[发明专利]板坯加热炉过程能力在线评估方法

说明书

技术领域

本发明涉及加热炉过程能力在线评估技术领域，特别是涉及一种板坯加热炉过程能力在线评估方法。

背景技术

加热炉生产过程中存在“柔性”和“刚性”两个相对立的需求系统。“柔性”系统要求加热炉能适应各种钢种、规格和工艺，且能适应不同产品的过渡，满足不同的订单需求。而“刚性”系统则要求不论何种产品、操作方式、过渡方式和设备状况，均要求产品达到规定的质量和性能。但由于人工操作参与、炉子惯性和设备性能等环节的影响和限制，导致整个系统不可能完全处于稳定受控状态，进而出现“柔性”系统和“刚性”系统之间的对立。针对这种需求对立现状，如何进行加热炉生产过程的控制和运行管理，最大程度地进行“柔性”和“刚性”需求间的协调，对于提高加热炉的控制和调节水平，进而提高生产质量、能力、效率和节能降耗等方面均具有重要的实际意义。

目前加热炉控制系统中的过程控制级虽然从功能上能根据生产工艺和相关数学模型对生产线上的各机组和各设备进行优化设定。但一方面由于机组“柔性”的存在，导致加热炉的生产过程不可能一直保持在稳定受控状态，完全实现自动化生产；另一方面过程控制级主要实现具体过程的控制调节，并不能综合反映整个加热炉阶段性的控制运行水平。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种板坯加热炉过程能力的在线评估方法，该方法一方面可以直观地反映加热炉现场控制管理水平，作为生产管理考核参考指标；另一方面可以为加热炉控制调节和故障检修提供预警提示。

本发明解决其技术问题采用以下的技术方案：

本发明提供的板坯加热炉过程能力在线评估方法，具体是：先对样本数据进行正态化分布的检验和转换，然后引入过程能力指数和过程性能指数，从反映板坯加热炉生产经济技术水平和质量技术水平两个层次进行板坯加热炉过程能力或状态的在线状态评估，实现指导车间绩效考核管理的同时，为板坯加热炉的在线优化控制调整和故障排查提供预警。

所述对样本数据进行正态化分布的检验和转换，其方法是：首先进行抽样数据的正态性检验，若抽样数据为正态分布，即进行指数的计算。若非正态化分布，对于较为接近正态化形式的偏态分布，通过采用对数转换、平方根转换、倒数转换、平方根后倒数转换、平方根后再取反正弦、幂转换等进行尝试转换，并进行正态性检验；对于实际分布远离正态的分布，考虑利用约翰逊曲线族、Pearson曲线族拟合等方法进行指数估计。

所述加热炉过程能力或状态的在线状态评估，可以采用包括以下步骤的方法：

第一阶段是：首先基于工艺技术分析和产品实验室分析确定相关考核指标上下限规格；接着对新建调试后的或大修后的机组进行阶段生产试验，若试验达到了可接受标准，则进入评估准则制定阶段，若没有达到可接受标准，则说明调试或大修未达标，需要进行重新调试检修；

第二阶段是：对于达到可接受标准的加热炉，进入评估准则制定阶段，并开展两方面工作，其一确定下阶段抽样数量及抽样方案，并等待下次大修评估使用，其二结合实验阶段样本进行过程能力指数的计算和分析，确定出评估准则；在确定了评估准则后，进行是否进行阶段运行过程状态的评估；如需要进行评估则进入第三阶段，否则等待下次大修；

第三阶段是：对需要进行过程状态评估的生产过程进行取样、处理、计算和分析，得出具体的指标，并形成不同班组的在线生产过程性能计算指数，以指导绩效考核；

第四阶段是：将目前考核评估阶段的过程性能指数计算结果与在线试验阶段的过程能力指数进行对比分析，从而得出加热炉阶段性的生产过程状态，以反映运行控制水平。

第四阶段过程中，所述过程能力指数可以采用以下的评估模型：

当                                                时，表示当前过程能力低于固有过程能力，应马上查找原因，加以消除，

当时，表示当前过程能力高于固有的过程能力，应保持当前的过程能力，

其中，P_PK（process performance index）为过程性能指数；C_PK（process capability index）为过程能力指数。

本发明与现有技术相比，具有以下的主要有益效果：

其一.首次在加热炉控制系统中嵌入质量管理控制技术。