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卷煙廠建立了具有行業特色的SPC系統集數據采集、過程監控、過程分析、異常處理、質量評價、質量信息追溯等應用于一體，將分布式部署應用于煙草加工的關鍵流程和關鍵參數。該系統實施后，卷煙廠制煙過程質量控制模式成功向“防控一體化、技術管理一體化”方向轉變。

卷煙廠制絲SPC質量管控系統的應用實踐

卷煙廠的SPC系統具有以下特點:

1.它提供具有動態刷新和靈活切換的全局監控視圖，自動識別過程異常并啟動預報警；

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中記錄和管理；

3.配備各種質量分析工具，以支持過程真實性和過程改進；

4.建立結構化的質量經驗數據庫，對異常管理過程的處置知識進行分類，實現經驗知識的網絡查詢；

5.提供可定制的過程質量評價模型，實現自動化、精細化的質量評價管理；

6.提供質量信息可追溯性和統計分析報告，以支持管理決策。

二、關鍵應用研究

香煙切碎是一個復雜的物理和化學變化的過程。生產過程中的水分含量、溫度、添加物料(香氣)的準確性以及各種添加劑的比例對卷煙的內在品質和工藝消耗有重要影響。在這個過程中，產品的含水量、加(香)料比、調配比的控制是以物料流量為基礎，動態變化的。在SPC系統的建設和應用過程中，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、偏斜數據的處理方法、過程異常的閉環管理、基于SPC的過程質量評估等關鍵應用，積累了一定的實踐經驗。

1、第一材料過程監控

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值并趨于穩定)和尾料(流量從目標值逐漸回落到零值)的過程。在行業中，通常采用人工監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、煙草堵塞等異常現象。有鑒于此，卷煙廠嘗試采用控制圖方法，借助SPC系統，實時監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。

以第一種材料工藝為例。在安石亞太專家顧問的指導下，工藝研究團隊制定了頭部物料運行時間的計算規則，利用物流穩態臨界點分析法，對滿足公差(技術規范限值)的數據點進行科學分組，計算出工藝能力指數(CP)；當Cp≥1.0時，認為流量已進入技術穩態，以距離數據采集起點最遠的數據點為穩定臨界點，計算數據采集起點至穩定臨界點的時間為第一個物料時間。

技術團隊對研究品牌100個生產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與平均值的偏離程度，最終確定研究品牌的首次投料基準時間，作為收集每批物料或液體累計流量數據的基準。

研究人員通過SPC系統，自動采集超過25個正常生產批次的累計流量數據，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，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，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，通過預設的“一點超過控制極限，即判差”規則來檢查累計流量的穩定性；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準，并通過后續生產批次的數據進行驗證，從而確定第一次物料過程中物料的累計流量控制標準。在上述過程完成后，可以開始監控進料過程中物料的累積流量。

每道工序經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，所使用的控制圖技術對應切換到控制圖類型供不同層次的人使用。

2、偏斜度數據交換技術

統計過程控制技術中的大多數工具和方法都是基于數據正態分布的假設。因此，在使用統計和監測工具之前，需要檢查參數原始數據的分布形式，以確定每個參數是否服從正態分布，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據后，研究人員對制絲過程中的關鍵參數進行了正態性檢驗，發現大部分參數為非正態分布，需要進行變換處理，以滿足正態分布特征要求，降低誤報概率。起初卷煙廠采用Johnson、BOXCOX等常用的變換方法，但未能實現這些偏度參數的有效變換。

在專家顧問的幫助下，參數的原始數據通過SPC系統采用數據分組和算術平均的方法進行自動平滑，最終滿足控制圖應用的前提要求。

3.過程異常的閉環管理

過程異常閉環管理是保持過程穩定和持續改進的基本要求，也是保證SPC技術進一步應用的重要活動。

卷煙廠以“快速響應、找準機制、妥善處理、防止再次發生”為目標，設計了基于流程導向、團隊協作的流程異常閉環管理機制，確保流程異常能夠快速妥善處理。

過程異常處理小組由現場操作員、中控管理員、過程技術員、設備維護人員和車間經理組成；以工藝技術人員為核心，現場操作人員、中控管理員、設備維護人員協助。團隊成員可以通過合作和相互學習來提高SPC理論知識和實踐技能。

在SPC系統的支持下，卷煙廠初步建立了流程異常處理的經驗知識管理系統。一方面，驗證有效的流程異常處理知識被在線帶入經驗知識庫；另一方面，借助SPC系統平臺，為全體員工提供異常處理經驗和知識的查詢應用，提高了知識的利用率和價值。

通過SPC系統的建設和應用，卷煙廠探索研究了頭尾料特殊過程的控制技術、偏斜數據的處理方法、過程異常的閉環管理以及基于SPC技術的過程質量評價模式的建立。實踐證明，SPC系統在優化創新卷煙廠工藝質量控制模式方面發揮了顯著作用，提高了制絲工藝的穩定性和產品質量水平。