信息化在生產(chǎn)過程控制中的應(yīng)用

陳 實(shí)，蘇伊彪

（巴陵石化公司，湖南岳陽 414014）

信息化在生產(chǎn)過程控制中的應(yīng)用

陳 實(shí)，蘇伊彪

（巴陵石化公司，湖南岳陽 414014）

利用信息化技術(shù)，在解決數(shù)據(jù)整合、數(shù)據(jù)觸發(fā)、實(shí)時數(shù)據(jù)庫處理、開停車自動判斷等問題的基礎(chǔ)上，建立過程能力指數(shù)計算系統(tǒng)，對生產(chǎn)過程進(jìn)行控制，達(dá)到不斷提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量的目的。

信息化；過程能力指數(shù)；數(shù)據(jù)整合；數(shù)據(jù)觸發(fā)

1 過程能力指數(shù)（CPK）特點(diǎn)

經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，CPK值越大，產(chǎn)品質(zhì)量的離散程度相對于技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的公差范圍越小；CPK值越小，產(chǎn)品質(zhì)量的離散程度相對公差范圍越大。但從經(jīng)濟(jì)和質(zhì)量兩方面的要求看，CPK值并非越大越好，而應(yīng)在一個適當(dāng)合理的范圍內(nèi)。

2 CPK計算面臨的挑戰(zhàn)

2.1基礎(chǔ)數(shù)據(jù)量大且分散

按照CPK計算要求，需要提供500～700個關(guān)鍵工藝指標(biāo)，每個工藝指標(biāo)至少需要30個樣本數(shù)，而這些數(shù)據(jù)基本來源于相對獨(dú)立的生產(chǎn)實(shí)時數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和LIMS（實(shí)驗室信息管理系統(tǒng)），靠人工查詢和計算，工作量大，時間長，且難免出錯。

2.2必須對開停車的狀態(tài)進(jìn)行判斷

裝置在停車狀態(tài)或者剛剛開車的時候工藝指標(biāo)的偏差是非常大的，如果將這部分?jǐn)?shù)據(jù)采集過來做CPK的計算必然會影響到最終結(jié)果的準(zhǔn)確性，所以，在取數(shù)的時候必須自動將這部分?jǐn)?shù)據(jù)剔除掉。

2.3分班組進(jìn)行計算

計算CPK不僅僅是對整個裝置的過程控制做一個評估，更主要的是希望對每個班組的工作質(zhì)量做一個評估。對每個班的當(dāng)班時間范圍內(nèi)的生產(chǎn)過程控制指數(shù)做一個橫向比較，并以此為依據(jù)作為日常績效考核的一部分，這才是提升生產(chǎn)過程控制的關(guān)鍵一步。因此，在取數(shù)的時候必須對班組進(jìn)行判斷。

基于以上的分析發(fā)現(xiàn)，靠人工計算CPK已無法滿足要求，必須借助信息化（計算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)）技術(shù)，充分利用現(xiàn)有的實(shí)時數(shù)據(jù)庫和LIMS中的數(shù)據(jù)，開發(fā)出一套CPK計算系統(tǒng)。

3 CPK系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)

借助現(xiàn)有實(shí)時數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與LIMS系統(tǒng)，開發(fā)出CPK計算系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)工藝指標(biāo)周報、月報數(shù)據(jù)自動導(dǎo)出，單個工藝指標(biāo)管理優(yōu)化報表；實(shí)現(xiàn)裝置開停車自動判斷，分班組計算CPK。

4 CPK系統(tǒng)建立

4.1數(shù)據(jù)整合

CPK計算系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來源有二個，一個來自實(shí)時數(shù)據(jù)庫，另一個來自LIMS數(shù)據(jù)庫。由于數(shù)據(jù)源多，且數(shù)據(jù)類型不同，造成數(shù)據(jù)挖掘和處理時間太長。初期嘗試直接從二個數(shù)據(jù)源取數(shù)進(jìn)行運(yùn)算和處理，一個月中的100個指標(biāo)數(shù)據(jù)處理時間大于30min。按照這樣計算，500多個時間稍長的數(shù)據(jù)處理是沒法及時完成的。嚴(yán)重影響了系統(tǒng)的功能。

4.2數(shù)據(jù)觸發(fā)

實(shí)時數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)剛開始，采用手動觸發(fā)，每天觸發(fā)二次，給使用者帶來了額外的工作，且用戶提出：需要每小時能夠查到系統(tǒng)的實(shí)時數(shù)據(jù)，這樣使用者工作量就更大了。針對這個問題，經(jīng)過分析，找到了如下的解決方案。

4.2.1修改程序類型，將窗口程序改為執(zhí)行程序，將輸入?yún)?shù)與系統(tǒng)觸發(fā)參數(shù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)。

4.2.2在操作系統(tǒng)層面進(jìn)行任務(wù)計劃設(shè)置，設(shè)置了24個工作任務(wù)，每個工作任務(wù)的觸發(fā)時間為程序的觸發(fā)參數(shù)。

通過以上兩個措施，實(shí)現(xiàn)了程序自動觸發(fā)，并且能夠做到一個小時觸發(fā)一次，滿足了用戶實(shí)時查詢數(shù)據(jù)的需要。

4.3實(shí)時數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)處理

本企業(yè)實(shí)時數(shù)據(jù)庫的采集點(diǎn)多，時間間隔為15s∕次。如果將所有測量點(diǎn)的實(shí)時數(shù)據(jù)取出來參與運(yùn)算，系統(tǒng)的運(yùn)算將是相當(dāng)巨大的，同時，對于CPK值計算來說，并不需要這么多的數(shù)據(jù)，所以有必要對實(shí)時數(shù)據(jù)庫測量點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

4.3.1合理創(chuàng)建實(shí)時數(shù)據(jù)庫計算點(diǎn)，一一對應(yīng)CPK計算需要的工藝指標(biāo)。

4.3.2計算點(diǎn)數(shù)據(jù)取數(shù)時間間隔定義為5min∕次。

4.4分班組計算CPK

4.4.1與生產(chǎn)部門的技術(shù)人員進(jìn)行分析，找到班組分組規(guī)律，寫出班組分組邏輯。

4.4.2根據(jù)班組分組邏輯關(guān)系，將每個數(shù)據(jù)打上班組標(biāo)記，則可以按班組進(jìn)行CPK計算。

5 開停車自動判斷

由于現(xiàn)場數(shù)據(jù)是實(shí)時的、連續(xù)的，當(dāng)現(xiàn)場停車的數(shù)據(jù)納入到正常開車的考核中，會影響到CPK值的真實(shí)性，為此，有必要將停車數(shù)據(jù)過濾掉。

經(jīng)過與生產(chǎn)部門技術(shù)人員對所有裝置的停車狀態(tài)進(jìn)行分析，找到了生產(chǎn)停車時現(xiàn)場實(shí)時數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)特征，在程序中，根據(jù)數(shù)據(jù)特征進(jìn)行處理，將停車時的數(shù)據(jù)過濾掉，從而使得CPK計算結(jié)果能夠真實(shí)反映生產(chǎn)過程的情況。

5.1CPK計算系統(tǒng)使用效果

5.1.1提高了生產(chǎn)效率

操作人員可按設(shè)定的時間間隔，通過CPK系統(tǒng)對生產(chǎn)運(yùn)行情況進(jìn)行查看，及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程的波動，并查找原因進(jìn)行整改，大大提高了生產(chǎn)的穩(wěn)定性和產(chǎn)品質(zhì)量。

5.1.2提高了員工工作的責(zé)任心

生產(chǎn)部門對各工藝指標(biāo)進(jìn)行全面監(jiān)控，班組控制情況得到了量化，且與員工日常績效獎金掛鉤，如表1。

表1　某個生產(chǎn)過程連續(xù)二天的CPK值

6 結(jié)束語

在實(shí)際生產(chǎn)中，通過CPK計算系統(tǒng)，在工藝指標(biāo)統(tǒng)計報表生成、不合格指標(biāo)跟蹤等方面取得了較好的成效，使產(chǎn)品質(zhì)量由事后把關(guān)轉(zhuǎn)為事前預(yù)防、事中控制，降低了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率，為提升企業(yè)核心競爭力提供了有力的支撐。

[1] 孫靜.過程能力分析[M]，北京：清華大學(xué)出版社，2013.

[2] （美）約翰遜.著，張衛(wèi)華，裴洪文譯.Visual Studio 2012 高級編程（第4版）[M].北京：清華大學(xué)出版社，2014.

Application of Information Technology in Production Process Control

Chen Shi，Su Yibiao

The use of information technology in solving data integration，data triggers，real-time database processing，basic open parking automatically determine issues such as the establishment of process capability index calculation system to control the production process，to continuously improve production effi ciency and product quality the goal of.

information technology；process capability index；data integration；data trigger

F293

A

1003-6490（2016）01-0175-02

2016-01-14

陳實(shí)（1966—），男，湖南臨湘人，高級工程師，主要從事計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)維護(hù)與安全工作。