信息化在生产过程控制中的应用

陈 实，苏伊彪

（巴陵石化公司，湖南岳阳 414014）

信息化在生产过程控制中的应用

陈 实，苏伊彪

（巴陵石化公司，湖南岳阳 414014）

利用信息化技术，在解决数据整合、数据触发、实时数据库处理、开停车自动判断等问题的基础上，建立过程能力指数计算系统，对生产过程进行控制，达到不断提高生产效率和产品质量的目的。

信息化；过程能力指数；数据整合；数据触发

1 过程能力指数（CPK）特点

经过研究发现，CPK值越大，产品质量的离散程度相对于技术标准的公差范围越小；CPK值越小，产品质量的离散程度相对公差范围越大。但从经济和质量两方面的要求看，CPK值并非越大越好，而应在一个适当合理的范围内。

2 CPK计算面临的挑战

2.1基础数据量大且分散

按照CPK计算要求，需要提供500～700个关键工艺指标，每个工艺指标至少需要30个样本数，而这些数据基本来源于相对独立的生产实时数据采集系统和LIMS（实验室信息管理系统），靠人工查询和计算，工作量大，时间长，且难免出错。

2.2必须对开停车的状态进行判断

装置在停车状态或者刚刚开车的时候工艺指标的偏差是非常大的，如果将这部分数据采集过来做CPK的计算必然会影响到最终结果的准确性，所以，在取数的时候必须自动将这部分数据剔除掉。

2.3分班组进行计算

计算CPK不仅仅是对整个装置的过程控制做一个评估，更主要的是希望对每个班组的工作质量做一个评估。对每个班的当班时间范围内的生产过程控制指数做一个横向比较，并以此为依据作为日常绩效考核的一部分，这才是提升生产过程控制的关键一步。因此，在取数的时候必须对班组进行判断。

基于以上的分析发现，靠人工计算CPK已无法满足要求，必须借助信息化（计算机及网络）技术，充分利用现有的实时数据库和LIMS中的数据，开发出一套CPK计算系统。

3 CPK系统建设目标

借助现有实时数据采集系统与LIMS系统，开发出CPK计算系统，实现工艺指标周报、月报数据自动导出，单个工艺指标管理优化报表；实现装置开停车自动判断，分班组计算CPK。

4 CPK系统建立

4.1数据整合

CPK计算系统的数据来源有二个，一个来自实时数据库，另一个来自LIMS数据库。由于数据源多，且数据类型不同，造成数据挖掘和处理时间太长。初期尝试直接从二个数据源取数进行运算和处理，一个月中的100个指标数据处理时间大于30min。按照这样计算，500多个时间稍长的数据处理是没法及时完成的。严重影响了系统的功能。

4.2数据触发

实时数据库的数据刚开始，采用手动触发，每天触发二次，给使用者带来了额外的工作，且用户提出：需要每小时能够查到系统的实时数据，这样使用者工作量就更大了。针对这个问题，经过分析，找到了如下的解决方案。

4.2.1修改程序类型，将窗口程序改为执行程序，将输入参数与系统触发参数进行关联。

4.2.2在操作系统层面进行任务计划设置，设置了24个工作任务，每个工作任务的触发时间为程序的触发参数。

通过以上两个措施，实现了程序自动触发，并且能够做到一个小时触发一次，满足了用户实时查询数据的需要。

4.3实时数据库的数据处理

本企业实时数据库的采集点多，时间间隔为15s∕次。如果将所有测量点的实时数据取出来参与运算，系统的运算将是相当巨大的，同时，对于CPK值计算来说，并不需要这么多的数据，所以有必要对实时数据库测量点的数据进行处理。

4.3.1合理创建实时数据库计算点，一一对应CPK计算需要的工艺指标。

4.3.2计算点数据取数时间间隔定义为5min∕次。

4.4分班组计算CPK

4.4.1与生产部门的技术人员进行分析，找到班组分组规律，写出班组分组逻辑。

4.4.2根据班组分组逻辑关系，将每个数据打上班组标记，则可以按班组进行CPK计算。

5 开停车自动判断

由于现场数据是实时的、连续的，当现场停车的数据纳入到正常开车的考核中，会影响到CPK值的真实性，为此，有必要将停车数据过滤掉。

经过与生产部门技术人员对所有装置的停车状态进行分析，找到了生产停车时现场实时数据的数据特征，在程序中，根据数据特征进行处理，将停车时的数据过滤掉，从而使得CPK计算结果能够真实反映生产过程的情况。

5.1CPK计算系统使用效果

5.1.1提高了生产效率

操作人员可按设定的时间间隔，通过CPK系统对生产运行情况进行查看，及时发现生产过程的波动，并查找原因进行整改，大大提高了生产的稳定性和产品质量。

5.1.2提高了员工工作的责任心

生产部门对各工艺指标进行全面监控，班组控制情况得到了量化，且与员工日常绩效奖金挂钩，如表1。

表1　某个生产过程连续二天的CPK值

6 结束语

在实际生产中，通过CPK计算系统，在工艺指标统计报表生成、不合格指标跟踪等方面取得了较好的成效，使产品质量由事后把关转为事前预防、事中控制，降低了生产成本，提高了生产效率，为提升企业核心竞争力提供了有力的支撑。

[1] 孙静.过程能力分析[M]，北京：清华大学出版社，2013.

[2] （美）约翰逊.著，张卫华，裴洪文译.Visual Studio 2012 高级编程（第4版）[M].北京：清华大学出版社，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

陈实（1966—），男，湖南临湘人，高级工程师，主要从事计算机网络维护与安全工作。