卷烟质量数据的统计分析与信息化管理系统设计

刘颖?刘穗君?李军平?刘海峰

摘要：对于卷烟企业来讲，卷烟的质量是最核心的竞争力，质量管理是生产管理系统的核心功能，在质量管理的设计过程中以生产线的过程数据为基础，把生产工艺、工艺标准、质量指标、控制环节、质量问题等联系起来，统一管理。因此卷烟质量必须做到时刻精准把控。随着计算机技术的飞速发展，在企业的生产和管理中，信息技术的应用无处不在。执行制造系统作为一项高效的信息化管理系统，在提高企业产品和管理质量上有广泛应用。

关键词：卷烟质量；统计分析；信息化管理；系统设计

一、前言

伴随着经济全球化进程的持续推进，烟草行业的竞争由之前的国内市场延伸至国际市场，这就意味着需要推动卷烟加工整体水平与产品质量的跃升，来加快我国烟草行业融入国际竞争环境当中[1]。 自我国加入WTO并签订 《烟草控制框架公约》 后，我国烟草业所面临的市场竞争压力日渐增大。与此同时，供给侧结构性改革的全面展开，也给烟草行业带来了巨大的影响和冲击。在这样的形势下，国家进一步优化顶层设计，围绕该行业推出 《中国烟草科技发展纲要》，强调了其核心任务，即提高卷烟生产质量与水平，同时明确指出卷烟工业需要由现代的劳动密集半自动形态转变成信息化与智能化形态[2]。

二、卷烟质量概述

质量控制体系主要指的是围绕产品质量层面，起到科学控制作用的流程或者机制，其涵盖了不同环节的活动与内容，诸如持续优化、策划规划、检查与控制等。该体系的根本价值在于推动质量控制目标的达成，并通过各项举措构建全局性、科学性的体系。

就烟草行业而言，卷烟内在质量与包装水平是衡量卷烟产品的两大维度，包含了如下内容：首先，卷烟产品的外包装品质主要是指产品外观方面的整体表现，例如小盒包装、条盒包装与烟支包装方面的质量；其次，还包括众多感官方面的表现，诸如和谐度、吸味、香气与杂气等，这属于卷烟内在质量的范畴[4]。因此，结合卷烟内、外在质量的影响因素，可对其进行有针对性地控制。以包装质量控制为例，其关键在于对卷烟原材料的把控，例如条盒小盒、盘纸、衬纸以及接装纸等，而控制烟丝质量则为内在质量控制内容，其在一定程度上决定了感官品质，包括和谐度、香气与吸味等。

卷烟质量是卷烟企业产品过程监管的核心内容和环节[5]。为了推进卷烟企业自动化、信息化和精细化的发展进程，需要将现代化的新兴技术整合并集成在卷烟生产的质量监管过程之中。首先是卷烟产品在生产中的管理与重要数据的收集与统计，其次是对产品质量数据进行即时监控与分析，对产品质量进行实时评价[3]。最后实现对卷烟生产整体过程的質量把控。生产质量监管系统作为现代化的信息化管理系统，可以将管理层的一些重要决定尽快地体现在产品的生产之中，同时也能将产品生产的质量信息等即时反馈到管理层，便于卷烟企业的规模化、信息化管理。执行制造系统主要宗旨就是利用执行系统技术与自动化技术，将车间作业的工作线程控制流程部分与企业的生产计划进行充分融合。

三、卷烟质量监管系统

卷烟质量监管系统可以实现数据的收集与管理、数据的实时监测以及质量分析等[4]。首先依据质量监管系统进行大量的数据收集与统计并建立数据库，设计灵活的方案采集数据，适应指标参数的控制和分析统计等需求，并通过生产实际对采集的数据进行分类和筛选。通过实时的质量监管可以帮助公司的领导层对企业产品的质量等进行监督，及时发现企业中的一些隐患问题，在一定程度上减少突发状况的发生[5]，也使企业的各个部门获得直观的数据资料。同时可以协助操作人员完成质量数据分析和监控查询等工作，对于生产过程中的隐患做出相关的报告并处理。考虑到层次因素，还应对系统的监控项目进行个性化地分析设计，提出具体的监控方案，满足生产过程中的需求。针对质量管理系统制定多种不同的质量分析工具[5]，例如常规控制图、常规统计图和相关分析等分析工具和手段，帮助分析和挖掘相关的质量数据，找出异常的原因，通过建立一些理论模型分析各个数据参数之间的关系，对生产中的异常情况做出分析与定位，及时改进生产工艺。

四、执行制造系统

执行制造系统最早由美国的先进制造中心提出，主要是领导管理系统与工业控制系统面向车间的信息管理系统。它可以为公司的管理人员展示整个车间的运行状态，为计划管理层和车间控制层构建一座桥梁，使两者之间的衔接更紧密。在执行制造系统中，质量控制是最为核心的组成部分。质量管理中，执行制造系统将车间控制层所牵涉的质量数据采集、生产计划、统计分析以及生产质量控制等功能进行有机结合，从而更好地提高产品的生产质量。对于卷烟企业来说，基于制造系统的在线管理系统可以对卷烟质量进行有效把控，提高产品的竞争力，促进企业的持续稳定发展。质量的管理是产品生产管理的最主要内容，在对卷烟质量数据进行统计分析和信息化管理系统设计时，必须以产品生产过程中的数据为依托，将工艺标准、生产工艺、质量问题、质量指标、控制环节和重要的控制设备有机结合起来，进行统一的管理和分析。通过对卷烟生产过程中采集的数据来分析、评估生产中的一些质量数据，从而精确地发现质量问题，并且分析产生质量问题的原因，为进一步提升卷烟质量提供数据支撑。成功建设完集成系统后，以封装的模式将本身数据库中的一些数据存储在自身数据库的接口表里，当用户需要调用数据库的相关数据时，任一系统都能给用户提供另一方的数据[6]。根据系统的自身特点来决定自身接口表的数据种类与数量，在把计算机的信息处理技术应用到企业运营的基础下，企业的管理及基层工作人员在现代化的管理思想中提取精要为运营手段提供决策。基于执行制造系统的卷烟质量在线管理系统分析分为数据采集、生产监控、生产计划调度、设备维护管理、过程质量控制和统计分析。

（一）数据采集

数据采集就是对卷烟企业生产过程中所有的数据进行收集、筛选、分析和整理。数据采集是管理系统和控制系统之间的信息桥梁，也是执行制造系统的基础。通过数据采集可以为在线管理系统提供实时、全面的数据和信息，通过后续对数据的进一步的分析与整理可以指导生产设备的一系列操作行为[7]。

卷烟企业在获取数据时主要通过中控系统来完成，而数据的录入工作主要通过人工录入的方式来完成。纸质数据的保存相对困难，数据的分析不够详尽，信息技术的融入相对较少，并且远远没有形成数据库的规模，因此在质量信息的共享层面需要不断提高。通过质量监管系统可以构建相对完善的质量数据库，借助寻找合适的数据采集方案来满足参数和指标等数据统计的需要，结合实际的生产需求来甄选数据信息实现稳定的统计效果。

（二）生产监控

生产监控是对卷烟企业的生产过程进行实时监控和报警，主要通过在线管理系统中的各种数据进行实时分析与监控，通过数据反映出生产设备的运行状态和产品的质量状况等。一旦数据出现异常，系统能够及时触发警报，便于管理人员有针对地及时处理。

卷烟公司内部监管大都是中控质量检验及监管。中控系统通过趋势图等技术手段，由操作员来监控各个指标及参数。生产过程的控制水平和稳定性主要借助质量检验获得质量指标数据来反映[8]。通过对生产过程中的各个板块进行分析研究，目前的监管主要集中在“结果”环节，而且，使用的工艺相对复杂，生产的节奏比较快，受外部环境影响较大，完成高质量的监管相对困难，主要体现为：监管手段简单，只看结果，不关心过程，浪费大量的生产数据，不能及时发现影响卷烟质量的问题，生产效率有“瓶颈”。各个部门虽然分工明确，但却是自成体系，无法形成有机成体，信息的横向传递不足，未能搭建协同监管的平台，工作推进相对缓慢，使得管理者需要对生产状况进行多层次了解，影响了企业的质量管理效率。当下卷烟生产企业的智能水平和自动化水平仍然不足，人力资源消耗比较大，生产曲线的监管主要依赖操作人员的主观判断，这就存在人为误判的可能性。此外，对整个生产过程的状况进行自动化预警的能力还有待提高。借助质量监管系统可以系统地帮助领导层实现对企业的逐级监督，及时掌握企业内部的各种突发状况，协助各个部门获得相关的数据资料，并且帮助工作人员进行数据追踪分析和监管查询等工作，对突发的异常状况进行处理。

（三）生产计划调度

生产计划调度是执行制造系统中生产计划的发展和延伸，主要是在卷烟企业的生产过程中根据销售计划来确定相对应的生产计划，主要包括卷烟企业生产中的人工调整、自动编制调整和任务下达等，物料数据、订单数据、订单变更数据以及加工参数等都存在于该模块中。由上往下传递订单数据来实现指令与数据下达[9]；执行制造系统在接受上层下达的指令后，开始准备后续生产过程中需要的原料，同时该指令还用作主要的核算标准在预备或生产计划外的投料使用情况，防止发生双方系统反馈查询不到的情况。通过卷烟质量在线管理系统对生產计划的调度来确保卷烟企业的生产能够按计划有序进行。

（四）设备维护管理

卷烟企业的设备与卷烟的生产质量息息相关，因此，保证卷烟质量的前提是设备正常运转。基于执行制造系统的卷烟质量在线管理系统密切关注设备的运行和维护管理。按照设备维修保养工作的要求，在线管理系统可以制定相对应的点检、维修、轮保等一系列设备管理维护计划，从而保证设备的维修工作能够高效、有序进行。基于执行制造系统的卷烟质量在线管理系统通过对设备的运行数据进行分析，对设备的效率和性能进行有效判断，从而有针对性地提出维修和保养等一系列措施，保障生产设备的平稳运行，这对保证卷烟质量意义重大。

（五）过程质量控制分析

过程质量也是卷烟质量管理系统中十分重要的部分，主要是对卷烟生产中的工艺进行质量把控，从而保证卷烟的质量。基于执行制造系统的卷烟质量在线管理系统具有在线质量控制、质量标准管理、质量数据采集、质量追踪和质量统计分析等多种功能，通过在线管理系统科学、有效、全面的管理确保卷烟质量。关于质量标准的管理，主要是将其向程序化、参数化、严谨化的方向发展，由此依照卷烟质量标准对卷烟质量进行把控，可以为生产过程中的工艺标准和质量标准提供保障。而对于在线质量控制来说，主要是指在生产卷烟的整个过程中通过在线管理系统来进行在线的监控管理，从而保证卷烟生产的质量。质量统计分析是指对卷烟生产的质量数据进行分析，通过将质量标准与分析结果进行对比，确定产品是否合格。通过质量统计分析，可以实现产品质量的稳定。通过对卷烟产品质量的记录可以实现质量追踪，对出现问题的产品提供快速追踪定位的功能，对出现的质量问题及时地分析解决。在制丝过程质量管理系统中以统计分析方法为基础，结合前述的过程数据模型特性建立面向制丝线的过程质量分析评价，基本的分析评价方法见图1。

过程质量的模型主要是以关键的工艺设备来构建的。系统通过对生产设备的一系列工艺任务进行描述，基于所完成的工艺任务的内容，对必要考核的工艺标准、质量指标来建立模型，将工艺标准、质量指标转化为具体的工艺参数范围。之后，系统通过具体的工艺参数标准来对各个环节的检测器件和控制器件等分类并建立模型，完成从工艺标准、质量标准到工艺参数，再到器件控制的统一建模流程。最后将质量问题描述为具体的数据信息，并建立模型，便于分析和判断生产过程中的质量状况。

（六）统计分析

基于执行制造系统的卷烟质量在线管理系统的统计分析是针对卷烟生产中的各种实际数据进行统计分析，将其与目标数据进行对比，主要是对卷烟生产过程中的设备、消耗、质量和生产过程等多方面的数据信息进行科学的分类统计分析，根据统计分析结果，以此来对质量标准进行完善，同时对生产组合过程等进行优化，保障卷烟设备的生产能力，进一步保证卷烟生产质量。

统计过程控制为加工过程中各个工序和环节的监控提供了一整套统计分析方法以及相应的分析控制图，从而达到保证和改进卷烟质量的目的。在卷烟制丝的过程管理系统中，以统计过程控制的统计分析方法为基础，结合数据模型，建立了面向制丝线的过程质量分析和评价方法。过程质量分析评价方法可以分为批内过程质量评价、批间过程质量评价以及多批次过程质量评价。批内过程质量评价可以分为趋势图、直方图、极差分布图和控制图（单值－移动极差、均值－标偏、均值－极差），批间过程质量评价又可以分为过程完整性评价、过程质量特性评价，以及批次过程质量判定，多批次过程质量评价主要用于批间过程质量分析[10]。

五、结语

信息往来沟通都是通过更新后的系统而得到提升的，企业里的物料使用现状也能够被更透明地掌控，卷烟企业的生产和管理规范性也被大幅提高。企业生产与管理人员的管理和信息技术能力在集成系统中得到提高，企业的质量管理直接关系到企业经营与发展。对于卷烟企业来说，加强基于执行制造系统的卷烟质量在线管理系统的建设，实现对生产过程的质量监控，提高了卷烟产品的生产质量及产品的竞争力，促进企业持续稳定发展。

参考文献

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作者单位：河南中烟工业有限责任公司

责任编辑：张津平