分析过程变量的方法技术

描述了监测和评价生产过程的方法，它是以使用质量指数的目标值为基础的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及与从化学品制造方法制得的化学产品有关的评价产品质量的方法。更具体地说，本专利技术涉及生产间歇式过程的目标型质量监测的方法。在任何化学品制造过程中，由生产间歇式过程制备的成品化学产品的质量控制和监测对于制造商是关键的。制造公司典型地生产出许多不同的产品以满足特定的消费者需要。生产水性涂料的公司毫无例外地遵守该一般规则。另外，由消费者认可的逐渐精确的质量要求是现在考虑的标准。一个单位的生产或一个批次的产品质量是由该产品的一组所测量的特性或性能决定的。该公司能够以市场，产品的类似性，生产地点等为基础来组织它的产品进入商业渠道。经理，技术专家，以及质量保证和分析/质量控制人员希望快速地监测产品和工艺质量并以从它们各自职责范畴所观察的质量特性为基础来设定那些改进优先项。从不同方面和不同“合计(aggregation)”水平“观察”该公司的一种能力是牵涉到公司的财务状况的整个系统的共同特征。在该系统中，具有不同的功能义务或职责等级的经理们能够获得与它们的决策范畴一致地合计的财务信息。财务信息的翻滚和损毁是直接性的，因为全部的数据是以同样的单位即金钱来记录和表达的。例如现有若干与乳液聚合物制造有关的问题，它们包括但不限于，例如，不正确的聚合物产品，误贴标签的产品，污染的聚合物产品，污染的原材料，一种或多种单体的误加料，不正确的重量百分含量聚合物固体，不正确的中和度，试剂和次要添加剂的误加料以及它们的结合。在化学品制造过程中评价质量控制的任何方法必须是可靠的并且相当容易地由实验室，技术人员和工厂人员操作和理解。在包括乳液聚合物在内的化学产品的制造中的一个特别困难的问题是可靠地和可触知地监测生产间歇式过程的质量控制。监测间歇式过程的产品质量的传统方法已经包括对于一种或多种性能而言批料的分类，按技术规格(即满足全部的产品性能定义的要求，一般以技术规格范围例如90-95KU的斯托默(stormer)粘度表达)或不按技术规格。其它措施，如以Cp或Cpk表达的工艺能力，现在也广泛地用于监测产品质量。由于Six SigmaTM和更早期改进程序的结果，如总质量管理(TQM)，1.33或更大的Cpk是关键性能如斯托默和ICI粘度，光泽，着色强度，砂含量，粒度等所需要的。然而，希望提供其它的方式来监测生产间歇式过程的质量，以与规定的目标值之间的偏差为基础。监测和评价产品质量对％in-spec或Cp/Cpk的这一方法的优点也是令人想望的和具有重要的实用性。本专利技术人已经发现了生产间歇式过程的目标型质量监测和控制的一种令人吃惊的高效和可靠的方法。该方法提供了在通常地制备多个批次的具体化学产品的工厂中制造的化学产品的有效和可靠的质量控制(QC)和质量监测。通过使用以特定类型的损失函数为基础的目标近似的偏差，我们将最初具有各种不同度量单位的产品特性测量结果，换算成无单位的量值，称作“质量指数”，或Q.I.。质量指数对于全部产品的全部产品性能具有一致的意义。这使得可以许多不同的方面实现质量测量的容易综合。一致定义的质量指数提供了解决例如下列问题的途径1.公司的质量改进程序和工作是否对合计的产品质量有作用？2.两个或更多个制造地点是否可以制造出具有相等一致性的相同组的产品。3.对于设备的资本改良预算的增加或雇员培训对产品质量有作用吗？这些问题中的每一个难以用现有的质量监测技术来解答，因为还没有先前可利用的将具有许多不同的度量单位的质量特性数据相结合的技术。在一些情况下，将所测量的产品性能换算成离散的评价值来进行综合和对比。换句话说，制造出一批产品，和所测量的性能，包括但不限于例如pH，粘度，粒度，固体，和凝胶，个别地与该产品的技术规格进行比较。如果全部所测量的性能满足它们的所确定的技术规格，则该批产品被归类为令人满意的。诸如此类这些的策略具有两个主要的缺点1.它维持以下态度在技术规格范围内的任何值对于客户满意度而言同样是良好的(参考附图说明图1)。2.作为接近100％的百分满意度，它难以刺激在可变性上的改进和继续减少。对于百分满意度的统计型替代方案已经用于许多工业中，如汽车，宇宙空间，以及化学品和涂层工业。各种工艺能力指数，如Cp和Cpk，是在这些替代方案之中，并广泛地用于监测产品质量改进和将它传达到公司内部和消费者。虽然是有价值的度量方法，但是与使用Cpk作为质量的度量有关的事项包括1.如果该指数被认为是有效的，即它不稳固地偏离这些当中的任一个，则工艺稳定性和正常性的假定是需要的。2.它不是目标型的和因此无法在偏离目标的与和在目标上的工艺之间区分(参考图2)，和3.加宽该技术规格能够显著地改进Cpk。为了产生具有所需灵活性的产品质量监测系统以便在任何不同水平上观察质量，质量指数的定义是在分批水平上的单个产品特性测量的水平上作出。三个参数是定义该质量指数所需要的-性能的目标值(T)和高于和低于该目标值的两个数值，在这两个数值下质量指数都取零值。我们称这后两种质量为上零点(UZP)和下零点(LZP)，这常常对应于给定性能的技术规格上下限值。一旦这些量已经确定，我们使用规定的反二次损失函数(inverse quadratic loss function)将各个性能测量值转变成无单位的质量指数(参考图3)。相应地，本专利技术提供了监测和评价生产间歇式工艺的方法，包括以下步骤(a)根据参数定义质量指数，这些参数包括(i)该性能的目标值，(ii)比该性能的目标值低的值和(iii)比该性能的目标值高的值；和(b)应用规定的反二次损失函数将各个性能测量值转变成无单位的质量指数；其中，当试验结果精确地处于目标值时该质量指数取为100的最大值，和随着该性能远离目标而移动时它的值二次方地下降到负无穷大。根据一个实施方案该方法是自动化的。根据单独的一个实施方案，该方法用于监测连续生产过程。当试验结果精确地处于目标值时该质量指数取为100的最大值，和随着该性能远离目标而移动时它的值二次方地下降到负无穷大；但是我们任意地将下降停止在-999而让工厂中断。质量指数是无单位的量值。如果我们设定该零点以使损失函数的形状具有与从一个性能到另一个性能的经济损失之间的一致关系，则Q.I.可用于跨越不同的性能和产品来进行有效的对比。接下来的三个图形说明了在化学工业中有用的三种所测量的产品性能的典型的损失函数。第一个图形(参考图4)代表了对称的情况，其中该目标是在技术规格范围中居中。在第二个图形(参考图5)中，该目标是偏离中心的，因为越接近该低技术规格的值允许在装卸过程中更容易地处置该产品。该第三个图形(参考图6)是一侧(one-sided)的技术规格的例子，其中最后目标是具有零的值，即较低是更好的，如对于批次凝胶水平或残余单体而言。我们设定该目标多少高于零以适应利用目前测量方法的检测极限。相反地，如果低于给定值的任何情况被认为是同样良好的(即＜0.02克/qt.Gel凝胶，在325目筛上)，则我们能够设定该目标和适当地降低零点而对于在目标上或低于目标的试验结果可以获得100的Q.I.。因为质量指数是无单位的值，各个Q.I.能够使用性能值的简单数学平均或权重平均而结合到平均质量指数(A.Q.I.)中。权重应用于每一性能(以该性能的临界性为基础)，其中较高的权重所达本文档来自技高网...

【技术保护点】
监测和评价生产间歇式工艺的方法，包括以下步骤：（ａ）根据参数定义质量指数，这些参数包括：（ｉ）该性能的目标值，（ｉｉ）比该性能的目标值低的值和（ｉｉｉ）比该性能的目标值高的值；和（ｂ）应用规定的反二次损失函数将各个性能测量值 转变成无单位的质量指数；其中，当试验结果精确地处于目标值时该质量指数取为１００的最大值，和随着该性能远离目标而移动时它的值二次方地下降到负无穷大。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：DA科帕斯，
申请(专利权)人：罗姆和哈斯公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]