[發明專利]一種煙草加工工序中用加工參數預測控制指標的方法

有效

• 申請號: 201210003923.3
• 申請日: 2012-01-09
• 公開（公告）號: CN102567812A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 李水榮;彭開寶;何邦華;朱勇;向成明;申曉峰;華一崑;陳文;周沅幀;楊麗萍;莊嘉
• 申請（專利權）人: 紅云紅河煙草（集團）有限責任公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/04
• 代理公司: 昆明協立知識產權代理事務所(普通合伙) 53108
• 代理人: 謝嘉

技術領域

本發明屬于卷煙生產技術領域，具體涉及一種在單工序中，通過建立數學模型，用加工參數預測控制指標的方法。

背景技術

目前，卷煙行業內多數廠家通過加工設備信息化技術改造，相繼構建了完備的計算機網絡數據庫，所采集的工藝加工控制參數越來越豐富，但對于數據的應用還僅限于SPC過程控制。煙草加工過程中，每一個工序都有多種參數組合能夠滿足質量控制指標(出口含水率、出口溫度)，但這些參數組合中只有部分能滿足工序需求。當前還沒有該方面的研究報道，控制指標與加工參數間的相互關系也被人們所忽略，這些采集的數據尚沒有發揮其應有的作用。

發明內容

本發明的目的在于針對現有卷煙加工過程數據應用不充分的問題，提供一種煙草加工工序中用加工參數預測控制指標的方法。運用相關分析法和判別分析法對卷煙生產過程單工序加工參數和控制結果進行表征分析，建立關鍵工序眾多工藝控制參數與對應控制指標之間的數學模型，通過數學模型表征工序加工參數與控制指標間的關聯性，將該模型應用于生產過程中，實現對控制參數進行有依據、有方向的調整，從而達到提高煙草加工生產水平和精細化加工能力的目的。

本發明的目的通過以下技術方案予以實現。

一種煙草加工工序中用加工參數預測控制指標的方法，包括以下步驟：

(1)數據收集：檢測卷煙生產加工參數，包括：工藝流量、回風溫度、來料含水率、筒壁溫度、排水量、蒸汽流量、加水流量和加料流量；檢測控制指標：出口含水率和出口溫度，檢測到的各種數據記錄備用；數據記錄采用Industrial?SQL?Server?10.0數據庫系統為平臺，并結合離線檢測手段和手動輸入來實現數據的收集；

(2)數據處理：以控制允差范圍和3倍sigma區域為判異規則，剔除數據中的錯誤和特異樣本，并將同一牌號、同一工序的加工參數數據、工藝指標數據、離線檢測數據按照時間先后順序，且保證數據在時間上的一一對應，對連續的數據進行分組，此時，假設沒使用的變量參數為恒定值，取組內連續的5～20個點的平均值為一個基礎研究值，每組數據的取樣時間、數據個數一致，把每組數據作為一個研究對象，確定分組準則；

(3)相關性分析：對處理后的加工參數數據、工藝指標數據、離線檢測數據進行相關性分析，當連續變量間呈線性相關時，使用Pearson積差相關系數，不滿足積差相關分析的適用條件時，使用Spearman秩相關系數來描述，挑出有相關性的分組數據；

(4)建立模型：根據相關性分析的結果，采用fisher判別法或馬氏距離判別法對有相關性數據進行判別分析，并對處理后數據進行分析和建立數學模型；得到加工參數與工藝指標間關聯性數學式：

F(x)＝aX₁+bX₂+cX₃+…+mX_n+H

注：其中H為修正值

用自身驗證法和交互驗證法對建立的判別函數進行回判，檢測判別函數判別效果；

(5)模型應用：依據分組準則，帶入同一工序且是步驟(3)中所得有相關性的加工參數組合對控制指標預測或驗證。

相對于現有技術，本發明具有以下優點：

(1)克服了現有工序能力評價方法只能進行單個工藝參數或工藝指標控制能力評價的缺點，可以從參數與指標間、指標與指標間進行相關的描述評價。

(2)在各個工序上解決了工藝參數與工藝指標間的關系，為指標調整、工藝試驗提供了有力的基礎支撐。

(3)每一個數學模型的建立讓人們對相應設備性能的了解和掌握更徹底，生產過程中異常情況出現的預警更及時。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步地詳細說明，但它們并不是對本發明的限定。

實施例1

(1)選取云煙(紫)加工過程中的加料工序，收集某個批次的工藝參數(加料瞬時值、回風溫度瞬時值)數據和工藝指標(出口溫度)數據。以控制允差范圍和3倍sigma區域為判異規則，剔除數據中的錯誤或特異樣本，并將工藝參數數據、工藝指標數據按照時間先后順序且一一對應，取連續5個點為一組，取其平均值為最小研究單位，并依據工藝指標允差確定分組準則如表1：

表1加料工序質量指標的分組準則

(2)對求平均后的數據進行分析處理，加料工序加工參數和質量指標的相關性分析結果見表2。由表2可以看出，出口溫度與加料流量、回風溫度2個加工參數呈現顯著地相關性，因此通過加料流量、回風溫度可以對加料出口溫度進行表征。