打葉復(fù)烤生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)采集與處理指南

1YC/ZXXX-XXXX打葉復(fù)烤生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)采集與處理指南本文件規(guī)定了打葉復(fù)烤生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)采集與處理的方法和要求。本文件適用于信息化條件下打葉復(fù)烤生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)的采集與處理相關(guān)技術(shù)及管理活動(dòng)。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T2312信息交換用漢字編碼字符集基本集GB/T7408.1日期和時(shí)間信息交換表示法第1部分：基本原則GB/T19000—2016質(zhì)量管理體系基礎(chǔ)和術(shù)語GB/T19892.1—2005批控制第1部分：模型和術(shù)語GB/T22239信息安全技術(shù)網(wǎng)絡(luò)安全等級(jí)保護(hù)基本要求YC/Z204—2012煙草行業(yè)信息化標(biāo)準(zhǔn)體系YC/Z317—2009卷煙工藝參數(shù)信息化管理規(guī)范3術(shù)語和定義GB/T19000—2016、GB/T19892.1—2005、YC/Z204—2012和YC/Z317—2009界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1打葉復(fù)烤生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)theprocessdataofthreshingandredrying打葉復(fù)烤生產(chǎn)過程從原煙接收入庫到成品涼包結(jié)束的整個(gè)生產(chǎn)流程采集或檢測(cè)到的數(shù)據(jù)信息。3.2批過程batchprocess在一定時(shí)間內(nèi)，通過一個(gè)或幾個(gè)加工單元的有序處理活動(dòng)來加工輸入的物料，生產(chǎn)一定數(shù)量的在制品或產(chǎn)品的過程。[來源：YC/Z317—2009，3.2]3.3批batch一次批過程所處理或生產(chǎn)出的一定數(shù)量的在制品或產(chǎn)品。[來源：YC/Z317—2009，3.3]3.4批過程數(shù)據(jù)dataofbatchprocess2YC/ZXXX-XXXX按批歸屬的過程數(shù)據(jù)。[來源：YC/Z502—2014，3.4]3.5數(shù)據(jù)采集dataacquisition通過設(shè)備傳感器、檢測(cè)儀器或人工記錄等方式獲取各種數(shù)據(jù)的過程。3.6在線數(shù)據(jù)onlinedata通過設(shè)備傳感器、在線儀器儀表獲取的直接或者間接表征生產(chǎn)過程加工工況、在制品和產(chǎn)品狀態(tài)的數(shù)據(jù)。3.7離線數(shù)據(jù)offlinedata通過離線人工或儀器儀表獲取的直接或者間接表征生產(chǎn)過程在制品和產(chǎn)品狀態(tài)的數(shù)據(jù)。4總體框架與要求4.1總體框架打葉復(fù)烤生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)應(yīng)用的總體框架如圖1所示。3YC/ZXXX-XXXX圖1數(shù)據(jù)采集與處理總體框架圖4.2數(shù)據(jù)來源與系統(tǒng)要求4.2.1數(shù)據(jù)來源4YC/ZXXX-XXXX過程數(shù)據(jù)由離線檢測(cè)儀器和在線傳感器檢測(cè)產(chǎn)生，可通過自動(dòng)采集或人工采集獲得；檢測(cè)儀器和傳感器應(yīng)符合校準(zhǔn)及相關(guān)檢測(cè)操作規(guī)程。4.2.2數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)要求數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)硬件應(yīng)包含：下位機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備、輸入/輸出設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、控制器、監(jiān)控設(shè)備和顯示器。數(shù)據(jù)采集應(yīng)滿足：支持?jǐn)?shù)據(jù)的導(dǎo)入導(dǎo)出、條件過濾和依據(jù)數(shù)據(jù)清洗要求為數(shù)據(jù)標(biāo)記數(shù)據(jù)標(biāo)簽。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)應(yīng)具備接受與存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)歸檔管理、轉(zhuǎn)儲(chǔ)和檢索數(shù)據(jù)的能力。存儲(chǔ)方式可采用本地存儲(chǔ)或異地存儲(chǔ)。服務(wù)器可選用物理服務(wù)器、虛擬服務(wù)器或云服務(wù)器。數(shù)據(jù)安全應(yīng)滿足授權(quán)訪問、可定位溯源、數(shù)據(jù)加密、數(shù)據(jù)備份、安全審計(jì)及監(jiān)測(cè)。集成平臺(tái)包括集控系統(tǒng)、MES系統(tǒng)或批次質(zhì)量管控系統(tǒng)等。生產(chǎn)過程測(cè)量系統(tǒng)應(yīng)包含含水率、溫度、流量、壓力、電壓、電流等測(cè)量系統(tǒng)。0網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議可使用TCP、UDP、HTTP或FTP等。1網(wǎng)絡(luò)安全應(yīng)符合GB/T22239中等級(jí)保護(hù)三級(jí)的要求。5數(shù)據(jù)采集5.1采集內(nèi)容5.1.1總則從人員、設(shè)備、物料、加工參數(shù)、環(huán)境和能源六個(gè)方面對(duì)生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并記錄對(duì)應(yīng)的時(shí)間信息。5.1.2人員信息宜采集工號(hào)、姓名、性別、年齡、崗位、職稱和技能等級(jí)等信息。5.1.3設(shè)備信息應(yīng)采集名稱、型號(hào)、編號(hào)、位置、維護(hù)信息、工藝能力和制造廠家等設(shè)備信息。5.1.4物料信息物料信息應(yīng)采集以下內(nèi)容：a)來料信息：包括產(chǎn)地或收購地點(diǎn)（包括省、市、縣、站點(diǎn)等）、等級(jí)、品種、重量、烘烤工藝信息、成件日期和檢驗(yàn)員等；b)在制品信息：包括含水率、溫度、片煙結(jié)構(gòu)、煙梗結(jié)構(gòu)、葉中含梗率、含雜率、箱芯溫度、雜物類型、出葉率、裝箱密度、煙堿CV值等；c)成品信息：包括年份、產(chǎn)地、等級(jí)、重量、含水率、常規(guī)化學(xué)成分含量、片煙結(jié)構(gòu)、葉中含梗率和生產(chǎn)廠家等。物料信息的標(biāo)識(shí)方式可采用條碼/二維碼、紙質(zhì)標(biāo)識(shí)卡或電子標(biāo)簽等。5.1.5加工參數(shù)YC/ZXXX-XXXX應(yīng)采集工藝參數(shù)、設(shè)備參數(shù)等信息。5.1.6環(huán)境信息宜采集生產(chǎn)環(huán)節(jié)和存儲(chǔ)區(qū)域的溫度、濕度、蟲情和光照強(qiáng)度等指標(biāo)。5.1.7能源信息應(yīng)采集水、蒸汽、天然氣、壓縮空氣的壓力和流量，及電壓、電流和電量等指標(biāo)。5.2.采集數(shù)據(jù)格式采集的數(shù)據(jù)有字符型、數(shù)值型和日期時(shí)間型，其字符長度可以是固定的、可變的或者是若干字符長度的，其表示方法如表1所示。表1數(shù)據(jù)類型表示法SNT的規(guī)定，其中YYYY表示年份，MM表示月份，DD表示日期，hh表示小時(shí)，各工序具體采集對(duì)象按企業(yè)實(shí)際情況確定，可參見附錄A、附錄B。5.3采集方法5.3.1在線檢測(cè)數(shù)據(jù)企業(yè)應(yīng)制定詳細(xì)的在線數(shù)據(jù)采集規(guī)則，包括但不限于以下要求：a)應(yīng)連續(xù)均勻采樣，且能反映生產(chǎn)加工完整過程；b)應(yīng)采用合理的采集頻率，采集頻率一般不超過15秒；c)應(yīng)兼顧樣本量及采集系統(tǒng)效率，一般應(yīng)達(dá)到50個(gè)以上的樣本數(shù)據(jù)。5.3.2離線檢測(cè)數(shù)據(jù)企業(yè)應(yīng)制定詳細(xì)的離線數(shù)據(jù)檢測(cè)規(guī)范，包括但不限于以下要求：a)檢測(cè)應(yīng)依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范進(jìn)行檢測(cè)；b)檢測(cè)數(shù)據(jù)的樣本應(yīng)能在一定時(shí)間范圍內(nèi)（一批或多批）反映該特性在過程中的真實(shí)狀態(tài)。6數(shù)據(jù)處理6.1數(shù)據(jù)清洗當(dāng)數(shù)據(jù)發(fā)生以下異常時(shí)應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗：a)不符合數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、業(yè)務(wù)模型規(guī)則、元數(shù)據(jù)或者參考數(shù)據(jù)；b)沒有按照數(shù)據(jù)要求被賦予數(shù)值；6YC/ZXXX-XXXXc)無法準(zhǔn)確表示其所描述的實(shí)際對(duì)象的真實(shí)值；d)與其他特定上下文使用的數(shù)據(jù)有矛盾；e)在時(shí)間變化中變得過時(shí)或不正確；f)不能被訪問或者數(shù)據(jù)無法被追溯。6.2數(shù)據(jù)分類6.2.1總則過程數(shù)據(jù)按批次進(jìn)行歸屬，并與時(shí)間、人員、設(shè)備等信息相關(guān)聯(lián)。6.2.2在線數(shù)據(jù)有效數(shù)據(jù)有效數(shù)據(jù)表征在制品實(shí)際加工狀態(tài)，可通過標(biāo)記開始和結(jié)束時(shí)間點(diǎn)確定有效數(shù)據(jù)范圍。宜以批開始時(shí)間作為參考軸，按照物料流量信號(hào)加邏輯判定或其它在線測(cè)量儀器信號(hào)判定有效數(shù)據(jù)開始；以批結(jié)束時(shí)間作為參考軸，按照物料流量信號(hào)加延遲時(shí)間或其它在線測(cè)量儀器信號(hào)判定有效數(shù)據(jù)結(jié)束。有效數(shù)據(jù)包含以下兩類：a）穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)：生產(chǎn)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)的數(shù)據(jù)。b）非穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)：非穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)為料頭、料尾、斷料及異常波動(dòng)狀態(tài)下的數(shù)據(jù)。無效數(shù)據(jù)批過程數(shù)據(jù)中除有效數(shù)據(jù)外的數(shù)據(jù)。6.2.3離線數(shù)據(jù)生產(chǎn)過程中通過離線人工檢測(cè)獲取的工藝參數(shù)和質(zhì)量指標(biāo)數(shù)據(jù)。6.3數(shù)據(jù)分析針對(duì)打葉復(fù)烤生產(chǎn)過程中采集的有效數(shù)據(jù)和離線數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，見附錄C。6.4數(shù)據(jù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)應(yīng)確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)應(yīng)滿足4.2.2的要求。7數(shù)據(jù)應(yīng)用打葉復(fù)烤生產(chǎn)企業(yè)不同層次的需求可產(chǎn)生不同的數(shù)據(jù)分析應(yīng)用要求?？蓮囊韵乱粋€(gè)或幾個(gè)方面進(jìn)行數(shù)據(jù)分析應(yīng)用：工藝參數(shù)監(jiān)控、統(tǒng)計(jì)過程控制、過程能力測(cè)評(píng)、產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)價(jià)、質(zhì)量報(bào)表形成、異常事件處理、質(zhì)量追溯和工藝改進(jìn)。7YC/ZXXX-XXXX（資料性）數(shù)據(jù)采集內(nèi)容數(shù)據(jù)采集內(nèi)容和方法由企業(yè)依據(jù)實(shí)際情況確定，表A.1給出了打葉復(fù)烤生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)采集內(nèi)容。表A.1打葉復(fù)烤生產(chǎn)過程采集內(nèi)容SSSNSSSSSSSSSSSSSSSSNSTSNNNNNNNN8YC/ZXXX-XXXX表A.1打葉復(fù)烤生產(chǎn)過程采集內(nèi)容（續(xù)）NNSTSSNNNNNSNNSNNNN水NNNNNN電NNN9YC/ZXXX-XXXX加工參數(shù)與物料信息加工參數(shù)與物料信息數(shù)據(jù)采集內(nèi)容由企業(yè)依據(jù)實(shí)際情況確定，表B.1給出了打葉復(fù)烤主要工序加工參數(shù)與物料信息采集內(nèi)容列表。表B.1打葉復(fù)烤加工參數(shù)與物料信息NNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNYC/ZXXX-XXXX表B.1打葉復(fù)烤加工參數(shù)與物料信息（續(xù)）NNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNYC/ZXXX-XXXX表B.1打葉復(fù)烤加工參數(shù)與物料信息（續(xù)）NNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNYC/ZXXX-XXXX表B.1打葉復(fù)烤加工參數(shù)與物料信息（續(xù)）NNNNNNYC/ZXXX-XXXX數(shù)據(jù)分析C.1有效數(shù)據(jù)C.1.1穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)分析穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)可分別進(jìn)行離散程度、偏離程度分析或整體過程能力分析。離散程度可分別采用樣本標(biāo)準(zhǔn)偏差S、過程能力指數(shù)CP表征，并按式（C.1）、式（C.2）計(jì)算得出?！街校篠——標(biāo)準(zhǔn)偏差xi——樣本值；N——樣本數(shù)。…………………式中：CP——過程能力指數(shù)T——指標(biāo)公差；σ——總體標(biāo)準(zhǔn)偏差。偏離程度可采用偏移度K值表征，并由式（C.3）計(jì)算得出：式中：K——偏移度M——目標(biāo)值；T——指標(biāo)公差。整體過程能力可采用過程能力指數(shù)CPK和過程性能指數(shù)PPK表征，并按式（C.4）和式（C.5）分別計(jì)算得出：CPK=min……………………式中：CPK——過程能力指數(shù)USL——參數(shù)規(guī)格上限；LSL——參數(shù)規(guī)格下限；μ——總體均值（用樣本均值估計(jì)）；σ——總體標(biāo)準(zhǔn)差（用樣本標(biāo)準(zhǔn)差估計(jì)）。YC/ZXXX-XXXXPPK=min……………………式中：PPK——過程性能指數(shù)σLT——過程的綜合標(biāo)準(zhǔn)差，σLT=為檢測(cè)的樣本組數(shù)，n為樣本量--樣本中采集的子樣個(gè)數(shù)）；USL——參數(shù)規(guī)格上限；LSL——參數(shù)規(guī)格下限；μ——總體均值；C.1.2非穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)分析非穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)可用非穩(wěn)態(tài)時(shí)間與批過程時(shí)間占比等參數(shù)表征，并按式（C.6）計(jì)算得出：……………式中：x——非穩(wěn)態(tài)時(shí)間與批過程時(shí)間占比