现象都是多因素相互影响的结果。烟草经济的诸经济现象间也同样存在着互相联系、互相制约的多元因 素。当统计对这些现象或现象群体进行数字描述时，就需要对影响现象或现象群体发展诸因素的数据进行重组优化，使数据结构清晰、数据组合多元、数据运用创新，使统计分析在深层次上与实践结合起来，扎扎实实地对数据进行分析、归纳，从统计角度剖析现象、分析问题，推断出解决问题的决策性结论。统计分析的价值在于数据的运用，当优化了的数据多元组合后，我们就可以对经济现象各要素运用各种统计分析方法予以统计控制，加强统计管理，使统计管理和统计控制成为经济运行管理实践的有效组成部分。

夯实基础，强化创新意识和创新能力，拓宽统计分析领域

当前烟草企业所处的市场环境日趋复杂多变，传统的经验决策和经济运行组织方式已越来越不适应市场经济运行规律和经济全球化的形势。烟草企业要使现有资源得到合理整合利用，发挥出最佳效益，必须适应新形势的要求，运用科学的统计方法收集大量的有关数据，对数据进行科学的分析处理，从中汲取有用信息，为企业管理者提供预期效益较高而风险较小的决策选择。

烟草行业统计工作人员要加强理论学习，不仅要学习统计学的相关理论和应用技术，还要学习和掌握与烟草统计有关的学科的理论。不同学科对同一经济现象的理解有不同的科学分类，多掌握和了解一些相关学科的理论知识，对烟草 统计参与经济管理，提高统计创新意识，有效利用相关统计分析技术有很好的指导作用。价值工程理论认为“购置材料的目的是为了获取某种功能而不是材料的本身。”当我们运用此理论去分析一定成本范围内卷烟材料质量对卷烟材料功能实现与卷烟材料成本关系及卷烟材料创新应用关系时，运用统计决策中的重要决策工具——“决策树”，可以在成本控制与降低的决策点上选择若干卷烟材料使用成本方案进行比较选择，在一定期望值下逐步分析，从中删除较差的方案，留下比较满意的方案，从而在“具有一定质量基础的卷烟材料反映一定范围卷烟材料成本，一定质的卷烟材料等级也实现一定量的卷烟制品功能”原则上，合理地创新使用卷烟材料，达到成本控制与成本降低的统计控制目的。实际上，这种运用统计决策中的重要决策工具——“决策树”进行成本分析控制的统计分析方法，既含有非实物态成本管理控制内容，也具有实物态成本管理控制的实质。

行业的改革发展，使烟草经济呈现多层面、多领域经济现象的学科交叉、行业交叉系统性。这种系统性要求，烟草统计在拓宽数据采集面的同时，也要拓宽统计分析面。物流统计的数据采集和统计分析是烟草统计所必须认真面对的一个崭新课题。物流统计是将统计理论与方法运用至物流业务流程中，以揭示物流领域中经济、管理活动数量关系的内在规律。它是社会经济统计的一个分支，应该予以认真对待。

提高计算机应用技能

随着网络信息处理技术的发展，计算机在统计工作中的作用越来越大。烟草统计应该大胆地采用已开发成熟的软件系统，借以提高烟草统计分析水平和分析推断的科学性。从数学角度看，统计分析方法是针对问题结构的，只要具有同样的问题结构，不论是社会科学还是非社会科学都可以用同样的方法解决，执行同样的统计分析任务程序。当然，笔者更希望烟草统计工作者根据烟草统计对烟草经济服务的要求，开发出适应烟草统计使用的统计产品和服务解决方案的特色软件。

总之，烟草统计在做好日常经济现象数据采集、归纳、制表反映的同时，必须关注烟草经济发展的各关联面，把握数据所反映的内在本质和内在规律。

作者单位：山西省烟草公司 【