Автоматизация обработки данных весового контроля – необходимое условие обеспечения контроля качества продукции.

on Вторник, 09 Декабрь 2014. Posted in Публикации

Обработка данных является одним из важнейших участков при применении весового контроля выпускаемой продукции. В условиях поточного производства использование ручной обработки данных не дает никаких преимуществ и не способствует выпуску качественной продукции.

Автоматизация обработки данных весового контроля – необходимое условие обеспечения контроля качества продукции.

Est modus in rebus - Всему есть мера. Квинт Гораций Флакк

Est modus in rebus - Всему есть мера.

(Квинт Гораций Флакк)



Data processing - one of the most important parts of a weight control product. In terms of flow-line production, there is no advantage to use a manual data processing and no impact to the production of quality products. Modern methods of data analysis based on computer technology come to help. There is a quite simple essence - weight of the weight equipment sends data to the server during the process which is then used for operational control and for subsequent analysis.


Аннотация

Обработка данных является одним из важнейших участков при применении весового контроля выпускаемой продукции. В условиях поточного производства использование ручной обработки данных не дает никаких преимуществ и не способствует выпуску качественной продукции.

Автоматизация обработки данных весового контроля – необходимое условие обеспечения контроля качества продукции.

Учитывая то, что весовой контроль является наиболее простым и неразрушающим методом контроля качества, его применение возможно при выпуске очень широкого круга продукции.
При поточном выпуске продукции с большим процентом выборки, а особенно при 100% контроле использовать традиционные ручные методы учета и обработки данных физически невозможно. 
Достаточно печально обстоит дело при выборочном контроле, когда надо обеспечить приемлемый объем выборки, а скорость конвейера достаточно высока. В таком случае необходимо не только отслеживать появление брака, но и успевать записывать результаты весового контроля для их последующей обработки, и успевать осуществлять сам отбор продукции для контроля качества. Фактически для осуществления этих функций становится необходимым держать специального оператора на линии.
Безусловно, при использовании весового конвейера, встроенного в линию фасовки, для контроля качества можно использовать механизм автоматической отбраковки, когда несоответствующая продукция удаляется с конвейера, но тогда на оператора линии ложится задача по определению много или мало отбраковки произошло за определенный промежуток времени. Однако добавление новой функции неизбежно приведет либо к ухудшению исполнения уже существующих обязанностей, либо потребует увеличения численности персонала на линии. Кроме этого, трбуется дополнительный учет отбракованной продукции. При этом, ручная запись и обработка данных весового контроля становится просто невозможной.
Здесь на помощь приходят современные методы учета и анализа данных, основанные на компьютерной технике. Их суть проста: при фиксации веса весовое оборудование посылает данные на сервер, которые в дальнейшем используются как для оперативного контроля, так и для последующего анализа.
Сам комплекс состоит из трех компонентов:
• весы, имеющие интерфейс связи и способные обмениваться данными со внешними устройствами;
• сетевая и компьютерная техника;
• программное обеспечение.
Если с первыми двумя компонентами все просто, то вариантов реализации программного обеспечения может быть три:
• Единое программное обеспечение, обеспечивающее как получение данных от весового оборудования, так и их отображение и анализ;
• Двухзвенное программное обеспечение, которое представляет собой либо совмещение получения данных с отображением оперативной информации, либо совмещение отображения оперативной информации с анализом результатов.
• Трехзвенное программное обеспечение, состоящее из различных компонентов, обеспечивающих получение данных, оперативное отображение текущей ситуации и анализ результатов весового контроля.


Архитектура ПО


С точки зрения сложности реализации все три варианта равнозначны, однако при фактической эксплуатации выбор правильного варианта сильно зависит от оснащенности предприятия и условий эксплуатации оборудования.
Первый вариант хорош на небольших или локальных производствах, когда управление и контроль качества сосредоточен в одном месте. Тогда наличие единого программного обеспечения упрощает как работу контролеров, так и инфраструктуру передачи и обработки данных.
Второй вариант хорош, когда функции управления и контроля качества разнесены по разным рабочим местам. Причем совмещение получения данных и их оперативного отображения более предпочтительны, чем совмещение оперативного отображения и анализа.
Третий вариант является в большинстве случаев предпочтительнее, так как позволяет обеспечить более высокую степень защищенности получения и хранения данных (поскольку обычно это осуществляется специально выделенным сервером), работу независимых узлов получения результатов весового контроля. В то же время он не мешает совмещать роли на одном компьютере, хотя это является не совсем правильным решением.
Для анализа и обработки данных вполне достаточно использовать следующие элементарные методы математической статистики:
• Статистические данные по выборке (среднее, максимум, минимум, медиана и прочее);
• Гистограммы распределения;
• Контрольные карты.
Если статистические данные достаточно легко рассчитываются вручную, то на построение гистограммы требуется уже больше усилий. Контрольные же карты требуют уже достаточного объема вычислений, хоть они и не сложны с математической точки зрения.
Говорить об оперативности анализа и принятия решений в условиях ручной обработки результатов весового контроля, когда на обработку выборки уходит 30-40 минут, в условиях выпуска за это время до 5000 штук продукции уже не приходится.
Таким образом, если мы хотим иметь инструмент, позволяющий оперативно реагировать на ситуацию, без системы автоматической обработки данных обойтись не представляется возможным.
Специалистами ООО «КоролевФармТех» была разработана система анализа и программное обеспечение по анализу работы весового оборудования, в том числе и весовых конвейеров.
Поскольку весовое оборудование предлагалось производителем с определенным программным обеспечением по получению данных с весов, было использовано двухзвенное программное обеспечение.
Изначально программное обеспечение, предоставленное поставщиком могло записывать данные, отображать результаты в таблице и даже выделять те данные, которые не укладывались в заданный диапазон. Однако больше эта программа ничего не умела. Вся дальнейшая обработка результатов ложилась на плечи пользователя. Еще одним недостатком является полностью ручная настройка, что достаточно часто приводило к некорректности отображения того, входит ли замерянный вес в границы, установленные для конкретной продукции. 
Для получения данных с весового конвейера было создано свое программное обеспечение, которое не только отображает текущую ситуацию в наглядной графической форме, но и позволяет избежать человеческих ошибок при смене продукции, управляя контрольными границами в соответствии с базой данных по выпускаемой продукции. И, уитывая большой поток данных, была использована уже трехзвенная архитектура.
Получение данных с весового конвейера

Первым вариантом программы обработки данных весового контроля была специальная таблица, созданная в Excel, с помощью которой можно было в полуавтоматическом режиме обрабатывать данные весового контроля. 

Контрольные карты в Excel


Гистограмма в Excel


Для выборочного контроля на относительно небыстрых линиях (до 1000 штук в час) такая схема еще как-то годится, однако при скоростях выпуска 6000 штук в час большое время реагирования уже оказывает свое отрицательное влияние. Если же контроль 100 процентный, то начинает оказывать свое негативное влияние и большой объем получаемой информации. Таким образом, создание программного обеспечения, позволяющего оперативно проводить обработку данных весового контроля, являлось насущной задачей.
В результате было разработано программное обеспечение, которое позволяло, используя данные, собранные с весов, проводить их анализ в автоматическом режиме с любой заданной периодичностью.

Статистика взвешиваний

Анализ данных весового контроля


Так же появилась возможность автоматического построения отчетов с выделением обнаруженных особенностей контрольных карт.

Отчет


Данная система может быть внедрена на приобретаемое оборудование, а также может быть установлена на имеющееся оборудование, имеющее интерфейс для подключения к компьютеру.
Кроме того, учитывая универсальность статистического подхода, это программное обеспечение можно использовать для анализа любых процессов, длящихся во времени и меющих числовые характеристики.
ООО «КоролёвФармТех» может комплектовать поставляемое весовое оборудование как программами для считывания данных, так и всем комплексом по получению и анализу результатов весового контроля. При необходимости, программное обеспечение дорабатывается под конкретные нужды покупателя. А также мы можем помочь в автоматизации обработки данных, поступающих с уже установленного оборудования.