浅谈利用大数据平台构建卷烟质量评估框架的研究

摘  要：本文结合武汉卷烟厂卷包车间近年来信息化及智能制造建设的经历，详细介绍了武汉卷烟厂卷包车间设备质量健康动态评价体系的项目实施背景、建设思路和过程、分析多元异构数据的集成挖掘及设备关键工艺参数对应卷烟质量影响、和取得的效果。阐述了卷烟制造企业如何运用大数据平台推动产品质量管理水平提升的相关经验及体会，对工业企业如何运用大数据技术推动产品质量管理水平具有一定的参考价值。

关键词： 大数据；信息化；质量管理；数据挖掘

引言

在世界经济的大数据时代， 数据已成为最重要的企业资源。有效利用和开发大数据潜在的价值， 是卷烟制造企业走向一流具有重大意义。本文结合武汉卷烟厂卷包车间近年来信息化建设经历， 简要阐述了卷烟制造企业如何运用大数据平台推动产品质量管理水平提升相关的经验和体会。

1研究的背景和意义

武汉卷烟厂卷包车间作为湖北中烟中式卷烟高档品牌核心制造基地，致力于构建与 “一流产品”相匹配的质量管控体系。但是，随着产品质量稳定性、生产制造能力，以及成本控制能力的要求越来越高，以质量为导向的设备维保体系还有待加强。

通过建立大数据平台， 运用信息化和自动化技术手段将全流程的工艺数据、质量数据、生产数据、设备数据结合在一起， 构成全工序、全流程的质量数据源， 可用于质量分析、决策。同时将设备运行状态和产品质量情况，定期或周期性开展质量体检，帮助质量管理人员准确把握产品质量，设备维修人员精准掌控设备状态，有效指导生产实践，最终达到全面提升产品质量的目的。

2研究内容和过程

2.1总体思路

第一步：研究建立设备质量健康动态评价体系的评价维度，将过程、消耗、设备以及质量相结合，确定评价的四个维度：工艺参数、设备剔除、设备停机以及质量检验。利用卷包车间采集系统将参数进行数据融合，根据实际情况，将设备质量健康等级分为健康、亚健康、故障等三个等级。

第二步：研究基于关键控制点的评价内容及标准，1）基于质量结果及客户导向确定过程关键控制项，以质量检验的结果以及市场反馈为切入点，将各级检验缺陷以及市场反馈按照缺陷严重程度、整改难易度、影响程度、可探测度以及过程按照矩阵打分进行综合评价，确定关键质量控制项，2）探究与关键控制项关联度强的过程指标从工艺参数、设备剔除以及设备停机三个层面梳理与质量关键控制点相关的指标，并且选取关联度高的指标作为监测点。与此同时，通过全面排查数据统计分析，建立重点检测指标标准范围。

第三步：科学评价各指标的影响程度，确定比例权重，建立设备质量健康动态评价的评价清单，联合信息化实现评价自动化，在卷包车间数采系统上形成卷包车间设备质量健康状态综合看板，以雷达图形式在电脑终端显示单设备状态。

第四步：设备健康动态评价体系的深化应用，1）设备质量健康状态过程监控与评价闭环管理将评价清单内的各项关键控制指标确定为重点管控对象，制定异常信息处理流程，形成闭环管理。2）建立以设备质量动态评价为核心设备维护机制，按照设备质量动态评价结果为依据，输出检修关注重点及调整关键点。

2.2详细技术内容

2.2.1研究建立设备质量健康动态评价体系的评价维度。

设备健康动态评价是基于质量水平设备健康状态的定量评估，主要评估设备的健康状态等级，根据实际情况，利用对采集参数进行数据融合来实现对评价的量化。通过对各机型采集参数的统计，将参数按照功能进行划分分为：工艺参数、设备参数、生产参数以及消耗参数。

从以上四类参数中根据影响程度以及过程管控有效性进行排序，从而确定选择三个主要项目作为本次体系的主要评价维度：工艺参数、设备停机以及剔除参数。为了进一步体现过程与结果相结合，以结果为导向，以满足客户满意度为目标，增加质量检验项目作为第四个评价项目。

2.2.2研究基于关键控制点的评价内容及标准。

以质量结果及客户导向确定过程关键控制项，统计历年来成品抽检突出缺陷、市场反馈突出缺陷项，确定出关键质量缺陷。梳理与关键质量缺陷产生的相关工艺，进行逐级分解，得出与关键质量控制项相关的工艺、剔除参数。

结合设备全工艺流程故障点，判定故障点与潜在质量失效模式关联度的强弱，对常见故障点进行失效原因与失效模式的关联度分析。联合操作工、维修工、工艺及设备人员，对现有设备典型故障停机进行头脑风暴，并利用矩阵打分法进行排序，得出典型综合性设备停机项目。

2.2.3确定参数评价标准及采集规则。

设定动态评价指标。工艺参数、剔除参数标准依据武汉卷烟厂技术标准设定。设备停机次数及部分关键性参数汇总季度数据，利用箱线图选取Q3水平作为预警内控标准。质量检验标准依据武汉卷烟厂包装与卷制质量标准设定。

制定采集规则。工艺参数采集实时值，设备剔除、停机参数采集班结数据，质量检验采集当月累计数据。

3项目实施

3.1建立基于关键控制指标的评价清单

从评级维度、评价内容、评价标准、权重占比以及数据采集规则等方面建立评价清单。每个维度评价得分81—100分以上为健康，61-80为亚健康、60分及以下为故障。评价采取扣分制，按照相应扣分规则，扣完权重值为止。综合评价得分为四个维度得分之和，321-400分以上为健康，241-320分为亚健康，240分及以下为故障。3.2依托信息化，将体检清单相关内容与数采有效结合，实现设备健康状态看板

数采界面展示。数采界面分两个模块展示，一是设备质量健康动态评价看板。看板主要通过仪表盘图展示各维度及综合得分，通过柱状图展示设备健康评价得分及排名，并通过折线图反映每班设备质量健康状态评价结果趋势。二是设备质量健康评价得分明细。

4实施效果

4.1设备质量健康状态过程监控与评价闭环管理

卷包车间在设备质量健康评价体系的建立基础上，将评价清单内的各项关键控制指标确定为重点管控对象，形成从事前标准制定、事中过程监控处理、事后评价分析的闭环管理。通过对各项关键控制指标进行评价分析，根据反馈信息及时发现问题，并通过工单推送的形式，对问题进行跟踪处理，责任到人。过程维持在标准范围内的健康状态，以达到控制质量的目的。同时相关人员对异常进行分析处理后的结果，将作为经验沉淀逐步积累到数采系统经验库中，同时也可以验证更新经验库的对应信息，持续对经验库进行补充完善。

4.2建立以设备质量动态评价为核心设备维护机制

4.2.1以质量动态评价结果作为检维修输入。

按照设备质量动态评价结果为依据，输出检维修关注重点及调整关键点。变更检修前质量跟踪方式，由原来的前一班评价转化为周期性跟踪评价。

4.2.2联合检修工单推送整改内容。

结合设备检修周期性换件及维护，联合下达检修检查及维护关键项工单，将工单推送给责任人进行执行并提交落实情况。

5创新点

5.1建立机台质量健康情况的动态评价理念与方法

首次将机台质量健康度作为评价指标纳入到日常管理范畴中，机台健康动态评价以过程参数为抓手，依托信息化，在车间数采系统内集成，并形成看板展示，多维度、周期性对机台开展质量体检，判断机台质量健康等级。

5.2从结果检验到过程评估的转化，强化过程管理及指导

质量管控思维由传统的质量结果为导向转变为关注设备运行过程稳定性与质量过程检验相结合，由被动管理转换为主动管理，实现了质量管理观念到模式的变革。

5.3 以点带面，促进质量管理数字化转型

机台质量健康动态评价系统的建立，是卷包车间质量管理数字化转型的开始，是质量管理上水平的新起点。下一步，车间将进一步深入对数字化技术在质量管理工作中的应用，打破生产、设备、质量、消耗等质量各要素之间的壁垒，提高车间质量管理能力，为车间构建全要素的产品质量数据管理打下坚实基础。

6结束语

天睿数据公司大中华区首席执行官辛儿伦对新浪科技表示， 随着大数据时代的到来， 企业应该在内部培养三种能力。第一， 整合企业数据的能力； 第二， 探索数据背后价值和制定精确行动纲领的能力；第三， 进行精确快速实时行动的能力。做到上面的几点， 当大数据时代来临的时候， 面临大量数据将不是束手无策， 而是成竹在胸， 而从数据中得到的好处也将促进企业快速发展。

武汉卷烟厂卷包车间通过历年来不懈的努力在大数据平台的建设和应用方面已经积累的一些经验， 但这些对支撑企业的发展还远远不够， 我们愿意继续砥砺前行， 不断拓展大数据平台应用的深度和广度， 为企业发展不断开采“数据金矿”。

参考文献

[1]张宝玉，运用大数据平台推动产品质量管理水平提升，信息技术与应用[J]2018，（12）.

[2]李 乾，涂科静等，卷包车间智能制造的思考，设备管理与维修[J]，2022，（01）.

[3]康晓珍等，大数据技术在卷烟工业运营管理中的应用实践，商品与质量[J]，2017，（04）.