提高TM710水分仪校准准确度(新)4.3.pptx

新疆卷烟厂制丝车间QC小组攻关型在整个制丝过程中，从原料准备到成品烟丝的生成，含水率对烟草制品的质量影响都至关重要。控制好物料水分将提高烟叶的柔韧性和耐加工性，也会改善成品烟丝结构，提高出叶率、出丝率、长梗率、出梗丝率，最终会降低消耗、稳定卷烟产品质量。我厂目前在用TM710系列水分仪26台，生产包括红河、云烟、雪莲等品牌的多达十余种牌号的烟丝。在水分仪使用中一直存在有烟丝等级差异大，水分仪数量多的特点，准确校准难度比较大。n n课题名称：课题名称：提高TM710水分仪校准准确度n n小组名称：小组名称：雷鸣QC小组n n注册登记号注册登记号：XY/QC2015-1n n课题类型课题类型：攻关型n n活动时间：活动时间：二O一四年八月至二O一五年二月姓名学历/职称组内分工职务/职称吴悦研究生组长、总体负责电工/经济师李晓军大专人员安排设备组长/高级技师邓长其研究生效果验证工艺组长/工程师林保忠大专方案论证电工/高级技师张国强大专方案实施电工/高级技师李文亮本科方案实施电工/工程师岑咏琴本科烘箱检测质检员/高级工王蓉本科QC发布中控操作员不准水分仪故障水分仪位置改变其他水分仪除了定期按照计划校准外，非计划校准中，现场人员反映水分仪不准的情况占了很大比例抽查点检异地技改前，老制丝车间有水分仪12台，技改后新制丝车间有水分仪26台异地技改后异地技改前11121234月份201510测量误差测量误差仪器规定的校准条件下,测得值与标准的差值对于片叶不能超1%。对于烟丝不能超过0.5%。对于烟梗不能超过1%。传统校准水分仪的方法传统校准水分仪的方法采样手法不同，会造成采样误差数据记录不够规范没有对校准质量进行评价选题：选题：叶片1%叶丝0.5%叶片0.5%叶丝0.3%活动前活动目标可行性分析：可行性分析：不合理的采样时间采样人员不固定不合适的采样手法记录不规范没有统一的记录表格采样人员数据处理不科学第一类误差平均值第二类误差未评价不合适的调整越调越不准探头故障安装位置不合适水分仪存在问题不合适的采样位置环境温湿度环境影响末端因素1水分仪探头故障确认内容水分仪探头是否正常确认标准自动参考标定器(ARS)验证地点全车间水分仪确认结果使用自动标定器水分仪测量数据稳定性及TM710设备自身检测稳定性检查结果 正常确认人张国强确认时间5月10日-5月17日雷鸣QC小组 非要因末端因素2通道不正确确认内容生产牌号与水分仪通道是否一致确认标准匹配率100%验证地点全车间水分仪确认结果观察水分仪屏幕上的通道与工控电脑上的通道是否一致检查结果 正常确认人李文亮确认时间5月10日-5月17日雷鸣QC小组 非要因末端因素3环境温湿度影响确认内容水分仪正常工作时环境温湿度的变化确认标准确认湿度变化范围验证地点全车间水分仪确认结果观察温湿度表，确认是否超过水分仪设备的正常工况范围“双探测器专利技术，提供高速信号处理功能，并有效地排除了环境因素（如温度、光线 等）的干扰，从而提高了测量精度。”检查结果 正常确认人林保忠确认时间5月18日-5月30日雷鸣QC小组 非要因末端因素4采样人员不同确认内容水分仪正常工作时环境温湿度的变化确认标准采样人员不同是否显著影响采样结果验证地点烘后水分仪确认结果确认人李文亮确认时间6月3日-6月6日雷鸣QC小组 要因1、随机抽取两个电工在同一位置进行水分仪采样2、同一质检员使用同一烘箱对样品进行烘箱检测3、使用配对双样本T检验，结果表明，不同电工的采样对烘箱结果影响显著末端因素5记录不规范确认内容查阅过去一年记录确认标准数据记录齐全验证地点电工班资料柜确认结果1、记录不规范，存在大量类似小纸条。2、纸条上没有标注日期。3、有部分缺失。确认人吴悦确认时间6月3日-6月6日雷鸣QC小组 要因末端因素6数据处理不科学确认内容查阅过去一年记录确认标准查找有问题额数据验证地点电工班资料柜确认结果确认人吴悦确认时间6月7日-6月30日雷鸣QC小组 要因现有的评定方法存在缺陷。1、某次校准中，出现了水分仪测量值与烘箱值负相关的情况2、水分仪测量值的平均值为12.08，烘箱法测得的含水率为12.19，两者之差为-0.113、仅依靠8组差值的平均值却得不到任何一点这方面的信息。现有的评定方法存在缺陷。制定对策：制定对策：三个对策可以分为三个步骤分别完成三个对策可以分为三个步骤分别完成最终形成一套完整的、有指导意义的体系最终形成一套完整的、有指导意义的体系形成形成制丝车间水分仪校准规范制丝车间水分仪校准规范文件文件编制数据记录表科学处理数据规范采样过程确保记录准确、有效降低采样误差提高校准准确度确认采样操作规程实施一：确认采样时间和位置实际操作、评估效果形成文字、加强培训检查准备采样的在线水分仪的通道，确定当前生产牌号与准备采样水分仪通道符合。在过料稳定、均匀后进行采样，保证当前水分仪度数在正常生产范围内。在TM710探头后进行取样，采集光斑后10cm处的物料。在一定的采样周期内平均采集物料，禁止抓一把就完成采样，这样的物料不具有代表性。因为TM710显示的采样水分值为一定采样周期内的平均值，并不是一个瞬时值。采样过程中物料不能出现断料露底现象，否则需重新采集。采样时尽量抓取表面的物料，因为TM710水分仪工作是按红外线吸收反射原理进行，而红外线对表面物料分析更为准确。采样后读数时，如果看到测量值的标准偏差()比较大(0.3),说明该样品偏差比较大，容易造成测量误差，则需重新取样。制定数据记录表实施二：评估数据计算所需数据制定表格定制成册、存档科学处理数据实施三：静态校准确定仪器本身允差范围用卡方分布计算动态校准时允差范围表表11静态校准前水分仪与烘箱检测数据静态校准前水分仪与烘箱检测数据科学处理数据实施三：静态校准确定仪器本身允差范围用卡方分布计算动态校准时允差范围表表22静态校准后水分仪与烘箱检测数据静态校准后水分仪与烘箱检测数据科学处理数据实施三：123456789101112131415161718192021222324024681012141618-2水分仪测量值M烘箱法测量值(L)残差(M-L)通过静态校准，对水分仪的修正值进行了调整，残差明显减少。科学处理数据实施三：最小二乘法最小二乘法R2=0.9971681012141618681012141618校准后的测量曲线科学处理数据实施三：经过简单的计算可得标定后的决定系数r为0.997，回归残差的标准偏差为0.136，与静态标定前的0.34相比已经改进很多。水分仪测量值(M)残差024681012141618-0.6-0.4-0.200.20.40.6ResidualPlot科学处理数据实施三：独立且同为标准正态分布的n个随机变量，其平方和服从卡方分布(Chi-squaredistribution)是给定的置信水平 是给定的置信水平 是给定的置信水平 科学处理数据实施三：在日常校准中，一般取样8次，因此残差与残差标准差的平方和服从自由度为7的卡方分布。在静态标定时，我们得到了残差的方差0.136，该值是对线性回归模型中随机误差项方差的无偏估计，即可以认为随机误差项服从正态分布N(0,0.136)。以静态的眼光审视动态标定时的每对数据，可以认为每个仪器值和烘箱值的残差也同样服从相同的分布即N(0,0.136)。是给定的置信水平 是给定的置信水平 是给定的置信水平（科学处理数据实施三：化简后的公式化简后的公式该置信区间的意义是：在95%的置信水平下，如果动态校准时的残差标准差在该范围内，那么可以认为本次校准时，在考虑各种误差存在的情况下，能够接受本次校准结果，认为校准合格。如果超出范围，则重新校准。科学处理数据实施三：带入公式计算，得到2的置信区间为0.0092,0.077的置信区间为0.096,0.277方案实施阶段完成后（2014年9月），水分仪校准准确度持续提高，截至2015年3月，校准精度已控制在叶片0.5%，叶丝0.3%以内。活动前活动后活动前活动后叶片1%叶丝0.5%叶片0.5%叶丝0.3%提高设备管理水平为工艺参数稳定提供了准确参考信息保证产品质量当水分仪出现不准的情况时，操作人员往往会非常疑惑，不知道该以哪个检测数据为准。不断在质检室和水分仪质检跑来跑去，取样对比数据。“对于检测烟草水分含量的设备而言，国内现尚无检定规程，所以对其只能采取先用国内外公认的烟草水分测量最准确的方法“烘箱加热测量法”对某一被测对象进行测量，所测得的水分数据作为名义值；再用检测水分含量的设备对该测对象进行测量，所测得的水分数据作为实际值；将水分数据的名义值与实际值进行比较，对于生产线上的水份仪,偏差应在0.5%范围内;对于实验室中的水份仪,偏差应在0.3%范围内。如果两者之间产生偏差的话,就得对烟草水分测量进行修正，使其准确。”昆明卷烟厂烟草水分测量设备内部校准办法填补一项空白项目有效措施标准化1校准水分仪优秀操作法制作校准TM710水分仪优秀操作法视频2起草校准规范起草并通过制丝车间在线检测设备管理办法校准TM710水分仪优秀操作法视频小组成员在QC活动过程中加深了对水分仪校准方法的理解，掌握了利用统计学原理科学处理数据的方法，提高了团队工作的能力，加强了团队凝聚力下一计划：【1】浅析影响TM710红外水分仪在线测量误差的因素及对策河南科技2013年15期|陈文明张贤【2】干燥法在线校准TM710红外水分仪计量技术2011年第10期|王志杰【3】标定红外水分仪时易忽视的一个统计问题中国质量2008年第5期|崔源【4】卷烟企业TM710在线红外水分仪优化改进设备管理与维修2014年第9期|赵勇马剑坤郭阳【5】静态水分仪和动态水分仪之间模型传递参数的推导科技风2012年08|杨贵波本课题在项目进行中，参考了大量文献与资料，由于数量较多，不一一列出，给本课题的攻关起到关键提示和思路的文献如下，对这些作者表示感谢，以尊重诸位作者的劳动成果。