在線SPC技術(shù)精準控制技術(shù)培訓(xùn)教案

應(yīng)用在線SPC技術(shù)精準控制液體定量包裝商品灌裝凈含量中國石化潤滑油燕化分公司2023/2/2航天的伙伴

我們的伙伴Aerospacepartnersourpartners…..世界最大的能源化工公司之一1.走向國際的中國石化2008年加油站數(shù)量29062座,列中國第一位,世界第三位2008年原油加工1.68億噸,列中國第一位,世界第三位2008年乙烯產(chǎn)量629萬噸,列中國第一位,世界第五位2.專業(yè)化運營的潤滑油公司中國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)計研究控股與合資企業(yè)及其他29000個加油站13個大型油品勘探與開采企業(yè)26個大型油品煉制與化工企業(yè)20個省級油品與化工銷售企業(yè)6家專業(yè)研究院12家公司中國石化潤滑油中國石化潤滑油公司·

全球第四大潤滑油品牌·

亞洲第一大潤滑油品牌·

2009年銷售132萬噸，占中國中高檔潤滑油市場的1/3·

中國最大的高檔潤滑油產(chǎn)銷集團豐富的產(chǎn)品線：生產(chǎn)21大類，2000多個品種的油品，廣泛應(yīng)用于各行業(yè)高精度的生產(chǎn)系統(tǒng)亞洲最大管匯輸油系統(tǒng)高速制桶罐裝一體化生產(chǎn)線同步計量調(diào)合系統(tǒng)（SMB）中國石化潤滑油分公司秉承“每一滴油都是承諾”的社會責任，貫徹落實“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，在計量管理上精益求精，確保定量包裝產(chǎn)品滿足或嚴于國家標準要求，維護消費者權(quán)益。

在保證客戶權(quán)益的前提下，降低生產(chǎn)成本，控制灌裝過程計量損失，為此引入了SPC控制技術(shù)，在潤滑油灌裝系統(tǒng)中對定量包裝凈含量進行精準控制。3.在線SPC技術(shù)的導(dǎo)入傳統(tǒng)統(tǒng)計過程控制技術(shù)及其局限性的分析1在線SPC技術(shù)的應(yīng)用2客戶投訴信息匯總與分析運用在線SPC技術(shù)預(yù)警功能診斷異常模式持續(xù)提高過程控制能力3在線SPC技術(shù)應(yīng)用效果評估和推廣前景4客戶投訴信息匯總與分析質(zhì)量或體積定量包裝商品的標注凈含量(Qn)g或ml允許短缺量(T)*

g或mlQn的百分比g或ml0～509——50～100——4.5100～2004.5——200～300——9300～5003——500～1000——151000～100001.5——10000～15000——15015000～500001——總局75令《定量包裝商品凈含量計量監(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際含量應(yīng)當準確反映其標注凈含量。標注凈含量與實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際凈含量應(yīng)當大于或等于其標注凈含量”，即檢驗批實際含量均值不得出現(xiàn)負偏差；國家法律法規(guī)對定量包裝商品凈含量的要求12345灌裝抽檢統(tǒng)計分析SPC作業(yè)指導(dǎo)書灌裝操作規(guī)程SPC作業(yè)指導(dǎo)書傳統(tǒng)SPC應(yīng)用流程X1X2X3X4X516.1016.2516.0516.3016.20

=16.15

第一部分：傳統(tǒng)統(tǒng)計過程控制技術(shù)及其局限性的分析數(shù)據(jù)分析滯后，發(fā)現(xiàn)問題進行干預(yù)時情況可能已經(jīng)變化，同時追溯困難，存在較大風險；人工抽檢勞動強度大，效率低，在高速生產(chǎn)時尤其明顯；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，勢必將空皮誤差帶入計量結(jié)果中，致使數(shù)據(jù)失真，可能造成誤調(diào)整；抽檢面對過程，難于顧及所有產(chǎn)品；對于多頭灌裝設(shè)備，區(qū)分灌裝頭分析調(diào)節(jié)困難，系統(tǒng)整體計量精度控制困難增加；進一步控制減少變差，降低損失，出現(xiàn)瓶頸；項目人工描點SPC控制在線SPC控制實時控制性能無可實現(xiàn)全檢或抽檢抽檢，有漏檢的風險全檢能否分灌裝頭控制難度較大可以追溯性差大容量數(shù)據(jù)庫，追溯性強人工效率10%~15%人/天高，計算機操作過程控制能力(Cpk)抽檢樣本中較高值和較低值形成均值，掩蓋真實情況，造成Cpk虛高真實，并且可實現(xiàn)持續(xù)提高人工描點SPC控制與在線SPC控制優(yōu)劣性能比較在線SPC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)采集卡實時數(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表稱重儀表在線系統(tǒng)理論流程圖流程性材料應(yīng)用在線SPC技術(shù)特點“批量定量包裝商品的平均實際含量應(yīng)當大于或等于其標注凈含量”；即批量包裝產(chǎn)品的平均凈含量不允許出現(xiàn)負偏差，這是液體灌裝產(chǎn)品與機加工產(chǎn)品控制對象的顯著區(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、目標值、從控制圖判異準則中選擇適應(yīng)液體凈含量需要的判異準則。降低風險采取的措施UCLCLLCL為避免出現(xiàn)平均偏差為負而重新設(shè)定的目標值，導(dǎo)致?lián)p失增加運用在線SPC技術(shù)，不斷提高過程控制能力，在保證均值不出現(xiàn)負偏差的條件下，盡量降低正偏差，提高企業(yè)利潤空間，降低灌裝成本?？刂茍D中對目標值的設(shè)置控制圖中對規(guī)范限的設(shè)置規(guī)范限又稱容差，包括規(guī)范上限和下限，是過程控制對象所允許的偏差，規(guī)范限的設(shè)置應(yīng)根據(jù)控制對象的國家技術(shù)規(guī)范以及企業(yè)規(guī)定而定，同時要考慮過程穩(wěn)定狀態(tài)下的波動情況。控制圖中對控制限的設(shè)置控制限是過程的實際波動情況，根據(jù)生產(chǎn)實際數(shù)據(jù)計算得出，用于判定過程是否穩(wěn)定?？刂茍D中對判異準則的設(shè)置在控制圖的國家標準八種判異準則中，結(jié)合液體灌裝產(chǎn)品與機加工行業(yè)控制的不同特點，設(shè)置的判異準則，要能體現(xiàn)對不合格的預(yù)警提示、連續(xù)高偏差和低偏差的提示、出現(xiàn)增大或減少趨勢的提示等幾種情況。因此，設(shè)置的判異準則有：模式1，點出界就判異；這是對要出現(xiàn)不合格的預(yù)警提示。模式2，連續(xù)9點落在中心線同一側(cè)；這是對連續(xù)高偏差和低偏差的提示。模式3，連續(xù)6點遞增或遞減；這是出現(xiàn)增大或減少趨勢的提示。不設(shè)置的判異準則有：模式4，連續(xù)14點中相鄰點交替上下；是機械行業(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，或者高偏差、低偏差以及增大或減少的趨勢，不做為液體灌裝在線控制的判異準則使用。判異準則設(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)提高過程控制能力第三部分設(shè)備的調(diào)整和相關(guān)文件的變化

具體影響因素及措施改進之一人為因素描述：由于手動人工尋口的過程，工作人員責任心不強，工作不細致，偶爾會出現(xiàn)灌裝頭與灌裝口對不準，剮蹭桶口邊緣，使灌裝計量不精確.灌裝頭與灌裝口邊緣剮蹭措施：加強操作人員培訓(xùn)。工藝人員對操作人員在人工巡口操作方面進行培訓(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，杜絕邊進行桶口對中邊啟動循環(huán)操作的現(xiàn)象發(fā)生。同時，進一步加深操作人員對設(shè)備操作的認知，使其理解操作環(huán)節(jié)對計量過程造成的影響。雖然僅有一點，但是對Cpk的影響很大灌裝頭與灌裝頭對準在線SPC系統(tǒng)成圖表現(xiàn)第三部分設(shè)備的調(diào)整和相關(guān)文件的變化

描述：經(jīng)過分析，設(shè)備方面的異常，主要存在于灌裝機的灌裝單元和計量設(shè)備；如灌裝噴嘴松動；壓力機件破損、疲勞失效；灌裝秤失衡，稱與自身設(shè)備間的剮蹭；計量秤的傳感器的失靈等；對于設(shè)備方面的異常引起的波動，一般在線SPC系統(tǒng)的表現(xiàn)為數(shù)據(jù)的連續(xù)波動。針對設(shè)備方面的措施主要是重點加強對設(shè)備主體及計量控制單元的預(yù)防性維護與保養(yǎng)。影響因素及措施改進之二設(shè)備方面灌裝機關(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)第三部分設(shè)備的調(diào)整和相關(guān)文件的變化

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，顯示灌裝波動較大。停車通知設(shè)備組進行排查原因，發(fā)現(xiàn)灌裝頭出口位置松動，造成密封不嚴。密封不嚴，使灌裝結(jié)束后會繼續(xù)滴油，使灌裝量偏高，由于設(shè)備本身具有灌裝補償功能，所以導(dǎo)致隨后灌裝過程波動較大。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之二設(shè)備方面灌裝頭出口松動第三部分設(shè)備的調(diào)整和相關(guān)文件的變化

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)成圖出現(xiàn)設(shè)備異常的典型數(shù)據(jù)波動，甚至出現(xiàn)超出規(guī)范線的點，使生產(chǎn)無法正常進行。停車后，通知設(shè)備組進行排查，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之二設(shè)備方面灌裝秤傳感器異常第三部分設(shè)備的調(diào)整和相關(guān)文件的變化

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線為五個灌裝頭同時灌裝。灌裝當天，灌裝過程穩(wěn)定，灌裝人員發(fā)現(xiàn)灌裝出桶速度較慢，隨即班長通過在線SPC系統(tǒng)的單個灌裝頭的數(shù)據(jù)曲折圖進行分析，發(fā)現(xiàn)其中3號灌裝頭的波動較大，班長通知維修班進行維修。隨后，維修人員對3號灌裝頭進行觀察，發(fā)現(xiàn)灌裝過程汽缸動作稍有異常，與其他灌裝頭比較略微有延遲，停車后對該灌裝頭進行拆卸，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)對設(shè)備異常的反應(yīng)是十分靈敏和準確的，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之二設(shè)備方面3號灌裝頭第三部分設(shè)備的調(diào)整和相關(guān)文件的變化

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量；在線SPC的成圖表現(xiàn)為典型設(shè)備異常波動圖。通過基本原理圖分析，在灌裝速度較快時，油品會對桶底產(chǎn)生向下的沖擊力，精灌量設(shè)置較小的時候，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之三物料與方法基本原理圖措施：探索建立不同牌號油品的灌裝溫度與精灌參數(shù)的關(guān)系曲線，初步確認溫度在40℃時的精灌參數(shù),使精灌過程的時間合理，保證灌裝結(jié)束穩(wěn)定（如右側(cè)表格）。灌裝頭溫度黏度等級精灌量設(shè)置40℃TSA32\TSA468-10kg40℃DAB100\DAB1505kgNo05灌裝方案1粗灌：10秒精灌：3秒（柱流）No05灌裝方案2粗灌：9秒精灌：6秒（涓流）No05灌裝方案3粗灌:9秒精灌:2秒(柱流)+2秒(涓流)

建立在線SPC控制圖異常模式數(shù)據(jù)庫技術(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、及時性。第四部分應(yīng)用在線SPC技術(shù)效果評估降低正偏差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：0.022×98684/100000×10015.71=19.8萬應(yīng)用在線SPC技術(shù)經(jīng)