制絲關(guān)鍵控制參數(shù)比對系統(tǒng)的研發(fā)

生產(chǎn)二部精進(jìn)QC小組和諧Harmony和諧Harmony創(chuàng)新innovation探索research和諧Harmony創(chuàng)新innovation探索research創(chuàng)新innovation探索research創(chuàng)新innovation

和諧Harmony

昆明卷煙廠精進(jìn)QC小組黃梅香鄭建鋒

高懷祥發(fā)布制絲關(guān)鍵控制參數(shù)比對系統(tǒng)的研發(fā)創(chuàng)新型精進(jìn)QC小組前言昆明卷煙廠制絲線，具有一流的制絲工藝水平，為快速適應(yīng)多品牌的市場需求，采用多配方、多規(guī)格的柔性化加工方式，生產(chǎn)線需要頻繁換牌換批。然而，由于關(guān)鍵控制參數(shù)數(shù)據(jù)源單一，存在出錯問題，嚴(yán)重時將造成生產(chǎn)中斷，導(dǎo)致煙絲降級甚至報廢，產(chǎn)生數(shù)額巨大的經(jīng)濟(jì)損失。該問題屬于行業(yè)共性問題。為此，小組創(chuàng)新性地研發(fā)了一套制絲關(guān)鍵控制參數(shù)比對系統(tǒng)，為實現(xiàn)全系統(tǒng)防差錯打下了基礎(chǔ)，同時還申請了一項發(fā)明專利，該系統(tǒng)屬于行業(yè)首創(chuàng)，具有重要的實用及推廣價值。小組概況精進(jìn)QC小組成立于2010年，多年來，小組秉承創(chuàng)新、發(fā)展理念，開展了多項技術(shù)攻關(guān)活動，多次榮獲工廠、集團(tuán)、省公司“優(yōu)秀QC小組”稱號。提出問題課題背景提出問題AskQuestions問題分析AnalyseQuestions確定課題SubjectAscertainment2016年1月10日工藝質(zhì)量室在對中控工一次考核中，故意修改D線切絲寬度，中控工配方釋放前未及時發(fā)現(xiàn)切絲寬度出錯，此崗位中控工考核不合格。查新工作SearchWhethernewornot工藝質(zhì)量室的一次考核，未造成質(zhì)量事故，而在生產(chǎn)過程中切絲寬度一旦出錯，發(fā)現(xiàn)及時，烘絲機(jī)停機(jī)，烘絲水分將大幅波動。提出問題課題背景提出問題AskQuestions問題分析AnalyseQuestions確定課題SubjectAscertainment查新工作SearchWhethernewornot沒有及時發(fā)現(xiàn)，將會造成嚴(yán)重的質(zhì)量后果，制絲線的控制參數(shù)特別是工藝I級參數(shù)一旦出錯，將會影響一些重要指標(biāo)，存在較大的質(zhì)量后果。關(guān)鍵控制參數(shù)類型工藝級別參數(shù)出錯造成的后果品牌參數(shù)I錯牌生產(chǎn)加香比例I加香精度不合格加料比例I加料精度不合格梗絲摻配比例I摻配精度不合格氣流絲摻配比例I摻配精度不合格切絲寬度I煙絲寬度不合格烘絲熱風(fēng)溫度II烘絲機(jī)出口溫度波動加料筒壁溫度III加料出口溫度波動結(jié)論：工藝I級參數(shù)即關(guān)鍵控制參數(shù)一旦出錯，將會影響重要工藝指標(biāo)，有較大的質(zhì)量隱患。提出問題關(guān)鍵控制參數(shù)出錯問題的統(tǒng)計提出問題AskQuestions確定課題SubjectAscertainment查新工作SearchWhethernewornot小組對2015年7-12月的質(zhì)量檔案進(jìn)行了追蹤，制絲17個關(guān)鍵工序關(guān)鍵控制參數(shù)出錯問題進(jìn)行了分類統(tǒng)計。問題分析AnalyseQuestions日期出錯參數(shù)出錯類型次數(shù)（次）質(zhì)量影響處理方法2015.7B線二加加料比生產(chǎn)前人工核對出錯1B線二加加料精度不合格返工處理2015.9C線加香比SQL服務(wù)器數(shù)據(jù)流錯誤1C線加香精度不合格報廢處理2015.9D線一加加料比生產(chǎn)前人工核對出錯1D線一加加料精度不合格返工處理2015.10C線摻配比SQL服務(wù)器數(shù)據(jù)流錯誤1C線摻配比不合格降級處理2015.12B線摻配比SQL服務(wù)器數(shù)據(jù)流錯誤1B線摻配比不合格返工處理合計（次）5結(jié)論：半年內(nèi)出錯次數(shù)達(dá)5次，有SQL服務(wù)器數(shù)據(jù)流錯誤和生產(chǎn)前人工核對出錯兩種類型。提出問題錯誤：1.SQL服務(wù)器數(shù)據(jù)流錯誤造成的關(guān)鍵控制參數(shù)出錯提出問題AskQuestions確定課題SubjectAscertainment在生產(chǎn)過程SQL服務(wù)器存在SQL服務(wù)器故障、配方數(shù)據(jù)調(diào)用故障、下傳出錯等數(shù)據(jù)源本身發(fā)生的錯誤造成的配方標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)錯誤。查新工作SearchWhethernewornot結(jié)論：SQL服務(wù)器數(shù)據(jù)流錯誤，即數(shù)據(jù)源本身發(fā)生錯誤造成關(guān)鍵控制參數(shù)。問題分析AnalyseQuestions提出問題錯誤：2.制絲人工核對失誤造成關(guān)鍵控制參數(shù)出錯提出問題AskQuestions確定課題SubjectAscertainment生產(chǎn)啟動前，當(dāng)SQL服務(wù)器下傳配方參數(shù)后，需要人工根據(jù)下發(fā)的生產(chǎn)計劃單、工藝標(biāo)準(zhǔn)與配方參數(shù)逐一核對。查新工作SearchWhethernewornot問題分析AnalyseQuestions人工核對配方參數(shù)流程：結(jié)論：人工核對無論對錯，都會釋放配方進(jìn)入生產(chǎn)。提出問題錯誤：2.制絲人工核對失誤造成關(guān)鍵控制參數(shù)出錯提出問題AskQuestions確定課題SubjectAscertainment生產(chǎn)啟動前，當(dāng)SQL服務(wù)器下傳配方參數(shù)后，需要人工根據(jù)下發(fā)的生產(chǎn)計劃單、工藝標(biāo)準(zhǔn)與配方參數(shù)逐一核對。查新工作SearchWhethernewornot問題分析AnalyseQuestions生產(chǎn)前中控工每個批次需核對119個配方參數(shù)，核對用時達(dá)14分鐘，人工核對易出錯，即數(shù)據(jù)源修改錯誤造成關(guān)鍵控制參數(shù)出錯。關(guān)鍵工序中控核對配方參數(shù)的統(tǒng)計：工序配方參數(shù)（個）用時（分鐘）出錯“零容忍”參數(shù)一加工序303牌號、加料比二加工序182牌號、加料比切烘絲工序605牌號、摻配比例、切絲寬度加香工序111牌號、加香比合計11914提出問題問題分析一：制絲柔性化的生產(chǎn)方式提出問題AskQuestions問題分析AnalyseQuestions確定課題SubjectAscertainment結(jié)論：采用柔性化加工方式，A線在同一時段不同的工序可生產(chǎn)4個牌號，每個牌號每個批次的生產(chǎn)，都需要進(jìn)行換批換牌操作。為了快速適應(yīng)多品牌的市場需求，昆煙制絲采用了靈活多樣的柔性化加工方式，A線的生產(chǎn)流程圖如下圖所示：查新工作SearchWhethernewornot★為A線關(guān)鍵工序提出問題問題分析二：制絲換批換牌的統(tǒng)計分析提出問題AskQuestions確定課題SubjectAscertainment查新工作SearchWhethernewornot問題分析AnalyseQuestions結(jié)論：多規(guī)格、多品牌的柔性化加工方式，需要頻繁換批換牌，平均每天17個工序的換牌次數(shù)達(dá)13次，換批次數(shù)達(dá)137次。序號生產(chǎn)線工序換牌次數(shù)換批次數(shù)序號生產(chǎn)線工序換牌次數(shù)換批次數(shù)1A線一次加料工序32099210C線一次加料工序8715602二次加料工序32099211二次加料工序8715603切絲烘絲加香工序32099212切絲烘絲工序8715604B線一次加料工序72134213加香工序8715605二次加料工序72134214D線一次加料工序548866切絲烘絲工序72134215二次加料工序548867加香工序72134216切絲烘絲工序548868梗線切梗絲工序62118717加香工序548869烘梗絲工序621187換牌合計1936換批合計20502平均換牌次數(shù)（次/天）1936/（7*21）=13平均換批次數(shù)（次/天）20502/（7*21）=137提出問題問題分析三：數(shù)據(jù)源錯誤造成關(guān)鍵控制參數(shù)出錯的癥結(jié)提出問題AskQuestions確定課題SubjectAscertainment換牌換批配方轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)流圖查新工作SearchWhethernewornot頻繁的換批換牌，系統(tǒng)不斷地調(diào)用SQL服務(wù)器內(nèi)的配方參數(shù)完成換批換牌，由于僅有一臺SQL服務(wù)器為單一數(shù)據(jù)源，系統(tǒng)調(diào)用配方參數(shù)、傳送數(shù)據(jù)、人工核對時無法避免一些失控狀態(tài)造成的關(guān)鍵控制參數(shù)出錯問題。問題分析AnalyseQuestions結(jié)論：數(shù)據(jù)源錯誤造成關(guān)鍵控制參數(shù)出錯的癥結(jié)為頻繁的換批換牌，單一的數(shù)據(jù)源不能滿足復(fù)雜的生產(chǎn)。提出問題提出問題：關(guān)鍵控制參數(shù)批次出錯問題的統(tǒng)計提出問題AskQuestions確定課題SubjectAscertainment查新工作SearchWhethernewornot小組對2015年7-12月關(guān)鍵控制參數(shù)的平均每批次出錯率進(jìn)行了統(tǒng)計分析問題分析AnalyseQuestions出錯次數(shù)合計（次）（表）5換批次數(shù)合計（批）20502平均每批次出錯率（%）1/20502*100%=0.02%結(jié)論：批次出錯率0.02%，不符合關(guān)鍵控制參數(shù)“零容忍”的工藝要求，存在較大的質(zhì)量隱患。查新工作查新工作提出問題AskQuestions確定課題SubjectAscertainment查新工作SearchWhethernewornot查詢結(jié)果:1.中國煙草科教網(wǎng)有關(guān)“制絲關(guān)鍵控制參數(shù)比對系統(tǒng)”的關(guān)鍵詞搜索，無相關(guān)內(nèi)容。2.中國專利查詢網(wǎng)有關(guān)“制絲關(guān)鍵控制參數(shù)比對系統(tǒng)”的關(guān)鍵詞搜索，無相關(guān)內(nèi)容。3.萬方數(shù)據(jù)網(wǎng)與“制絲關(guān)鍵控制參數(shù)比對系統(tǒng)”,無可以參考使用的文獻(xiàn)4.百度網(wǎng)與與“制絲關(guān)鍵控制參數(shù)比對系統(tǒng)”，無可以參考使用的文獻(xiàn)。結(jié)論：查詢國家專利局專利檢索系統(tǒng)、煙草科教網(wǎng)等資源庫，有比對系統(tǒng)的相關(guān)文獻(xiàn)資料，但是僅限于圖像識別比對和計量儀表數(shù)據(jù)比對兩大領(lǐng)域，沒有控制參數(shù)比對的相關(guān)資料。問題分析AnalyseQuestions咨詢省內(nèi)專業(yè)公司和兄弟單位，行業(yè)內(nèi)沒有公認(rèn)的，能夠確實解決關(guān)鍵控制參數(shù)出錯問題的方法，僅僅停留在在紙質(zhì)工單核對階段。小組通過中國專利網(wǎng)、知識產(chǎn)權(quán)網(wǎng)、中國知網(wǎng)等對“制絲關(guān)鍵控制參數(shù)防差錯”進(jìn)行了查新。確定課題為了杜絕關(guān)鍵控制參數(shù)出錯問題的發(fā)生，小組以單一數(shù)據(jù)源為著點，增加一數(shù)據(jù)源，自行研發(fā)一套比對系統(tǒng)。確定課題ProposedSubjects制絲關(guān)鍵控制參數(shù)比對系統(tǒng)的研發(fā)提出問題AskQuestions確定課題SubjectAscertainment查新工作SearchWhethernewornot問題分析AnalyseQuestions設(shè)定目標(biāo)通過研發(fā)制絲關(guān)鍵控制參數(shù)比對系統(tǒng)，關(guān)鍵控制參數(shù)的準(zhǔn)確率由2015年7-12月的99.98%提高為100%，杜絕制絲關(guān)鍵控制參數(shù)錯誤問題的發(fā)生。99.98%100%設(shè)定目標(biāo)199.98%100%設(shè)定目標(biāo)1設(shè)定目標(biāo)目標(biāo)可行性分析2目標(biāo)值確定后，小組成員從理論分析、技術(shù)分析，模擬實驗三方面，進(jìn)行可行性分析。項目可行性分析理論分析1、“關(guān)鍵控制參數(shù)錯誤”的主要原因是單一數(shù)據(jù)源，無法杜絕頻繁調(diào)用參數(shù)出錯的風(fēng)險。2、只要能在現(xiàn)行的換批換牌控制流程上，增加新的數(shù)據(jù)源，對需要監(jiān)控的關(guān)鍵控制參數(shù)進(jìn)行比對，可以發(fā)現(xiàn)和預(yù)防錯誤。技術(shù)分析比對系統(tǒng)在制絲線也有一定應(yīng)用，如庫區(qū)煙箱牌號、批次等單據(jù)比對應(yīng)用較為成熟，可以對制絲關(guān)鍵控制參數(shù)比對系統(tǒng)的研發(fā)提供技術(shù)借鑒。模擬實驗結(jié)論目標(biāo)設(shè)定可行小組成員在PLC控制技術(shù)工作站，進(jìn)行模擬實驗，測試數(shù)據(jù)比對功能。實驗地點實驗日期模擬測試數(shù)據(jù)是否一致對比結(jié)果測試結(jié)果是否正確PLC工作站2016.1數(shù)據(jù)源1數(shù)據(jù)源1是無報警是2016.1數(shù)據(jù)源1數(shù)據(jù)源1是無報警是2016.1數(shù)據(jù)源1數(shù)據(jù)源1是無報警是2016.1數(shù)據(jù)源1數(shù)據(jù)源2否有報警是2016.1數(shù)據(jù)源1數(shù)據(jù)源2否有報警是2016.1數(shù)據(jù)源1數(shù)據(jù)源2否有報警是結(jié)論采用數(shù)據(jù)源比對的方式，可以保證關(guān)鍵控制參數(shù)的準(zhǔn)確率為100%提出方案小組成員通過頭腦風(fēng)暴法，提出了三種創(chuàng)新方案?；诘谌綌?shù)據(jù)庫的雙數(shù)據(jù)源比對系統(tǒng)基于新組建PLC數(shù)據(jù)塊的雙數(shù)據(jù)源比對系統(tǒng)基于WINCC人機(jī)交互界面的雙數(shù)據(jù)源比對系統(tǒng)方案條件確定標(biāo)準(zhǔn)有效性改善效果明顯，防差準(zhǔn)確率達(dá)100%可靠性可進(jìn)行全品牌的比對經(jīng)濟(jì)性符合工廠軟件管理規(guī)定，項目實施投資金額小于10萬實施性方案容易實現(xiàn)，工期小于6個月操作性自動比對，不需要專業(yè)維護(hù)提出并確定最佳方案基于第三方數(shù)據(jù)庫的雙數(shù)據(jù)源比對系統(tǒng)方案一方案一基于第三方數(shù)據(jù)庫的雙數(shù)據(jù)源比對系統(tǒng)設(shè)計思路組建第二臺SQL服務(wù)器，生產(chǎn)過程中，在用SQL和新建SQL內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動比對，實現(xiàn)制絲關(guān)鍵控制參數(shù)比對功能。原理圖模擬試驗小組選用兩臺電腦，安裝兩套SQL在PLC工作站內(nèi)，以加香加料工序為數(shù)據(jù)源點進(jìn)行了5組模擬實驗，實驗結(jié)果如下表所示：方案特點優(yōu)點：1、可進(jìn)行全品牌、全參數(shù)比對檢測和預(yù)警；2、比對系統(tǒng)的防錯準(zhǔn)確率為100%。缺點：1、開發(fā)復(fù)雜度高，開發(fā)周期長達(dá)8個月；2、投入成本高，預(yù)估投入171.8萬元以上；3、維護(hù)成本高。備注：選用加香加料工序關(guān)鍵控制參數(shù)為：加香牌號、加料牌號、加香比、加料比實驗日期第一套SQL（第一數(shù)據(jù)源）第二套SQL（第二數(shù)據(jù)源）數(shù)據(jù)是否一致PLC對比結(jié)果防錯準(zhǔn)確率2016.2加香牌號1（3）加香牌號2（5）不一致有報警100%2016.2加料牌號1（5）加料牌號2（3）不一致有報警2016.2加香比1（0.5）加香比2（0.6）不一致有報警2016.2加料比1（1.8）加料比2（2.0）不一致有報警2016.2加料比1（3.5）加料比2（3.8）不一致有報警結(jié)論：基于第三方數(shù)據(jù)庫的雙數(shù)據(jù)源比對系統(tǒng)的防錯準(zhǔn)確率為100%。提出并確定最佳方案基于第三方數(shù)據(jù)庫的雙數(shù)據(jù)源比對系統(tǒng)方案一基于新組建PLC數(shù)據(jù)塊的雙數(shù)據(jù)源比對系統(tǒng)方案二方案二基于新組建PLC數(shù)據(jù)塊的雙數(shù)據(jù)源比對系統(tǒng)設(shè)計思路新組建PLC數(shù)據(jù)塊，生產(chǎn)過程中，在用SQL和新組建的PLC數(shù)據(jù)塊進(jìn)行自動比對，實現(xiàn)制絲關(guān)鍵控制參數(shù)比對功能。原理圖模擬試驗小組在一套PLC內(nèi)開發(fā)1個數(shù)據(jù)塊，在一臺電腦上組建一套SQL，在PLC工作站內(nèi)以加香加料工序為數(shù)據(jù)源點進(jìn)行了5組模擬實驗，實驗結(jié)果如下表所示：方案特點優(yōu)點：1、比對效率高；2、開發(fā)復(fù)雜度低，開發(fā)周期為5個月。缺點：1、可進(jìn)行部分品牌、全參數(shù)的對比；2、投入成本高，預(yù)估投入高達(dá)15萬元；3、PLC負(fù)擔(dān)過重，只能由專業(yè)程序員維護(hù)；4、比對系統(tǒng)的防錯準(zhǔn)確率為80%。備注：關(guān)鍵控制參數(shù)為：加香牌號、加料牌號、加香比、加料比其中一套PLC內(nèi)組建的數(shù)據(jù)塊，無加香牌號序號第一個數(shù)據(jù)塊（第一數(shù)據(jù)源）第二個數(shù)據(jù)塊（第二數(shù)據(jù)源）數(shù)據(jù)是否一致PLC對比結(jié)果防錯準(zhǔn)確率1加香牌號1（3）加香牌號2（5）不一致無報警80%2加料牌號1（5）加料牌號2（3）不一致有報警3加香比1（0.5）加香比2（0.6）不一致有報警4加料比1（1.8）加料比2（2.0）不一致有報警5加料比1（3.5）加料比2（3.8）不一致無報警結(jié)論：基于新組建PLC數(shù)據(jù)塊的雙數(shù)據(jù)源比對系統(tǒng)的防錯準(zhǔn)確率為80%提出并確定最佳方案基于第三方數(shù)據(jù)庫的雙數(shù)據(jù)源比對系統(tǒng)方案一基于新組建PLC數(shù)據(jù)塊的雙數(shù)據(jù)源比對系統(tǒng)方案二基于WINCC人機(jī)交互界面的雙數(shù)據(jù)源比對系統(tǒng)方案三方案三基于WINCC人機(jī)交互界面的雙數(shù)據(jù)源比對系統(tǒng)設(shè)計思路在WINCC人機(jī)交互界面中建立輸入窗口，生產(chǎn)過程中，在用SQL與人工輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行自動比對，實現(xiàn)制絲關(guān)鍵控制參數(shù)比對功能。原理圖模擬試驗小組在加香加料工序進(jìn)行了5組模擬實驗，結(jié)果如下表所示：方案特點優(yōu)點：1、可自行實施，開發(fā)周期為3個月2、比對效率高。3、投入成本低，預(yù)估投入0萬元4、比對系統(tǒng)的防錯準(zhǔn)確率為100%。缺點:1、可進(jìn)行全品牌、部分參數(shù)的比對；序號SQL數(shù)據(jù)（第一數(shù)據(jù)源）人工輸入（第二數(shù)據(jù)源）數(shù)據(jù)是否一致PLC對比結(jié)果防錯準(zhǔn)確率1加香牌號1（3）加香牌號2（5）不一致有報警100%2加料牌號1（5）加料牌號2（3）不一致有報警3加香比1（0.5）加香比2（0.6）不一致有報警4加料比1（1.8）加料比2（2.0）不一致有報警5加料比1（3.5）加料比2（3.8）不一致有報警結(jié)論：基于WINCC人機(jī)交互界面的雙數(shù)據(jù)源比對系統(tǒng)的防錯準(zhǔn)確率為100%。提出并確定最佳方案方案方案一(基于第三方數(shù)據(jù)庫的雙數(shù)據(jù)源比對系統(tǒng))方案二(基于新組建PLC數(shù)據(jù)塊的雙數(shù)據(jù)源比對系統(tǒng))方案三(基于WINCC人機(jī)交互界面的雙數(shù)據(jù)源比對系統(tǒng))選擇標(biāo)準(zhǔn)1、防錯準(zhǔn)確率為100%。2、可進(jìn)行全品牌的比對。3、開發(fā)費用<=10萬。4、開發(fā)周期<=6個月有效性防錯率為100%防錯率為80%防錯率100%可靠性全品牌、全參數(shù)部分品牌、全參數(shù)全品牌、部分參數(shù)經(jīng)濟(jì)性投入171.8萬元投入15萬元投入2萬元實施性工期約8個月工期約5個月工期約3個月操作性專業(yè)人員開發(fā)和維護(hù)專業(yè)人員開發(fā)和維護(hù)自行實施、專業(yè)維護(hù)關(guān)鍵性能1、開發(fā)費用高171.8>10萬2、開發(fā)周期8個月>6個月3、防錯準(zhǔn)確率為100%4、可進(jìn)行全品牌比對1、開發(fā)費用為15萬<10萬2、開發(fā)周期為5個月<6個月3、防錯準(zhǔn)確率為80%<100%4、可進(jìn)行部分品牌比對1、開發(fā)費用為0萬<10萬2、開發(fā)周期為3個月<6個月3、防錯準(zhǔn)確率為100%4、可進(jìn)行全品牌比對結(jié)論不采用不采用采用采用方案對比評價表方案細(xì)化方案細(xì)化基于WINCC人機(jī)交互界面的雙數(shù)據(jù)源比對系統(tǒng)控制方式比對模式比對要素比對平臺提示方式系統(tǒng)測試全部配方參數(shù)比對關(guān)鍵配方參數(shù)比對選擇標(biāo)準(zhǔn)1.由PLC變量限制，每個工序比對要素≤6；2.根據(jù)準(zhǔn)時化生產(chǎn)要求，中控核對時間≤4分鐘；關(guān)鍵配方參數(shù)比對全部配方參數(shù)比對小組對17個關(guān)鍵工序核對關(guān)鍵配方參數(shù)核對進(jìn)行了統(tǒng)計，如下表所示：中控工核對配方參數(shù)統(tǒng)計小組對17個關(guān)鍵工序核對全部配方參數(shù)核對進(jìn)行了統(tǒng)計，如下表所示：中控工核對配方參數(shù)統(tǒng)計表1、單個工序比對要素≤6；2、中控核對時間≤4分鐘。1、單個工序比對要素>6；2、中控核對時間存在>4分鐘。采用不采用√項配方參數(shù)（個）重點配方參數(shù)（個）用時（分鐘）最小1121最大6164平均2.5項配方參數(shù)（個）重點配方參數(shù)（個）用時（分鐘）最小1102最大6106平均4方案細(xì)化基于WINCC人機(jī)交互界面的雙數(shù)據(jù)源比對系統(tǒng)控制方式比對模式比對要素比對平臺提示方式系統(tǒng)測試實時動態(tài)比對單次比對選擇標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)全時段防錯，即生產(chǎn)前和生產(chǎn)過程中均要進(jìn)行比對。單次比對模式實時動態(tài)比對模式單次比對，在每個工序配方載入時進(jìn)行一次比對，生產(chǎn)過程中，如果參數(shù)防差錯率不斷下降。單次比對一個批次防差錯率示意實時動態(tài)比對，在配方載入時及生產(chǎn)過程中進(jìn)行全過程比對，保持參數(shù)防差錯率100%。實時動態(tài)比對一個批次防差錯率示意圖防差錯率存在低于100%時段生產(chǎn)全過程防差錯率100%

不采用采用√方案細(xì)化基于WINCC人機(jī)交互界面的雙數(shù)據(jù)源比對系統(tǒng)控制方式比對模式比對要素比對平臺提示方式系統(tǒng)測試分散控制層次控制集中控制選擇標(biāo)準(zhǔn)1.網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量應(yīng)<10MB/分鐘，選擇網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量低的；（生產(chǎn)時為50MB/分鐘，保證網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量＜10MB）2.根據(jù)生產(chǎn)管理要求，監(jiān)控人員<10個；3.信息傳遞及時。集中控制分散控制層次控制制絲17個關(guān)鍵工序，實行集中控制，用一臺主控電腦集中管理所有比對信息，不利于信息的傳遞，存在較大的滯后性。制絲17個關(guān)鍵工序，實行分散控制，每一工序需要一臺電腦監(jiān)控，比對可以快速做出響應(yīng)，但需要17個監(jiān)控人員，不滿足精益生產(chǎn)管理的要求。制絲17個關(guān)鍵工序，實行層次控制，多個工序?qū)?yīng)一個監(jiān)控電腦，需要的中控人員為6-8個人,能保證比對信息傳送的及時性，又能滿足精益生產(chǎn)管理的要求。小組在停產(chǎn)期間，選擇17個關(guān)鍵工序，與主控電腦相互發(fā)送數(shù)據(jù)包，對控制網(wǎng)絡(luò)流量進(jìn)行測試小組在停產(chǎn)期間，選擇17個關(guān)鍵工序，與監(jiān)控電腦相互發(fā)送數(shù)據(jù)包，對分散控制網(wǎng)絡(luò)流量進(jìn)行測試小組在停產(chǎn)期間，選擇17個關(guān)鍵工序，與監(jiān)控電腦相互發(fā)送數(shù)據(jù)包，對層次控制網(wǎng)絡(luò)流量進(jìn)行測試不采用不采用采用網(wǎng)絡(luò)流量測試表0.530.520.540.510.530.560.510.580.540.570.550.54網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量=0.52MB/分鐘;需1個監(jiān)控人員，信息有滯后網(wǎng)絡(luò)流量測試表0.530.540.540.510.530.560.520.540.540.570.550.54網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量=0.54MB/分鐘;需17個監(jiān)控人員，信息及時網(wǎng)絡(luò)流量測試表0.530.520.540.510.530.560.510.580.540.570.550.54網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量=0.5MB/分鐘;需6-8個監(jiān)控人員，信息及時√方案細(xì)化基于WINCC人機(jī)交互界面的雙數(shù)據(jù)源比對系統(tǒng)控制方式比對模式比對要素比對平臺提示方式系統(tǒng)測試MESPLC選擇標(biāo)準(zhǔn)通過實驗，選擇響應(yīng)時間最短為最優(yōu)。項目方案分析分析結(jié)果結(jié)論方案一MES一個數(shù)據(jù)源經(jīng)PLC傳送到MES，與另外一個數(shù)據(jù)源在MES內(nèi)進(jìn)行自動比對，然后將比對結(jié)果傳送至PLC，最終傳送到執(zhí)行層，執(zhí)行對比結(jié)果。因為PLC響應(yīng)時間在100ms左右，MES比對平臺的響應(yīng)時間在200ms以上。響應(yīng)時間>200ms不采用方案二PLC兩個數(shù)據(jù)源在PLC內(nèi)進(jìn)行自動比對，然后由PLC傳送到執(zhí)行層執(zhí)行對比結(jié)果。PLC響應(yīng)時間在100ms左右PLC比對平臺的響應(yīng)時間約為100ms。響應(yīng)時間≈100ms采用√方案細(xì)化基于WINCC人機(jī)交互界面的雙數(shù)據(jù)源比對系統(tǒng)控制方式比對模式比對要素比對平臺提示方式系統(tǒng)測試PLC編程方式線性化結(jié)構(gòu)化選擇標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)程序耗時最短、程序執(zhí)行效率高的為最優(yōu)線性化編程結(jié)構(gòu)化編程需要1個程序員，順序開發(fā)17個關(guān)鍵工序的程序，需要耗時17天完成，程序的執(zhí)行效率較低，維護(hù)較為復(fù)雜?？梢远辔怀绦騿T聯(lián)合開發(fā)，17個關(guān)鍵工序的程序開發(fā)只需耗時8天，程序的執(zhí)行效率較高，維護(hù)簡單。1個程序員，需耗時17天完成程序的開發(fā)3個程序員，需耗時8天完成程序的開發(fā)不采用采用17個關(guān)鍵工序結(jié)構(gòu)化編程人員、工作量等統(tǒng)計表統(tǒng)計項工序1工序2…工序17

合計開發(fā)程序（段）1段

主程序1段

主程序…1段

主程序1段

子程序17段主程序

1段子程序人員AA…BC

開發(fā)耗時（天）11…11

程序員A、B、C，需耗時17/2=8.5天完成17個關(guān)鍵工序線性化編程人員、工作量等統(tǒng)計表統(tǒng)計項工序1工序2…工序17合計

（段）開發(fā)程序（段）1段

程序1段

程序…1段

程序17段

程序人員AA…A程序員A開發(fā)耗時（天）111117程序員A，需耗時17天完成程序的編寫和調(diào)試√方案細(xì)化基于WINCC人機(jī)交互界面的雙數(shù)據(jù)源比對系統(tǒng)控制方式比對模式比對要素比對平臺提示方式系統(tǒng)測試選擇標(biāo)準(zhǔn)潛在質(zhì)量事故為0報警提示允許生產(chǎn)報警提示不允許生產(chǎn)生產(chǎn)前，參數(shù)比對錯誤，如果只是提示不對設(shè)備啟動進(jìn)行干預(yù)，將產(chǎn)生質(zhì)量事故。生產(chǎn)前，參數(shù)比對錯誤，不僅報警提示，且對設(shè)備啟動進(jìn)行干預(yù)，不會產(chǎn)生質(zhì)量事故。潛在質(zhì)量事故>0潛在質(zhì)量事故=0不采用采用√報警提示不允許生產(chǎn)報警提示允許生產(chǎn)方案細(xì)化基于WINCC人機(jī)交互界面的雙數(shù)據(jù)源比對系統(tǒng)控制方式比對模式比對要素比對平臺提示方式系統(tǒng)測試黑盒測試白盒測試選擇標(biāo)準(zhǔn)是否測試全部代碼和功能模塊內(nèi)部。白盒測試黑盒測試按照程序內(nèi)部的結(jié)構(gòu)測試程序，檢查程序中的每條通路是否都有能按預(yù)定要求正確工作。在已知軟件程序所應(yīng)具有的功能，通過測試來檢測每個功能是否都能正常使用。能測試全部代碼和功能模塊內(nèi)部不能測試全部代碼和功能模塊內(nèi)部采用不采用√方案細(xì)化基于WINCC人機(jī)交互界面的雙數(shù)據(jù)源比對系統(tǒng)控制方式比對模式比對要素比對平臺提示方式系統(tǒng)測試白盒測試判斷條件覆蓋條件組合覆蓋路徑覆蓋選擇標(biāo)準(zhǔn)路徑覆蓋100%判斷條件覆蓋條件組合覆蓋路徑覆蓋判定-條件覆蓋就是設(shè)計足夠的測試用例，使得判斷中每個條件的所有可能取值至少執(zhí)行一次，同時每個判斷的所有可能判斷結(jié)果至少執(zhí)行，即要求各個判斷的所有可能的條件取值組合至少執(zhí)行一次。在白盒測試法中，選擇足夠的測試用例，使所有判定中各條件判斷結(jié)果的所有組合至少出現(xiàn)一次，滿足這種覆蓋標(biāo)準(zhǔn)成為條件組合覆蓋?？梢愿采w每條路徑。未全部覆蓋未全部覆蓋可全部覆蓋不采用不采用采用√最佳方案確定最佳方案制定對策方案對策目標(biāo)措施地點時間負(fù)責(zé)人基于WINCC人機(jī)交互界面的雙數(shù)據(jù)源比對系統(tǒng)比對要素列出關(guān)鍵配方參數(shù)1、每個工序比對要素≤6；2、中控核對時間≤4分鐘；1、將17個關(guān)鍵工序進(jìn)行分類；2、根據(jù)工藝要求，列出每一個工序的關(guān)鍵配方參數(shù)。工藝質(zhì)量室2016.3方志坤比對模式采用實時動態(tài)比對模式生產(chǎn)全過程100%時段防錯1、編制實時動態(tài)比對控制流程圖；2、MATLAB比對檢測仿真實驗；電工組2016.3高懷祥控制方式采用層次控制網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量<10MB中控操作人員控制在6-8人1、將17個關(guān)鍵工序進(jìn)行層次控制分組。2、編制的17個關(guān)鍵控制層次控制圖；電工組2016.3李志宏比對平臺采用結(jié)構(gòu)化編程編寫PLC程序?qū)崿F(xiàn)17個關(guān)鍵工序的比對功能1、編寫比對子程序段2、構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)塊程序接口3、編寫主程序段電工組2016.3李志宏提示方式生產(chǎn)前報警提示不允許生產(chǎn)比對結(jié)果進(jìn)行均能報警提示1、建立WINCC變量，與本地PLC地址一一對應(yīng)。2、構(gòu)建中控工人工輸入窗口；3、構(gòu)建比對是否一致的提示信息；電工組2016.3李志宏系統(tǒng)測試路徑覆蓋白盒測試1、PLC程序的每條路徑都至少執(zhí)行一次；2、17段主程序調(diào)用子程序正常；1、由比對子程序?qū)С隹刂屏鲌D；2、確定比對子程序的基本路徑；3、測試比對子程序的每條路徑；4、測試17段比對主程序；電工組2016.4高懷祥對策實施比對要素控制方式比對模式比對要素11.將17個關(guān)鍵工序加工類型進(jìn)行分類比對平臺提示方式系統(tǒng)測試序號關(guān)鍵工序類型數(shù)量比重1加香（料）工序1164.7%2切烘絲段317.6%3切梗絲段15.9%4切烘絲、加香段15.9%5烘梗絲段15.9%序號工序類型比對要素序號工序類型比對要素1加香（料）工序配方號11切烘絲、加香段配方號2加香（料）比12切絲寬度3切烘絲段配方號13氣流絲摻配比例4切絲寬度14梗絲摻配比例5氣流絲摻配比例15加香比6梗絲摻配比例16切梗絲段配方號7切梗絲段配方號171#切絲寬度8切絲寬度182#切絲寬度9氣流絲摻配比例193#切絲寬度10梗絲摻配比例20加料比2.工藝確定的關(guān)鍵控制參數(shù)對策實施比對要素控制方式比對模式比對要素1實施效果：17個關(guān)鍵工序的比對要素及工序核對時間進(jìn)行測試：比對平臺提示方式系統(tǒng)測試結(jié)果確認(rèn)：單個工序關(guān)鍵控制參數(shù)最大值為5個，單個工序中控核對用時最長4分鐘，達(dá)到了對策目標(biāo)。對策實施比對要素控制方式比對模式比對模式21.編制實時動態(tài)比對控制流程圖兩個數(shù)據(jù)源在生產(chǎn)過程中實時動態(tài)比對，一旦發(fā)生比對不成功，進(jìn)行報警提示。比對平臺提示方式系統(tǒng)測試對策實施比對要素控制方式比對模式比對模式2比對平臺提示方式系統(tǒng)測試2.在MATLAB平臺上，對實時動態(tài)比對策略進(jìn)行仿真實驗1）建立原始數(shù)據(jù)為第一數(shù)據(jù)源2）第一數(shù)據(jù)源加入故障數(shù)據(jù)3）檢測出的故障數(shù)據(jù)MATAB比對實驗仿真結(jié)果比對項原始數(shù)據(jù)帶故障的數(shù)據(jù)源故障數(shù)據(jù)比對出個數(shù)準(zhǔn)確率個數(shù)1001002323100%結(jié)果確認(rèn)：采用實時動態(tài)比對模式，可以實現(xiàn)生產(chǎn)全過程防錯率100%，達(dá)到了對策目標(biāo)。對策實施比對要素控制方式比對模式控制方式31.

17個關(guān)鍵工序進(jìn)行層次控制分組比對平臺提示方式系統(tǒng)測試第一組至第五組組內(nèi)的工序間為集中控制，組與組間為分散控制，集中控制和分散控制組合在一起為層次控制。對策實施比對要素控制方式比對模式控制方式32.

繪制17個關(guān)鍵控制參數(shù)層次控制現(xiàn)場實施網(wǎng)絡(luò)圖比對平臺提示方式系統(tǒng)測試每條線由一個中控工進(jìn)行監(jiān)控，共有5個中控工有比對系統(tǒng)的權(quán)限。對策實施比對要素控制方式比對模式控制方式33.停產(chǎn)期間，對層次控制網(wǎng)絡(luò)流量進(jìn)行測試，測試結(jié)果比對平臺提示方式系統(tǒng)測試結(jié)果確認(rèn)：比對系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量控制在0.55MB/分鐘左右，5個中控工即可完成比對系統(tǒng)的監(jiān)控，達(dá)到了對策目標(biāo)。測試日期測試時間通訊情況數(shù)據(jù)流量（MB/分鐘）2016.3.248:00-9:00正常0.542016.3.249:00-10:00正常0.532016.3.2410:00-11:00正常0.552016.3.2411:00-12:00正常0.542016.3.2412:00-13:00正常0.522016.3.2413:00-14:00正常0.572016.3.2414:00-15:00正常0.542016.3.2415:00-16:00正常0.552016.3.2416:00-17:00正常0.56平均值（（MB/分鐘））0.55對策實施比對要素控制方式比對模式比對平臺41.開發(fā)PLC比對子程序比對平臺提示方式系統(tǒng)測試

當(dāng)前配方重要參數(shù)比對和警告子功能當(dāng)前配方人工輸入?yún)?shù)清零子功能下行配方重要參數(shù)比對和警告子功能下行配方人工輸入?yún)?shù)清零子功能對策實施比對要素控制方式比對模式比對平臺42.構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)塊程序接口比對平臺提示方式系統(tǒng)測試構(gòu)建子程序與主程序間的標(biāo)準(zhǔn)塊接口，共實現(xiàn)了28個接口：接口類型序號名稱數(shù)據(jù)類型注釋備注IN1batch_noReal當(dāng)前配方號（系統(tǒng)）第一數(shù)據(jù)源2parameter_1Real當(dāng)前配方重點參數(shù)1（服務(wù)器）3parameter_2Real當(dāng)前配方重點參數(shù)2（服務(wù)器）IN_OUT4parameter_3Real當(dāng)前配方重點參數(shù)3（服務(wù)器）第二數(shù)據(jù)源5parameter_4Real當(dāng)前配方重點參數(shù)4（服務(wù)器）6parameter_5Real當(dāng)前配方重點參數(shù)5（服務(wù)器）…..….…..…..…..….…..…..25batch_okBool當(dāng)前配方對比成功時輸出為1OUT26nextbatch_okBool下行配方對比成功時輸出為1輸出27batch_alarmBool當(dāng)前配方對比不成功時報警輸出為128nextbatch_alarmBool當(dāng)前配方對比不成功時報警輸出為1對策實施比對要素控制方式比對模式比對平臺43.編制17個關(guān)鍵工序比對主程序比對平臺提示方式系統(tǒng)測試以下為D線加香的主程序來調(diào)用比對子程序，實現(xiàn)關(guān)鍵控制參數(shù)比對功能。配方比對PLC子程序配方比對FC塊結(jié)果確認(rèn)：對策4實施后，使用step7軟件，實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)化編程17個工序的對比功能，達(dá)到了對策目標(biāo)。對策實施比對要素控制方式比對模式提示方式51.建立WINCC變量，與本地PLC地址一一對應(yīng)比對平臺提示方式系統(tǒng)測試2.構(gòu)建人機(jī)交互中控工參數(shù)輸入窗口在原HMI畫面上，構(gòu)建中控工重要參數(shù)人工輸入窗口對策實施比對要素控制方式比對模式提示方式53.構(gòu)建生產(chǎn)前比對提示信息窗口比對平臺提示方式系統(tǒng)測試在原HMI畫面上，構(gòu)建了生產(chǎn)前關(guān)鍵控制參數(shù)比對一致或不一致的提示信息窗口

關(guān)鍵控制參數(shù)比對不一致的HMI畫面

關(guān)鍵控制參數(shù)比對一致的HMI畫面對策實施比對要素控制方式比對模式提示方式54.實施效果比對平臺提示方式系統(tǒng)測試選取D加香工序為試點，生產(chǎn)前工人為輸入錯誤信息和正確信息的兩種方式對比對提示方式進(jìn)行了驗證結(jié)果確認(rèn)：對策5實施完成后，在WINCC畫面構(gòu)建了人機(jī)交互窗口、比對信息提示窗口，生產(chǎn)前均能針對不同的比對結(jié)果進(jìn)行信息提示，達(dá)到了實施目標(biāo)。日期實驗牌號配方號加香比是否一致是否提示驗證人配方參數(shù)人工輸入配方參數(shù)人工輸入生產(chǎn)前2016.4.15云煙（紫）540.5%1.5%否是方志坤2016.4.15云煙（紫）550.5%0.5%是是方志坤生產(chǎn)中2016.4.15云煙（軟珍品）360.5%0.5%否是方志坤2016.4.15云煙（軟珍品）330.5%0.5%是是方志坤對策實施比對要素控制方式比對模式系統(tǒng)測試61.由比對子程序?qū)С隹刂屏鲌D比對平臺提示方式系統(tǒng)測試由編寫的比對子程序，導(dǎo)出程序控制流圖注：1：配方載入；

2：配方號是否為0；3：配方號為0不執(zhí)行比對；4:人工輸入的六個關(guān)鍵控制參數(shù)；5：清零；6：比對；7：比對成功；8：比對不成功；9：配方釋放；10：報警提示；2.確定比對子程序的每條路徑計算出控制流圖的路徑復(fù)雜度為V(G)=3則3條基本路徑為Path1:1-2-3-4-5Path2:1-2-4-6-7-9Path3:1-2-4-6-8-103.測試比對子程序的每條路徑Path1:輸入數(shù)據(jù)

配方號為0，六個關(guān)鍵控制參數(shù)分別為ABCDEF；輸出結(jié)果

六個關(guān)鍵控制參數(shù)均為“0”；Path2:輸入數(shù)據(jù)

配方號為3，六個關(guān)鍵控制參數(shù)分別為ABCDEF；輸出結(jié)果

比對成功、釋放配方；Path3:輸入數(shù)據(jù)

配方號為3，六個關(guān)鍵控制參數(shù)分別為ABCDEF；輸出結(jié)果

比對不成功、報警提示；通過測試，比對子程序的三路徑均功能正常。對策實施比對要素控制方式比對模式系統(tǒng)測試63.測試17段比對主程序比對平臺提示方式系統(tǒng)測試對17個關(guān)鍵工序調(diào)用比對子程序的邏輯進(jìn)行了測試關(guān)鍵工序程序測試結(jié)果關(guān)鍵工序程序調(diào)試結(jié)果關(guān)鍵工序程序測試結(jié)果A一加工序√D一加工序√B切烘絲工序√A二加工序√D二加工序√C切烘絲工序√B一加工序√B加香工序√D切烘絲工序√B二加工序√C加香工序√切梗絲工序√C一加工序√D加香工序√烘梗絲工序√C二加工序√A切烘絲、加香段√結(jié)果確認(rèn)：通過白盒測試，全部覆蓋比對子程序，且主程序調(diào)用比對子程序功能正常，達(dá)到了對策目標(biāo)。成果展示開發(fā)基于WINCC人機(jī)交互界面的雙數(shù)據(jù)源比對系統(tǒng)實現(xiàn)后，制絲ABCD、梗線、薄片線的加香（料）工序、切梗（絲）工序、烘絲（梗）工序等均為生產(chǎn)增加了一道安全鎖。效果檢查檢查一效益分析制絲關(guān)鍵控制參數(shù)比對系統(tǒng)研發(fā)完成后，小組對2016年5月至10月的生產(chǎn)情況進(jìn)行統(tǒng)計。檢查二檢查一活動前（2015年7-12月）活動后（2016年5-10月）出錯受影響生產(chǎn)段發(fā)生次數(shù)（次）準(zhǔn)確率出錯受影響生產(chǎn)段發(fā)生次數(shù)（次）