一种卷包车间质量数据预处理方法技术

本发明专利技术涉及一种卷包车间质量数据预处理方法，通过烟支物理指标综合测试台的数据通过socket方式存储，生产过程中设备相关参数、状态等信息通过OPC方式存储，设备维修、外观缺陷和辅料信息等数据通过MES系统手动录入存储。并对生产过程中由于人为操作失误和设备偶然性的异常数据对辅助结果会产生较大偏差，通过数据本身规则对数据进行筛查清洗出符合规则的质量数据；对于存储节点较为分散的数据通过关联因素对其进行集成；冗余存储和不相关的数据对其进行归约处理；非结构化存储的数据通过数据转换成为可以直接使用的数据，通过云数据中心的存储方式可实现高效数据调用，为精确对烟草卷包车间质量做出辅助决策。

A Pre-processing Method of Quality Data in Bag Workshop

【技术实现步骤摘要】
一种卷包车间质量数据预处理方法
本专利技术属于烟草卷包车间质量管理辅助决策
，特别是指一种卷包车间质量数据预处理方法。
技术介绍
烟草生产车间，卷包设备类型众多、产品质量问题的种类和产生原因错综复杂，质量问题对应产生原因之间各种因素互相关联，这对卷接包车间质量管控带来了较大困难。传统质量管控方法不能及时发现并合理做好质量管控先觉指导。在传统的工作中，只能通过不断地巡视观察质量情况从而查找存在的质量隐患。由于卷接包装工艺较复杂，并不能面面俱到，以往操作人员及维修人员处理故障都是凭借自身的经验，存在疏漏。如下图1所示，目前卷包车间质量分析方法主要是通过单一的物理指标数据通过单一的数据源进行人工分析，由于生产过程中的物理指标是测试后的结果，属于一个结果的体现，并不能实时关联生产状态对生产过程进行实时评价和分析并判断和定位具体的质量问题。目前卷包车间影响产品质量问题的因素较多，与产品质量问题相关的数据的来源及数量均较多，如何能够精确对卷包车间质量做出辅助决策，需要对卷包车间各类与生产质量相关数据进行采集及存储，但是现技术中，均是对单一的物理指标进行分析，不能做到采用多方面数据进行综合分析。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种卷包车间质量数据预处理方法，以解决现有技术对卷烟车间卷包质量分析仅能采用单一质量数据的方法。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种卷包车间质量数据预处理方法，包括以下步骤：1)提取用于存储卷包车间所有影响产品质量问题因素所涉及数据的基础数据库的任一数据，判断所提取的数据是否属于异常的业务数据，若是，2)进行数据清洗，按设定的数据清洗规则，对提取的数据按数据清洗规则进行筛查，获得符合的预处理数据，保存到预处理数据库；若否则，判断是否属于需要归约数据，若是，3)根据影响质量问题的设定数量的特征，在保持数据原貌的前提下，与各个特征进行比对，删除与上述各个特征均不相关的数据，并将归约后的数据保存到预处理数据库；若否则，判断是否属于需要集成数据，若是，4)判断并提取与所述数据相关的存储于基础数据库中的相应数据，并通过设定的关联因素进行集成，将集成后的数据保存到预处理数据库；若否则，判断是否属于需要变换数据，若是，5)通过计算、统计或替换将该数据转换成能够直接使用的数据，并保存到预处理数据库；若否则，则将该数据保存于非正常数据库；6)重复上述步骤1)至5)，直至基础数据库内的所有数据均预处理完成，或完成基础数据库内设定数据的预处理。所述基础数据库内的数据存储方法包括以下步骤：1)将卷烟车间影响质量问题的因素进行分类，至少包括物理指标因素、生产过程实时状态因素、设备维修因素、辅料信息因素及外观缺陷因素；2)所述设备维修因素所涉及的数据，所述辅料信息因素所涉及的数据，所述外观缺陷所涉及的数据均通过MES系统录入基础数据库；所述物理指标因素所涉及的数据由综合测试台通过socket通信传递给基础数据库；所述生产过程实时状态因素所涉及的数据通过设备的PLC通信和OPC通信录入基础数据库。所述物理指标因素所涉及的数据至少包括烟支圆周数据、烟支长度数据、烟支重量数据或吸阻数据中和一种或一种以上组合。所述生产过程实时状态因素所涉及的数据至少包括设备停机信息数据、产量信息数据、停机原因数据或设备有效作业率数据中的一种或一种以上组合。所述外观缺陷因素所涉及的数据至少包括条装外观缺陷数据、盒装外观缺陷数据或烟支外观缺陷数据中的一种或一种以上组合。所述异常的业务数据至少包括超出正常值的不合理数据、字段出现空值、人工填写缺失、其它相同状态下的矛盾数据、对比机台与当班排产对应牌号选错数据、偏差较大数据或字段缺失数据中的一种或一种以上组合。所述异常的业务数据来源于综合测试台数据、MES系统填写的外观缺陷所涉及的数据、产量异常数据、设备有效作业率异常数据、停机时长异常数据或停机原因数据。数据清洗规则采用比对校验法、剔空值法或设置阈值法中的一种或一种以上组合。本专利技术的有益效果是：本技术方案通过烟支物理指标综合测试台的数据通过socket方式存储，生产过程中设备相关参数、状态等信息通过OPC方式存储，设备维修、外观缺陷和辅料信息等数据通过MES系统手动录入存储。并对生产过程中由于人为操作失误和设备偶然性的异常数据对辅助结果会产生较大偏差，通过数据本身规则对数据进行筛查清洗出符合规则的质量数据；对于存储节点较为分散的数据通过关联因素对其进行集成；冗余存储和不相关的数据对其进行归约处理；非结构化存储的数据通过数据转换成为可以直接使用的数据，通过云数据中心的存储方式可实现高效数据调用，为精确对烟草卷包车间质量做出辅助决策。附图说明图1为现有技术质量问题分析逻辑图；图2为本专利技术数据采集及存储原理图；图3为本专利技术数据预处理逻辑图。具体实施方式以下通过实施例来详细说明本专利技术的技术方案，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本专利技术的技术方案，而不能解释为是对本专利技术技术方案的限制。为了能够精确对卷包车间质量做出辅助决策，需要对卷包车间各类生产质量相关数据进行采集及存储，由于卷包车间数据节点和数据类型较多，需要对不同设备采用不同原理进行数据采集并进行存储，通过云数据中心的存储方式可实现高效数据调用。为了实现对卷包车间质量辅助决策支持，需要全面了解卷烟车间影响产品质量问题的所有因素，通过长期的统计分析，现卷烟车间影响产品质量问题的因素主要包括物理指标因素、生产过程实时状态因素、设备维修因素、辅料信息因素及外观缺陷因素。其中，物理指标因素主要包括烟支圆周，烟支长度、烟支重量或吸阻(指吸烟阻力)等因素是影响到卷烟质量的主要因素，当然也包括有其它影响物理指标的因素，在本申请的各实施例中没有提出，其它的影响物理指标的因素可以根据具体的情况，若某一其它物理指标对影响产品质量的因素比重较大，可以根据需要增加到物理指标因素的数据采集中，若上述的物理指标因素并没有在实际的卷烟车间占有一定的比重，也可以从物理指标因素的数据采集中删除。而且，在本申请的物理指标因素中，可以根据需要选择其中的一种或一种以上的影响因素进行数据的采集。在本申请中，生产过程实时状态因素主要包括设备停机信息、产量信息、停机原因或设备有效作业率中的一种或一种以上组合，此方面具体需要采集哪些数据，根据实际的需要进行设定，但是，在生产过程实时状态因素的数据采集中，也可以包括实际生产时，其它方面影响到产品质量的生产过程实时状态因素的数据。在本申请中，外观缺陷因素至少包括条装外观缺陷、盒装外观缺陷或烟支外观缺陷中的一种或一种以上组合。此处的条装外观缺陷是指整条包装的外观缺陷，依据国内常规的条装数量，基本为十小盒包装为一条；此处的盒装外观缺陷是指小盒包装的外观缺陷，在通常情况下，小盒包装的数量为二十支装、十支装或其它数量，烟支外观缺陷是指单一烟支的外观缺陷。如图2所示，在进行数据采集时，设备维修因素所涉及的数据通过MES系统手工录入到基础数据库中，这主要是因为，设备维修因素为非常态因素。所需要的辅料信息因素所涉及的数据通过MES系统手工录入基础数据库中。外观缺陷因素所涉及的数据通常由品管部通过MES系统录入到基础数据库中，在其它实施例中，由外观缺陷因素的判断部门录入，至于录入的部门并不影响本申请技本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种卷包车间质量数据预处理方法，其特征在于，包括以下步骤：1)提取用于存储卷包车间所有影响产品质量问题因素所涉及数据的基础数据库的任一数据，判断所提取的数据是否属于异常的业务数据，若是，2)进行数据清洗，按设定的数据清洗规则，对提取的数据按数据清洗规则进行筛查，获得符合的预处理数据，保存到预处理数据库；若否则，判断是否属于需要归约数据，若是，3)根据影响质量问题的设定数量的特征，在保持数据原貌的前提下，与各个特征进行比对，删除与上述各个特征均不相关的数据，并将归约后的数据保存到预处理数据库；若否则，判断是否属于需要集成数据，若是，4)判断并提取与所述数据相关的存储于基础数据库中的相应数据，并通过设定的关联因素进行集成，将集成后的数据保存到预处理数据库；若否则，判断是否属于需要变换数据，若是，5)通过计算、统计或替换将该数据转换成能够直接使用的数据，并保存到预处理数据库；若否则，则将该数据保存于非正常数据库；6)重复上述步骤1)至5)，直至基础数据库内的所有数据均预处理完成，或完成基础数据库内设定数据的预处理。

【技术特征摘要】
1.一种卷包车间质量数据预处理方法，其特征在于，包括以下步骤：1)提取用于存储卷包车间所有影响产品质量问题因素所涉及数据的基础数据库的任一数据，判断所提取的数据是否属于异常的业务数据，若是，2)进行数据清洗，按设定的数据清洗规则，对提取的数据按数据清洗规则进行筛查，获得符合的预处理数据，保存到预处理数据库；若否则，判断是否属于需要归约数据，若是，3)根据影响质量问题的设定数量的特征，在保持数据原貌的前提下，与各个特征进行比对，删除与上述各个特征均不相关的数据，并将归约后的数据保存到预处理数据库；若否则，判断是否属于需要集成数据，若是，4)判断并提取与所述数据相关的存储于基础数据库中的相应数据，并通过设定的关联因素进行集成，将集成后的数据保存到预处理数据库；若否则，判断是否属于需要变换数据，若是，5)通过计算、统计或替换将该数据转换成能够直接使用的数据，并保存到预处理数据库；若否则，则将该数据保存于非正常数据库；6)重复上述步骤1)至5)，直至基础数据库内的所有数据均预处理完成，或完成基础数据库内设定数据的预处理。2.根据权利要求1所述的卷包车间质量数据预处理方法，其特征在于，所述基础数据库内的数据存储方法包括以下步骤：1)将卷烟车间影响质量问题的因素进行分类，至少包括物理指标因素、生产过程实时状态因素、设备维修因素、辅料信息因素及外观缺陷因素；2)所述设备维修因素所涉及的数据，所述辅料信息因素所涉及的数据，所述外观缺陷所涉及的数据均通过MES系统录入基础数据库；所述物理指标因素...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱正运，罗勇，李勇，朱知元，李明，孔维熙，蔡培良，陶力，陶彪，
申请(专利权)人：红云红河烟草集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：云南,53