在線SPC技術(shù)精準(zhǔn)控制技術(shù)培訓(xùn)教案

1、應(yīng)用在線SPC技術(shù)精準(zhǔn)控制液體定量包裝商品灌裝凈含量2022-3-5航天的伙伴 我們的伙伴Aerospace partners our partners.世界最大的能源化工公司之一1. 走向國(guó)際的中國(guó)石化 2008年加油站數(shù)量29062座,列中國(guó)第一位,世界第三位 2008年原油加工1.68億噸,列中國(guó)第一位,世界第三位 2008年乙烯產(chǎn)量629萬噸,列中國(guó)第一位,世界第五位2. 專業(yè)化運(yùn)營(yíng)的潤(rùn)滑油公司中國(guó)石化油品勘探與生產(chǎn)油品煉制與化工油品銷售石化工程與設(shè)計(jì)研究控股與合資企業(yè)及其他29000個(gè)加油站13個(gè)大型油品勘探與開采企業(yè)26個(gè)大型油品煉制與化工企業(yè)20個(gè)省級(jí)油品與化工銷售企業(yè)6家專業(yè)研

2、究院12家公司中國(guó)石化潤(rùn)滑油中國(guó)石化潤(rùn)滑油中國(guó)石化潤(rùn)滑油公司 全球第四大潤(rùn)滑油品牌 亞洲第一大潤(rùn)滑油品牌 2009年銷售132萬噸，占中國(guó)中高檔潤(rùn)滑油市場(chǎng)的1/3 中國(guó)最大的高檔潤(rùn)滑油產(chǎn)銷集團(tuán)豐富的產(chǎn)品線：生產(chǎn)21大類，2000多個(gè)品種的油品，廣泛應(yīng)用于各行業(yè)高精度的生產(chǎn)系統(tǒng)亞洲最大管亞洲最大管匯輸油系統(tǒng)匯輸油系統(tǒng)高速制桶高速制桶罐裝一體罐裝一體化生產(chǎn)線化生產(chǎn)線同步計(jì)量調(diào)同步計(jì)量調(diào)合系統(tǒng)合系統(tǒng)（SMB）中國(guó)石化潤(rùn)滑油分公司秉承“每一每一滴油都是承諾滴油都是承諾”的社會(huì)責(zé)任，貫徹落實(shí)“質(zhì)優(yōu)量足，客戶滿意質(zhì)優(yōu)量足，客戶滿意”的質(zhì)量方針，通過技術(shù)創(chuàng)新，管理創(chuàng)新，在計(jì)量管理上精益求精，確保定量包裝產(chǎn)品

3、滿足或嚴(yán)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，維護(hù)消費(fèi)者權(quán)益。 在保證客戶權(quán)益的前提下，降低生產(chǎn)成本，控制灌裝過程計(jì)量損失，為此引入了SPC控制技術(shù)，在潤(rùn)滑油灌裝系統(tǒng)中對(duì)定量包裝凈含量進(jìn)行精準(zhǔn)控制。3.在線SPC技術(shù)的導(dǎo)入傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)過程控制技術(shù)及其局限性的分析傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)過程控制技術(shù)及其局限性的分析1在線在線SPC技術(shù)的應(yīng)用技術(shù)的應(yīng)用2客戶投訴信息匯總與分析客戶投訴信息匯總與分析運(yùn)用運(yùn)用在線在線SPC技術(shù)技術(shù)預(yù)警功能診斷異常模式預(yù)警功能診斷異常模式持續(xù)提高過程控制能力持續(xù)提高過程控制能力3在線在線SPC技術(shù)技術(shù)應(yīng)用效果評(píng)估應(yīng)用效果評(píng)估和推廣前景和推廣前景4客戶投訴信息匯總與分析客戶投訴信息匯總與分析質(zhì)量或體積定量包裝商品

4、的標(biāo)注凈含量 (Qn) g或ml允許短缺量(T) * g或mlQn的百分比g或ml0509501004.51002004.5200300930050035001000151000100001.5100001500015015000500001總局75令定量包裝商品凈含量計(jì)量監(jiān)督管理辦法（2005）中關(guān)于凈含量要求：“單件定量包裝商品的實(shí)際含量應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)確反映其標(biāo)注凈含量。標(biāo)注凈含量與實(shí)際凈含量之差不得大于規(guī)定短缺量”，“批量定量包裝商品的平均實(shí)際凈含量應(yīng)當(dāng)大于或等于其標(biāo)注凈含量”，即檢驗(yàn)批實(shí)際含量均值不得出現(xiàn)負(fù)偏差；國(guó)家法律法規(guī)對(duì)定量包裝商品凈含量的要求12345灌裝灌裝抽檢抽檢統(tǒng)計(jì)統(tǒng)計(jì)分析分析S

5、PC作業(yè)作業(yè)指導(dǎo)書指導(dǎo)書灌裝操灌裝操作規(guī)程作規(guī)程SPC作業(yè)作業(yè)指導(dǎo)書指導(dǎo)書傳統(tǒng)SPC應(yīng)用流程X X 1 1 X X2 2 X X3 3 X X4 4 X X5 5 x第一部分：傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)過程控制技術(shù)及其局限性的分析 數(shù)據(jù)分析滯后，發(fā)現(xiàn)問題進(jìn)行干預(yù)時(shí)情況可能已經(jīng)變化，同時(shí)追溯困難，存在較大風(fēng)險(xiǎn)； 人工抽檢勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率低，在高速生產(chǎn)時(shí)尤其明顯； 抽檢過程難于將包裝物空皮去除，通過抽檢毛重間接獲取凈含量，勢(shì)必將空皮誤差帶入計(jì)量結(jié)果中，致使數(shù)據(jù)失真，可能造成誤調(diào)整； 抽檢面對(duì)過程，難于顧及所有產(chǎn)品； 對(duì)于多頭灌裝設(shè)備，區(qū)分灌裝頭分析調(diào)節(jié)困難，系統(tǒng)整體計(jì)量精度控制困難增加； 進(jìn)一步控制減少變差，降低損

6、失，出現(xiàn)瓶頸；項(xiàng)目項(xiàng)目人工描點(diǎn)人工描點(diǎn)SPC控制控制在線在線SPC控制控制實(shí)時(shí)控制性能實(shí)時(shí)控制性能無可實(shí)現(xiàn)全檢或抽檢全檢或抽檢抽檢，有漏檢的風(fēng)險(xiǎn)全檢能否分灌裝頭控制能否分灌裝頭控制 難度較大可以追溯性追溯性差大容量數(shù)據(jù)庫(kù)，追溯性強(qiáng)人工效率人工效率10%15%人/天高，計(jì)算機(jī)操作過程控制能力過程控制能力(Cpk)抽檢樣本中較高值和較低值形成均值，掩蓋真實(shí)情況，造成Cpk虛高真實(shí)，并且可實(shí)現(xiàn)持續(xù)提高人工描點(diǎn)SPC控制與在線SPC控制優(yōu)劣性能比較在線在線SPC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖第二部分：在線SPC技術(shù)的應(yīng)用稱重儀表稱重儀表多通道串口數(shù)據(jù)采集卡實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集軟件SPC數(shù)據(jù)分析軟件結(jié)果展示稱重儀表稱重儀

7、表稱重儀表在線系統(tǒng)理論流程圖在線系統(tǒng)理論流程圖流程性材料應(yīng)用在線SPC技術(shù)特點(diǎn)“批量定量包裝商品的平均實(shí)際含量應(yīng)當(dāng)大于或等于其標(biāo)注凈含量”；即批量包裝產(chǎn)品的平均凈含量不允許出現(xiàn)負(fù)偏差，這是液體灌裝產(chǎn)品與機(jī)加工產(chǎn)品控制對(duì)象的顯著區(qū)別。為了滿足液體灌裝產(chǎn)品的特殊要求，除了向聯(lián)鎖系統(tǒng)輸入以上信息外，還需要設(shè)置規(guī)范限、目標(biāo)值、從控制圖判異準(zhǔn)則中選擇適應(yīng)液體凈含量需要的判異準(zhǔn)則。降低風(fēng)險(xiǎn)采取的措施為避免出現(xiàn)平均偏差為負(fù)而重新設(shè)定的目標(biāo)值，導(dǎo)致?lián)p失增加運(yùn)用在線SPC技術(shù)，不斷提高過程控制能力，在保證均值不出現(xiàn)負(fù)偏差的條件下，盡量降低正偏差，提高企業(yè)利潤(rùn)空間，降低灌裝成本?？刂茍D中對(duì)目標(biāo)值的設(shè)置控制圖中對(duì)規(guī)

8、范限的設(shè)置規(guī)范限又稱容差，包括規(guī)范上限和下限，是過程控制對(duì)象所允許的偏差，規(guī)范限的設(shè)置應(yīng)根據(jù)控制對(duì)象的國(guó)家技術(shù)規(guī)范以及企業(yè)規(guī)定而定，同時(shí)要考慮過程穩(wěn)定狀態(tài)下的波動(dòng)情況。控制圖中對(duì)控制限的設(shè)置控制限是過程的實(shí)際波動(dòng)情況，根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際數(shù)據(jù)計(jì)算得出，用于判定過程是否穩(wěn)定?？刂茍D中對(duì)判異準(zhǔn)則的設(shè)置在控制圖的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)八種判異準(zhǔn)則中，結(jié)合液體灌裝產(chǎn)品與機(jī)加工行業(yè)控制的不同特點(diǎn)，設(shè)置的判異準(zhǔn)則，要能體現(xiàn)對(duì)不合格的預(yù)警提示、連續(xù)高偏差和低偏差的提示、出現(xiàn)增大或減少趨勢(shì)的提示等幾種情況。因此，設(shè)置的判異準(zhǔn)則有：模式1，點(diǎn)出界就判異；這是對(duì)要出現(xiàn)不合格的預(yù)警提示。模式2，連續(xù)9點(diǎn)落在中心線同一側(cè)；這是對(duì)連續(xù)高偏差

9、和低偏差的提示。模式3，連續(xù)6點(diǎn)遞增或遞減；這是出現(xiàn)增大或減少趨勢(shì)的提示。不設(shè)置的判異準(zhǔn)則有：模式4，連續(xù)14點(diǎn)中相鄰點(diǎn)交替上下；是機(jī)械行業(yè)中兩種設(shè)備交替使用所致，在液體灌裝中不存在，因此不適合液體灌裝過程；模式5、模式6、模式7、模式8的點(diǎn)均在控制限以內(nèi)，即使出現(xiàn)也不能表明產(chǎn)品有不合格趨勢(shì)，或者高偏差、低偏差以及增大或減少的趨勢(shì)，不做為液體灌裝在線控制的判異準(zhǔn)則使用。判異準(zhǔn)則設(shè)置在線SPC技術(shù)控制圖和能力分析圖第三部分 應(yīng)用在線SPC技術(shù)提高過程控制能力具體影響因素及措施改進(jìn)之一 人為因素描述：由于手動(dòng)人工尋口的過程，工作人員責(zé)任心不強(qiáng)，工作不細(xì)致，偶爾會(huì)出現(xiàn)灌裝頭與灌裝口對(duì)不準(zhǔn)，剮蹭桶口邊

10、緣，使灌裝計(jì)量不精確.灌裝頭與灌裝口邊緣剮蹭措施：加強(qiáng)操作人員培訓(xùn)。工藝人員對(duì)操作人員在人工巡口操作方面進(jìn)行培訓(xùn)，提高人工巡口環(huán)節(jié)的操作能力，避免灌裝頭與桶口剮蹭，杜絕邊進(jìn)行桶口對(duì)中邊啟動(dòng)循環(huán)操作的現(xiàn)象發(fā)生。同時(shí)，進(jìn)一步加深操作人員對(duì)設(shè)備操作的認(rèn)知，使其理解操作環(huán)節(jié)對(duì)計(jì)量過程造成的影響。雖然僅有一點(diǎn)，但是對(duì)Cpk的影響很大灌裝頭與灌裝頭對(duì)準(zhǔn)在線SPC系統(tǒng)成圖表現(xiàn)描述：經(jīng)過分析，設(shè)備方面的異常，主要存在于灌裝機(jī)的灌裝單元和計(jì)量設(shè)備；如灌裝噴嘴松動(dòng)；壓力機(jī)件破損、疲勞失效；灌裝秤失衡，稱與自身設(shè)備間的剮蹭；計(jì)量秤的傳感器的失靈等；對(duì)于設(shè)備方面的異常引起的波動(dòng)，一般在線SPC系統(tǒng)的表現(xiàn)為數(shù)據(jù)的連續(xù)波

11、動(dòng)。針對(duì)設(shè)備方面的措施主要是重點(diǎn)加強(qiáng)對(duì)設(shè)備主體及計(jì)量控制單元的預(yù)防性維護(hù)與保養(yǎng)。影響因素及措施改進(jìn)之二 設(shè)備方面灌裝機(jī)關(guān)鍵部件比較典型的設(shè)備異常在線SPC系統(tǒng)成圖表現(xiàn)在線SPC系統(tǒng)診斷設(shè)備異常的經(jīng)典案例 1描述：在灌裝過程查看數(shù)據(jù)曲折圖，顯示灌裝波動(dòng)較大。停車通知設(shè)備組進(jìn)行排查原因，發(fā)現(xiàn)灌裝頭出口位置松動(dòng)，造成密封不嚴(yán)。密封不嚴(yán)，使灌裝結(jié)束后會(huì)繼續(xù)滴油，使灌裝量偏高，由于設(shè)備本身具有灌裝補(bǔ)償功能，所以導(dǎo)致隨后灌裝過程波動(dòng)較大。擰緊灌裝頭出口后，密封良好，之后灌裝穩(wěn)定。影響因素及措施改進(jìn)之二 設(shè)備方面灌裝頭出口松動(dòng)在線SPC系統(tǒng)診斷設(shè)備異常的經(jīng)典案例 2描述：灌裝過稱重中，發(fā)現(xiàn)在線SPC系統(tǒng)成圖

12、出現(xiàn)設(shè)備異常的典型數(shù)據(jù)波動(dòng)，甚至出現(xiàn)超出規(guī)范線的點(diǎn)，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。停車后，通知設(shè)備組進(jìn)行排查，發(fā)現(xiàn)灌裝秤的傳感器失靈，更換傳感器后設(shè)備恢復(fù)正常。影響因素及措施改進(jìn)之二 設(shè)備方面灌裝秤傳感器異常在線SPC系統(tǒng)診斷設(shè)備經(jīng)典案例 3（引用在線SPC系統(tǒng)在20L-9線的經(jīng)典案例）描述：20L-9線為五個(gè)灌裝頭同時(shí)灌裝。灌裝當(dāng)天，灌裝過程穩(wěn)定，灌裝人員發(fā)現(xiàn)灌裝出桶速度較慢，隨即班長(zhǎng)通過在線SPC系統(tǒng)的單個(gè)灌裝頭的數(shù)據(jù)曲折圖進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)其中3號(hào)灌裝頭的波動(dòng)較大，班長(zhǎng)通知維修班進(jìn)行維修。隨后，維修人員對(duì)3號(hào)灌裝頭進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)灌裝過程汽缸動(dòng)作稍有異常，與其他灌裝頭比較略微有延遲，停車后對(duì)該灌裝頭進(jìn)行

13、拆卸，發(fā)現(xiàn)灌裝頭內(nèi)部彈簧已經(jīng)斷裂，更換彈簧后，灌裝線恢復(fù)正常。該案例證明在線SPC系統(tǒng)對(duì)設(shè)備異常的反應(yīng)是十分靈敏和準(zhǔn)確的，大大提高分析設(shè)備異常原因的效率。影響因素及措施改進(jìn)之二 設(shè)備方面3號(hào)灌裝頭描述：輸送介質(zhì)壓力差異，灌裝參數(shù)設(shè)置不合理，在一定程度上影響灌裝計(jì)量；在線SPC的成圖表現(xiàn)為典型設(shè)備異常波動(dòng)圖。通過基本原理圖分析，在灌裝速度較快時(shí)，油品會(huì)對(duì)桶底產(chǎn)生向下的沖擊力，精灌量設(shè)置較小的時(shí)候，雖然灌裝速度提高了，但是，由于速度過快、精灌量太小，很快結(jié)束精灌階段，沒有起到穩(wěn)定過程的作用，所以粗灌與精灌量的參數(shù)設(shè)置極為重要。影響因素及措施改進(jìn)之三 物料與方法基本原理圖措施：探索建立不同牌號(hào)油品的

14、灌裝溫度與精灌參數(shù)的關(guān)系曲線，初步確認(rèn)溫度在40時(shí)的精灌參數(shù),使精灌過程的時(shí)間合理，保證灌裝結(jié)束穩(wěn)定（如右側(cè)表格）。灌裝頭溫度溫度黏度等級(jí)黏度等級(jí)精灌量設(shè)置精灌量設(shè)置40TSA32TSA468-10kg40DAB100 DAB1505kgNo 05灌裝方案灌裝方案1 1粗灌：粗灌：10秒秒精灌：精灌： 3秒（柱流）秒（柱流）No 05灌裝方案灌裝方案2 2粗灌：粗灌：9秒秒精灌：精灌：6秒（涓流）秒（涓流）No 05灌裝方案灌裝方案3 3粗灌粗灌:9秒秒精灌精灌:2秒秒(柱流柱流)+2秒秒(涓流涓流) 建立在線SPC控制圖異常模式數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)手段：在線SPC技術(shù)控制圖和過程能力指數(shù)分析途徑：引入TS16949質(zhì)量體系五大工具之PFMEA；目的：提高異常模式快速診斷和處理的正確性、及時(shí)性。第四部分 應(yīng)用在線SPC技術(shù)效果評(píng)估0.0000.5001.0001.5002.0002.5003.0003.500123456789101112131415161718cpk值2012年8月均值變化趨勢(shì)降低正偏差22g16kg產(chǎn)品凈含量平均16.025kg降至16.003kg，每桶降0.022kg，按產(chǎn)量898684桶，噸產(chǎn)品產(chǎn)本10015.71元/噸創(chuàng)造效益：0.022 98684/10000010015.71=19.8萬應(yīng)用在線SPC技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益分析提高工作效率，