系统参数设计空间优化方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种系统参数设计空间优化方法及装置，所述优化方法包括：获取过程参数数据，所述过程参数包括上一工段的中间体的质量参数；根据工段生产情况，选择关键质量属性的类型；筛选与所述关键质量属性相关的过程参数，作为关键过程参数；建立所述关键过程参数与关键质量属性之间的关系模型；根据所述关系模型，获取设计空间，所述设计空间为对应于所述关键质量属性的特定区间范围。本发明专利技术通过筛选出与关键质量属性相关的关键过程参数，并建立两者的关系模型，优化系统参数设计空间，为参数放行提供一种有效、可靠的解决方案。

【技术实现步骤摘要】
系统参数设计空间优化方法及装置
本专利技术涉及过程知识系统领域，特别涉及一种系统参数设计空间优化方法及装置。
技术介绍
在过程知识系统(ProcessKnowledgeSystem，简称PKS)中，参数设计空间的设定是对PKS系统参数放行的一种设定。在现有技术中，参数设计空间的设定结果往往是单点参数范围，以金银花提取温度参数为例，首先收集多个批次的金银花提取工段温度参数数据，其次对每个批次进行数据处理，提取出反应温度变化的关键点，再次，对每个关键点进行处理，多个批次的经过处理的关键点正态分布拟合，以某个拟合度作为最终的参数设计点。而单点的设计空间造成PKS参数放行的范围狭隘，即使过程能力较低也无法作出设计空间的优化，非常不利于PKS在智能制造中发挥作用。目前尚没有一种针对于PKS参数设计空间的优化方法。
技术实现思路
为了解决现有技术的问题，本专利技术提供了一种系统参数设计空间优化方法及装置，通过筛选出与关键质量属性相关的关键过程参数，并建立两者的关系模型，优化系统参数设计空间，为参数放行提供一种有效、可靠的解决方案。所述技术方案如下：一方面，本专利技术提供了一种系统参数设计空间优化方法，包括：获取过程参数数据，所述过程参数包括上一工段的中间体的质量参数；根据工段生产情况，选择关键质量属性的类型；筛选与所述关键质量属性相关的过程参数，作为关键过程参数；建立所述关键过程参数与关键质量属性之间的关系模型；根据所述关系模型，获取设计空间，所述设计空间为对应于所述关键质量属性的特定区间范围。进一步地，所述筛选与所述关键质量属性相关的过程参数包括：对过程参数进行相对标准偏差分析，得到符合偏差阈值的过程参数；对所述符合偏差阈值的过程参数进行相关性分析，得到过程参数与关键质量属性之间的相关系数；根据所述相关系数，获取所述过程参数与关键质量属性之间的显著系数；根据所述显著系数，筛选得到关键过程参数。进一步地，所述根据所述显著系数，筛选得到关键过程参数包括：确定显著系数阈值，得到小于所述显著系数阈值的目标显著系数；根据所述目标显著系数，获取对应的过程参数，作为关键过程参数。进一步地，所述建立所述关键过程参数与关键质量属性之间的关系模型包括：对关键过程参数和关键质量属性进行数据标准化操作；利用逐步回归方法，对标准化的关键过程参数和关键质量属性进行拟合操作，得到关系模型。进一步地，所述获取设计空间之后还包括：对所述设计空间进行验证，包括：在所述设计空间范围内和外各取一定数量的点；获取所述点对应的质量数据，将所述设计空间范围内和外的点的质量数据分别与预设的质量标准相比较，得到验证结果；和/或以所述设计空间作为参数放行范围，收集质量属性数据；计算质量属性的过程能力；与原始过程能力比较，得到验证结果。进一步地，所述相对标准偏差分析通过以下公式实现：其中，xi为各批次样品的某过程参数的值，n为样品容量，为样品某过程参数的平均值。进一步地，逐步回归过程中包括：获取关系模型的决定系数；比较所述决定系数与决定度阈值的大小；若所述决定系数低于所述决定度阈值，则扩大入选的置信度，直至所述决定系数大于决定度阈值。另一方面，本专利技术提供了一种系统参数设计空间优化装置，包括以下模块：过程参数模块，用于获取过程参数数据，所述过程参数包括上一工段的中间体的质量参数；CQA选择模块，用于根据工段生产情况，选择关键质量属性的类型；CPP筛选模块，用于筛选与所述关键质量属性相关的过程参数，作为关键过程参数；模型模块，用于建立所述关键过程参数与关键质量属性之间的关系模型；设计空间模块，用于根据所述关系模型，获取设计空间，所述设计空间为对应于所述关键质量属性的特定区间范围。进一步地，所述CPP筛选模块包括：RSD分析单元，用于对过程参数进行相对标准偏差分析，得到符合偏差阈值的过程参数；相关性分析单元，用于对所述符合偏差阈值的过程参数进行相关性分析，得到过程参数与关键质量属性之间的相关系数；显著系数单元，用于根据所述相关系数，获取所述过程参数与关键质量属性之间的显著系数；筛选单元，用于根据所述显著系数，筛选得到关键过程参数。进一步地，所述装置还包括验证模块，所述验证模块包括：取点单元，用于在所述设计空间范围内和外各取一定数量的点；质量标准比较单元，用于获取所述点对应的质量数据，将所述设计空间范围内和外的点的质量数据分别与预设的质量标准相比较，得到验证结果；和/或放行单元，用于以所述设计空间作为参数放行范围，收集质量属性数据；能力计算单元，用于计算质量属性的过程能力；能力比较单元，用于与原始过程能力比较，得到验证结果。本专利技术提供的技术方案带来的有益效果如下：1)通过RSD分析和相关性分析，筛选出与关键质量属性相关的关键过程参数，为模型的建立提供可靠的参数素材；2)通过逐步回归方法建立关键过程参数与关键质量属性之间的关系模型，避免多重共线性的影响，模型可靠性高；3)适当扩大入选置信度，控制模型的决定系数高于阈值，保证最终设计空间的可靠性；4)对设计空间进一步进行验证，验证设计空间优化结果的准确性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的系统参数设计空间优化方法流程图；图2是本专利技术实施例提供的筛选关键过程参数的方法流程图；图3是本专利技术实施例提供的建立数学模型的方法流程图；图4是本专利技术实施例提供的逐步回归过程中扩大放行参数的方法流程图；图5是本专利技术实施例提供的验证设计空间的方法流程图；图6是本专利技术实施例提供的系统参数设计空间优化装置的模块框图；图7是本专利技术实施例提供的设计空间的软件界面示意图；图8是本专利技术实施例提供的设计空间验证方法流程图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。实施例1本专利技术实施例中，以沉浓缩过程为例，通过PKS收集处理生产数据，通过逐步回归法建立关键过程参数与关键质量参数之间的数学模型，最后用MODDE软件计算设计空间，并将设计空间作为工段关键过程参数放行的标准，非关键过程参数可按当前生产标准进行放行，尝试建立一种适用于中药生产过程的过程参数放行的方法。在本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统参数设计空间优化方法，其特征在于，包括：获取过程参数数据，所述过程参数包括上一工段的中间体的质量参数；根据工段生产情况，选择关键质量属性的类型；筛选与所述关键质量属性相关的过程参数，作为关键过程参数；建立所述关键过程参数与关键质量属性之间的关系模型；根据所述关系模型，获取设计空间，所述设计空间为对应于所述关键质量属性的特定区间范围。

【技术特征摘要】
1.一种系统参数设计空间优化方法，其特征在于，包括：获取过程参数数据，所述过程参数包括上一工段的中间体的质量参数；根据工段生产情况，选择关键质量属性的类型；筛选与所述关键质量属性相关的过程参数，作为关键过程参数；建立所述关键过程参数与关键质量属性之间的关系模型；根据所述关系模型，获取设计空间，所述设计空间为对应于所述关键质量属性的特定区间范围。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述筛选与所述关键质量属性相关的过程参数包括：对过程参数进行相对标准偏差分析，得到符合偏差阈值的过程参数；对所述符合偏差阈值的过程参数进行相关性分析，得到过程参数与关键质量属性之间的相关系数；根据所述相关系数，获取所述过程参数与关键质量属性之间的显著系数；根据所述显著系数，筛选得到关键过程参数。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述显著系数，筛选得到关键过程参数包括：确定显著系数阈值，得到小于所述显著系数阈值的目标显著系数；根据所述目标显著系数，获取对应的过程参数，作为关键过程参数。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立所述关键过程参数与关键质量属性之间的关系模型包括：对关键过程参数和关键质量属性进行数据标准化操作；利用逐步回归方法，对标准化的关键过程参数和关键质量属性进行拟合操作，得到关系模型。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取设计空间之后还包括：对所述设计空间进行验证，包括：在所述设计空间范围内和外各取一定数量的点；获取所述点对应的质量数据，将所述设计空间范围内和外的点的质量数据分别与预设的质量标准相比较，得到验证结果；和/或以所述设计空间作为参数放行范围，收集质量属性数据；计算质量属性的过程能力；与原始过程能力比较，得到验证结果。6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述相对标准偏差分析通过以下...

【专利技术属性】
技术研发人员：萧伟，刘雪松，凌娅，陈勇，王振中，姜晓红，毕宇安，李页瑞，包乐伟，章晨峰，王磊，陈永杰，
申请(专利权)人：江苏康缘药业股份有限公司，浙江大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32