使用SPC技术提高卷烟包装生产过程质量水平的研究

魏佳 刘艳超 纪妙

摘   要：为提高卷烟包装生产过程质量水平，需进行生产过程质量控制优化设计。提出了基于SPC技术的卷烟包装生产过程质量水平控制模型，进行了卷烟包装生产过程质量水平控制的博弈模型设计。采用质量约束和效益约束结合的方式进行卷烟包装生产过程质量水平的均衡调度模型设计，构建过程控制的统计特征量，采用SPC技术建立卷烟包装生产过程质量水平的控制目标函数，利用约束进化方法优化控制目标函数，使用自适应宏观决策调度方法实现卷烟包装生产过程质量控制优化。仿真结果表明，采用该方法进行卷烟包装生产过程质量水平控制的误差收敛性较为稳定，控制误差较低，提高了卷烟包装生产过程质量水平和效益。

关键词：SPC技术;卷烟包装生产;过程质量水平

中图分类号：TP399                                          文献标识码：A

文章编号：1003—6199（2020）02—0038—04

Abstract：In order to improve the quality level of cigarette packaging production process，it is necessary to optimize the quality control of production process. A quality level control model of cigarette packaging production process based on SPC technology is proposed，and a game model of quality level control of cigarette packaging production process is designed. A balanced scheduling model of quality level in cigarette packaging production process is designed by combining quality and benefit constraints. Statistical characteristics of process control are constructed. The control objective function of quality level in cigarette packaging production process is established by SPC technology. The control objective function is optimized by constrained evolution method，and the cigarette packaging is realized by adaptive macro decision-making scheduling method. Quality control optimization of production process. The simulation results show that the error convergence of the method is stable and the control error is low. The quality level and benefit of cigarette packaging production process were improved.

Key words：SPC technology;cigarette packaging production;process quality level

隨着卷烟包装生产技术的发展，卷烟包装生产的效益越来越大，过程控制的精度越来越高，需要对卷烟包装生产过程进行优化控制。结合流水线过程优化设计，实现卷烟包装生产过程的优化，提高卷烟包装生产的质量水平。研究卷烟包装生产质量水平优化控制方法，对提高卷烟包装生产的效益，降低生产成本，提高卷烟包装生产的质量等方面具有重要意义[1]。

对卷烟包装生产过程质量水平控制研究是建立对卷烟包装生产过程质量的大数据统计分析和博弈均衡控制基础上。由于卷烟包装生产过程质量水平控制的信息参量之间有显著性正相关关系[2]。对卷烟包装生产过程质量水平控制的博弈均衡关系的建模方法主要采用自相关分析方法、统计特征分析方法和模糊均衡博弈控制方法等[3]。通过构建卷烟包装生产过程质量水平控制的信息质量关系模型，基于结合固定效应模型对卷烟包装生产过程质量水平进行自适应调度和均衡设计，提高生产质量水平，但上述方法进行卷烟包装生产过程质量水平控制的误差高。

针对上述问题，提出了基于SPC技术的卷烟包装生产过程质量水平控制模型。最后进行仿真试验分析，展示了本方法在提高卷烟包装生产过程质量水平和效益方面的优越性能。

1   卷烟包装生产质量水平控制的先验数据

采样与统计分析

1.1   先验信息采样

为实现对卷烟包装生产质量水平过程控制，采用大数据融合调度和统计信息挖掘方法进行卷烟包装生产过程与质量水平提升的先验数据采集，根据先验数据分析结果进行统计分析建模，结合多元线性融合方法进行卷烟包装生产过程的质量水平的因子分析[4]。卷烟包装生产过程质量水平评估的统计数据分布为：

在SPC技术下进行卷烟包装生产过程质量水平的效益评价，构建质量水平的回归分析模型[5]，表示为：

通过自相关特征匹配，得到卷烟包装生产过程质量水平控制的约束参量模型，表示为 与 的映射关系：

采用模糊量化回归分析方法，得到一个描述卷烟包装生产过程质量水平控制的促进性因子，为：

式中M为符号集中元素的个数。结合多元线性融合方法进行卷烟包装生产过程的质量水平模糊评价，构建卷烟包装生产过程质量水平模糊评价的约束参量集，为：

通过上述步骤完成先验信息的采样，为统计特征量分析奠定可行理论基础。

1.2   统计特征量分析

上式表示为一个卷烟包装生产过程的正态分布函数，ω表示自适应加权系数，考虑卷烟包装生产质量水平的统计特征预测值，采用自适应均衡调度方法进行卷烟包装生产过程的量化配对，设定质量水平的模糊加权权重ω的取值为：

其中ωmax和ωmin分别表示卷烟包装生产质量水平的调控系数，Tmax为最大控制时间尺度，t为卷烟包装生产质量水平过程控制的关联性因子，采用分段样本检验法进行卷烟包装生产质量水平的统计分析，构建统计特征分布模型，计算式为：

2   卷烟包装生产过程质量水平控制优化

2.1   基于SPC技术的控制模型

在上述进行统计特征分析的基础上，进行卷烟包装生产过程质量水平控制的博弈模型设计，提出了基于SPC技術的卷烟包装生产过程质量水平控制模型，构建过程控制的统计特征量，采用SPC技术进行卷烟包装生产过程质量水平的控制目标函数构建，在m维度的矢量空间中，进行卷烟包装生产质量水平的分段线性融合，得到质量水平控制的分段融合特征分布集：

结合利润调节和效益控制方法，对卷烟包装生产过程进行向量量化分解，分解形式：

式中T表示过程控制的时间窗口，u表示介于0和1之间的随机数。根据卷烟包装生产质量水平因子分析结果，采用自适应学习方法进行控制优化，得到效益控制的学习过程满足：

提取卷烟包装生产质量水平过程控制特征值，得到优化预测值为：

综上分析，实现基于SPC技术的控制模型设计，采用自适应宏观决策调度方法实现卷烟包装生产过程质量控制优化。

2.2   过程质量控制优化

在采用SPC技术进行卷烟包装生产过程质量水平的控制目标函数构建的基础上，利用约束进化方法进行控制目标函数的自适应寻优，构建卷烟包装生产过程质量水平控制的标准化函数为：

综上分析，实现了SPC技术下卷烟包装生产过程的质量水平控制。

3   仿真实验测试分析

为了测试本模型在实现卷烟包装生产过程质量水平控制中的性能，进行实验测试分析，实验采用实证数据分析方法，得到实证分析数据统计值见表1。

根据上述实证分析数据统计值，卷烟包装生产过程质量水平的全过程测试样本控制精度测试结果如图1所示。

由图1可知，根据过程控制精度与回归分析值可得知卷烟包装生产过程质量水平测试样本的收敛性，本方法误差收敛性较为稳定。基于此，测试卷烟包装生产过程质量水平，将本方法F6（x3）与自相关分析方法F3（x1）、统计特征分析方法F4（x2）和模糊均衡博弈控制方法F7（x4）进行对比，得到优化的控制结果如图2所示。

分析图2得知，采用本模型进行卷烟包装生产过程质量水平控制的误差较低。

4   结   论

对卷烟包装生产过程进行优化控制，结合流水线过程优化设计，实现卷烟包装生产过程的优化，提高卷烟包装生产的质量水平。提出了基于SPC技术的卷烟包装生产过程质量水平控制模型。采用质量约束和效益约束结合的方式进行卷烟包装生产过程质量水平的均衡调度模型设计，通过全局调度方法分析卷烟包装生产过程促进性因素，根据自适应学习方法进行控制优化，结合成本最小化和效益最大化博弈模型，实现SPC技术下卷烟包装生产过程质量水平控制。研究得知，采用本模型进行卷烟包装生产过程质量水平控制的收敛性较好，误差较低。

参考文献

[1]    徐元根，金文龙，王柳婧. 基于智能客户端的SPC在烟草行业的应用[J]. 科技通报，2017，33（9）：100-104.

[2]    白世贞，胡晓秋，陈化飞. 基于SPC的乳制品加工环节质量安全控制研究[J]. 保鲜与加工，2018（2）：66-75.

[3]    宋承轩，吉卫喜. 面向多品种小批量机加工车间的工序质量控制方法研究[J]. 组合机床与自动化加工技术，2018（6）：56-60.

[4]    宫欣伟，余国林，孙勇，等.  基于数据驱动的全流程模锻生产过程专家系统[J]. 锻压技术，2017（4）：27-32.

[5]    徐炜，肖智. 内部控制对企业财务风险影响的非线性特征——理论推演与实证检验[J]. 现代财经（天津财经大学学报），2019，39（03）：68-82.