基于MES系统的制丝工序能力判定

    传统的制丝工艺质量判定是以工艺达标率（即工艺指标检测数据的合格率）为依据，由于受检测次数（即样本量）的限制，依据小样本量所得出的判定结果不能完全反映整批产品生产过程中工艺质量的实际波动情况；而工序能力指数是表示过程能力公差范围要求程度的量值，用过程受控条件下产品质量特性值的波动幅度来描述。因此，依据工序能力指数C_p,k对生产批所作的质量判定，能客观地反映其生产过程的质量稳定状态，符合《卷烟工艺规范》的指导思想。

1 单指标工序能力指数C_p,ki的计算

    工序能力指数的计算，要求给定各工艺指标的设计中心值M及允差ΔT，其计算公式为：
    C_p,ki＝（T－2ε）/6δ
    式中ε＝｜M－μ｜——偏移量；T＝2ΔT——公差范围；μ——平均值；δ——标准偏差。
    计算工序能力指数C_p,ki，应综合考虑卷烟工艺要求与过程实际控制水平，对设计中心值及允差进行优化，以确保制丝生产全过程在受控条件下进行。

2 综合工序能力指数的计算

    根据生产过程的连续性，可将制丝过程划分为叶片处理、叶丝处理和梗丝处理3个工段。各工段综合工序能力指数C_p,k的计算公式为：
    C_p,k＝ΣC_p,kiλ_i/Σλ_i
    式中：C_p,ki——单指标工序能力指数；λ_i——权重系数。
    划分工段是为了保证该工段各工艺指标的检测数据在采集时间上能尽量同步；权重系数λ_i的确定准则，依据各工艺指标的t_1－α/2（n－1）分布双尾检验，与其3个显著性水平α下的检验值进行对照，确定4个权重系数λ_i水平1.0、1.5、2.0、2.5。其中，t值的计算公式为：
    
    式中：μ——平均值；M——设计中心值；n——样本量；δ——标准偏差。

    3个显著性水平α依次为0.10、0.05、0.01，具体确定准则见表1。

表1 权重系数判定

    t检验是针对正态均值所作的假设检验，反映的是样本均值与中心值的偏离趋势；将其引入作权重系数的确定依据，反映了工艺控制的稳定性，这也符合《卷烟工艺规范》的指导思想，具有一定的优越性。需要指出的是，利用单个总体平均数t检验的显著性水平来确定各工艺指标权重存在一定的局限性，原因是未能考虑到不同指标对最终产品内在质量的影响，而这也正是《卷烟工艺规范》所提出的制丝工序质量评价所要解决的问题。如能结合t检验与制丝工序质量评价的试验结论对各指标权重进行适当调整，则可使其对制丝工序能力的判定更为科学。