[发明专利]一种面向多工序工业生产过程的工艺参数优化方法

说明书

本发明公开了一种面向多工序工业生产过程的工艺参数优化方法，包括以下步骤：步骤S101：生产过程分析，识别出工业生产过程的最终质量指标、各个工序的质量指标及工序内的工艺参数；步骤S102：以批次号为基础，将最终质量指标与各工序的质量指标和工序内的工艺参数进行关联，形成一条批次记录，采集多条批次记录，形成建模数据集；步骤S103：从建模数据集中筛选出最终质量指标和各工序的质量指标数据，形成最终质量指标预测数据集；本发明通过最优最终质量指标模型得到各工序最优质量指标，通过各工序最优质量指标得到各工序最优工艺参数，即可在生产过程中，通过控制工艺参数为最优工艺参数即可得到较高的最终质量指标，提高工业生产效率。

技术领域

本发明涉及烟草制丝技术领域，尤其涉及一种面向多工序工业生产过程的工艺参数优化方法。

背景技术

随着烟草行业市场竞争的日益激烈，消费者对成品烟质量的要求也越来越高。研究表明，制丝过程结束时的整丝率对成品烟质量有较大影响。因此，可通过提高整丝率从而改善成品烟质量。制丝过程包含多个工序，各个工序的工艺参数对该工序乃至整丝率有较大影响。为了获得尽可能高的整丝率，需要对各个工序的工艺参数进行优化，找到工艺参数的最优组合。

目前，对制丝过程工艺参数进行优化的方法主要有人工经验法、全面试验法、正交试验法和全局建模优化法。人工经验法指根据生产人员的长期生产经验设计其认为较优的工艺参数；全面试验法指试验每一种不同工艺参数的组合，得到对应的产品质量，产品质量最优的工艺参数组合即为最优工艺参数；正交试验法与全面试验法的思路类似，它是根据正交性从全面试验中挑选出有代表性的点进行试验，这些有代表性的点具备了“均匀分散、齐整可比”的特点，正交试验法是一种快速、经济的实验设计方法；全局建模优化法是通过建立制丝工艺全部参数与最终质量指标的关系模型，再基于模型寻找出最优的制丝工艺参数。

人工经验法对生产人员的要求很高，并且无法保证所设工艺参数为最优参数；在复杂的生产工艺下，全面试验法需要试验次数过多，甚至趋于无穷，难以实现；正交试验所获得的参数组合只是试验所用水平的某种组合，其结果不会超越所取水平的范围，因此难以获得真正的最优工艺参数组合；全局建模优化法在实际生产过程中难以应用，因为制丝过程包含的工艺参数过多，并且不同工序的参数间存在关联，这会大大降低模型的精度和优化结果的可信度。

例如，一种在中国专利文献上公开的“一种烟草制丝过程中的质量控制与诊断分析方法及系统”，其公告号：CN102919995B，其申请日：2012年11月01日，包括以下步骤：S1，识别主机设备在生产中的工艺质量指标，并为主机设备配置与所述工艺质量指标相关的设备参数和工艺参数；S2，在烟草制丝过程中采集主机设备的工艺参数和设备参数，将采集的工艺参数和设备参数存储在历史数据库中，并通过关系数据库实现表单化；S3，根据采集的主机设备的工艺参数和设备参数对主机设备进行设备和工艺分析；所述设备和工艺分析包括：S3-1，对主机设备的工艺性能进行的设备工艺性能分析；S3-2，根据主机设备的设定值、实际值和输出值进行的主机设备闭环回路分析；S3-3，对影响主机设备性能的外部输入进行的外部输入分析；所述外部输入包括工艺配套及来料；S3-4，将至少两个相同的主机设备的输入或输出进行对比分析的同种设备对比分析，通过同种主机设备的输入或输出的差异大小判断主机设备的性能；S4，根据设备工艺性能分析、主机设备闭环回路分析、外部输入分析以及同种设备对比分析对工段中的主机设备和烟草制丝的批次进行设备和工艺打分。该申请只要对烟草制丝过程的主机设备进行工艺性能分析，根据同种设备进行对比分析实现质量控制，对于烟草制丝的整个过程，只涉及了工艺参数的物料问题，难以对烟草的整丝率产生良好的影响。

发明内容

本发明主要解决现有的技术中由于工艺参数不佳而造成碎丝率较高进而影响成品烟质量的问题；提供一种面向多工序工业生产过程的工艺参数优化方法，合理配置工艺参数，提高烟草整丝率。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种面向多工序工业生产过程的工艺参数优化方法，包括以下步骤：