一種鋼卷分段多維在線質(zhì)量判定系統(tǒng)及其方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于冶金行業(yè)制造與信息化技術領域，特別是涉及一種鋼卷分段多維在線質(zhì)量判定系統(tǒng)和方法。
【背景技術】
[0002]質(zhì)量管理是冶金產(chǎn)品生產(chǎn)管理的核心，具有牽一發(fā)動全身的功效。傳統(tǒng)人工的對下線產(chǎn)品進行抽檢方式已經(jīng)完全無法適應產(chǎn)品的生產(chǎn)和質(zhì)量需求。近年來，鋼鐵行業(yè)現(xiàn)行各級信息系統(tǒng)發(fā)展迅猛，主要包括ERP系統(tǒng)、MES系統(tǒng)、基礎自動化控制系統(tǒng)等生產(chǎn)操作性系統(tǒng)，這些系統(tǒng)為各級管理者提供了大量的、完備的基礎數(shù)據(jù)。但是，通過生產(chǎn)系統(tǒng)進行質(zhì)量檢驗一般為“死后驗尸”型，即產(chǎn)出檢驗。這些檢驗方法存在諸多待弊端及待改進的地方:
[0003]1.無法對每個產(chǎn)品進行卷卷檢驗，質(zhì)量檢驗不全面。
[0004]2.無法在生產(chǎn)過程中進行預防和控制，屬于非增值活動，是低質(zhì)量的代價。
[0005]3.表面檢測時對缺陷的評級還停留在機器檢查加人工經(jīng)驗的傳統(tǒng)方法上，沒有科學的量化的檢測方法。
[0006]4.判廢產(chǎn)品中有很多只是在某段存在缺陷，但分切位置無法明確，大部分時間整卷廢棄或者人工開卷檢查，造成經(jīng)濟損失和人力浪費。
[0007]針對上述質(zhì)量判定業(yè)務中存在的問題，本發(fā)明提出一種對鋼卷進行分段多維度的在線質(zhì)量判定的方法，解決了以上問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于提供一種用于鋼卷分段多維在線質(zhì)量判定系統(tǒng)和方法。通過數(shù)據(jù)接口采集質(zhì)量判定時用的生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)和表面檢測數(shù)據(jù)，在鋼卷下線時將鋼卷沿卷長分為若干段，讀取采集的數(shù)據(jù)，根據(jù)業(yè)務規(guī)則和產(chǎn)品質(zhì)量標準分別判定各個段內(nèi)過程和表面缺陷的質(zhì)量結(jié)果，最終判定出各段的綜合等級和鋼卷的質(zhì)量等級。
[0009]一種用于鋼卷分段多維在線質(zhì)量判定系統(tǒng)包括質(zhì)量參數(shù)采集模塊、業(yè)務規(guī)則轉(zhuǎn)換模塊、綜合判定等級管理模塊、分段質(zhì)量判定模塊。業(yè)務規(guī)則轉(zhuǎn)換模塊包括表面缺陷業(yè)務規(guī)則轉(zhuǎn)換模塊和過程參數(shù)業(yè)務規(guī)則轉(zhuǎn)換模塊。所述的分段質(zhì)量判定模塊分別與質(zhì)量參數(shù)采集模塊、綜合判定等級管理模塊、表面缺陷業(yè)務規(guī)則轉(zhuǎn)換模塊和過程參數(shù)業(yè)務規(guī)則轉(zhuǎn)換模塊相連接；綜合判定等級管理模塊與表面缺陷業(yè)務規(guī)則轉(zhuǎn)換模塊和過程參數(shù)業(yè)務規(guī)則轉(zhuǎn)換模塊相連接。
[0010]1.質(zhì)量參數(shù)采集模塊:采集鋼卷溫度、寬度、鋼卷號、鋼種、厚度、寬度目標值上下限值、缺陷類型、位置、面積、個數(shù)、嚴重程度等數(shù)據(jù)；如溫度、寬度等鋼卷通過軋機時會不斷變化的數(shù)據(jù)；連接一二級服務器采集生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)，建立接口采集MES系統(tǒng)中鋼卷訂單信息，如鋼卷號、鋼種、厚度、寬度目標值上下限值等；現(xiàn)場儀表設備(測厚儀、板型儀)中的數(shù)據(jù)以及表面檢測系統(tǒng)中表面缺陷數(shù)據(jù)，如缺陷類型、位置、面積、個數(shù)、嚴重程度等。
[0011]表面缺陷業(yè)務規(guī)則轉(zhuǎn)換模塊:定義表面缺陷的判定規(guī)則，可根據(jù)不同客戶、鋼種來定義表面缺陷控制范圍，將各鋼鐘的缺陷類別、缺陷等級、缺陷類別權重一一對應，形成表面判定規(guī)則等級對照表、缺陷權重對照表和缺陷量與質(zhì)量結(jié)果對照表，將表面缺陷轉(zhuǎn)化為可量化可衡量的判定依據(jù)。具體做法如下:
[0012]缺陷類別總數(shù)為r個，缺陷類別Ar (類別包括孔洞、翹皮、結(jié)疤及異物、氧化鐵皮、邊裂、氧化麻點、輥印等)，每個缺陷類別都有缺陷等級G (等級分別G = 1、2...、n，從I到η代表產(chǎn)品表面質(zhì)量由好到次，等級的定義根據(jù)產(chǎn)品材質(zhì)和用途、用戶特殊要求等有不同的判定規(guī)則，形成判定規(guī)則等級對照表)，缺陷類別權重Kr (Kl、Κ2…、Kr (I彡KU Κ2….Kr彡0，且Κ1+Κ2+…Kr = I))，缺陷類別權重與缺陷類別Ar相對應。缺陷類別權重也是按不同的用戶和鋼種來指定。例如，含磷高強鋼對氧化鐵皮要求嚴格，氧化鐵皮占的權重系數(shù)就高；而對于IF鋼或汽車板，翹皮、結(jié)疤及異物是需要重點關注的缺陷，那么翹皮、結(jié)疤及異物的權重就高。
[0013]表面質(zhì)量結(jié)果為S1、S2…Si (—般設定i越大，質(zhì)量越次)，最后按照企業(yè)標準制定帶權缺陷量與質(zhì)量結(jié)果對照表，實現(xiàn)缺陷等級到質(zhì)量結(jié)果的轉(zhuǎn)換。該表根據(jù)業(yè)務變化可進行調(diào)整。
[0014]2.過程參數(shù)業(yè)務規(guī)則轉(zhuǎn)換:
[0015]⑴定義過程類參數(shù)的質(zhì)量結(jié)果。定義為P1、P2…Pt(t彡1)，P1到Pt表示過程質(zhì)量由好到差。
[0016]⑵根據(jù)不同的用戶和鋼種制定各類過程參數(shù)規(guī)則表，實現(xiàn)過程參數(shù)的波動到過程質(zhì)量結(jié)果的轉(zhuǎn)換；所述的過程參數(shù)的波動到過程質(zhì)量結(jié)果的轉(zhuǎn)換按位置對過程參數(shù)進行規(guī)則約束，將鋼卷分為頭尾一定長度范圍和中間部分，對于頭尾一定長度的缺陷情況不予考慮或者將頭尾一定長度的缺陷情況在正常的缺陷等級提高一個等級進行設置。
[0017]按位置對過程參數(shù)進行規(guī)則約束，由于鋼卷生產(chǎn)的特殊性質(zhì)，頭尾質(zhì)量整體偏差，該部分要區(qū)別于中間部分來定義規(guī)則。可分為頭尾5-10米和中間部分。對于頭尾5-10米的缺陷情況不予考慮或者將頭尾5-10米的缺陷情況在正常的缺陷等級提高一個等級進行設置。如:對寬度來說，頭尾5米允許超上限8mm的點超過50%判定為P3，中間部分超上限的點超過10%判定為P3。
[0018]⑶可按不同的用戶和鋼種來細化上述規(guī)則，形成過程參數(shù)規(guī)則表。
[0019]3.綜合判定等級管理模塊:通過對于業(yè)務規(guī)則轉(zhuǎn)換模塊中的過程和表面的判定等級一一對應，配置出最終的綜合判定結(jié)果，形成綜合判定等級配置表。
[0020]4.分段質(zhì)量判定模塊:將鋼卷分為若干個段，每段分別判定過程和表面項的等級，根據(jù)優(yōu)先級得出每段鋼卷的過程和表面的等級，再根據(jù)等級配置表信息對照得出每段的綜合判定結(jié)果和整個鋼卷的綜合判定結(jié)果。
[0021]系統(tǒng)自動檢查下線未被判定的鋼卷，一旦發(fā)現(xiàn)立即進行質(zhì)量判定，假設鋼卷長度為X米，定義每Y米(參考鋼卷速度的經(jīng)驗，一般Y多I)為最小單位分段，則共有X/Y+1段，判定各段上的表面等級和過程參數(shù)等級。
[0022]⑴表檢分段判定
[0023]計算每一段鋼卷的質(zhì)量結(jié)果，計算規(guī)則如下:
[0024]檢測過程中，按各缺陷類別中各缺陷等級的數(shù)量統(tǒng)計IArt;鋼板分j段，每段的缺陷量Zj = Σ KrXGX ΙΑΛ;根據(jù)缺陷量與質(zhì)量結(jié)果對照表得到每段鋼板的質(zhì)量結(jié)果。
[0025]注:由于鋼卷一般頭尾的質(zhì)量會較差，可以去除頭尾5-10米后，整卷的質(zhì)量結(jié)果由去除頭尾后各段質(zhì)量最差的來決定。
[0026]⑵過程參數(shù)分段判定
[0027]遍歷所有的過程參數(shù)規(guī)則表，判定每段過程參數(shù)的等級，最終過程等級由其中各段等級中質(zhì)量最差的來決定。
[0028]⑶綜合判定
[0029]根據(jù)綜合判定等級配置表得出每段的綜合判定等級。
[0030]一種用于鋼卷分段多維在線質(zhì)量判定方法，具體步驟如下:
[0031 ] 步驟一、確定表面缺陷可量化，缺陷類別總數(shù)為r個，缺陷類別Ar (類別包括孔洞、翹皮、結(jié)疤及異物、氧化鐵皮、邊裂、氧化麻點、輥印等)，每個缺陷類別都有缺陷等級G(等級分別G = 1、2...、n，從I到η代表產(chǎn)品表面質(zhì)量由好到次，不同等級的定義根據(jù)產(chǎn)品材質(zhì)和用途、用戶特殊要求等有不同的判定規(guī)則，形成判定規(guī)則等級對照表)，缺陷類別權重Kr(Kl、K2...、Kr(l彡K1、K2….Kr彡0，且Κ1+Κ2+…Kr = I))，缺陷類別權重與缺陷類別Ar相對應。缺陷類別權重也是按不同的用戶和鋼種來指定。例如，含磷高強鋼對氧化鐵皮要求嚴格，氧化鐵皮占的權重系數(shù)就高；而對于IF鋼或汽車板，翹皮、結(jié)疤及異物是需要重點關注的缺陷，那么翹皮、結(jié)疤及異物的權重就高。
[0032]質(zhì)量結(jié)果為S1、S2…Si (—般設定i越大，質(zhì)量越次)，最后按照企業(yè)標準制定帶權缺陷量與質(zhì)量結(jié)果對照表，實現(xiàn)缺陷等級到質(zhì)量結(jié)果的轉(zhuǎn)換。該表根據(jù)業(yè)務變化可進行調(diào)整。
[0033]步驟二、定義過程類參數(shù)的質(zhì)量結(jié)果。將過程類參數(shù)結(jié)果定義為P1、P2…Pt(t ^ I)，P1到Pt表示過程質(zhì)量由好到差。按鋼卷位置實現(xiàn)過程參數(shù)波動到過程質(zhì)量結(jié)果的轉(zhuǎn)換按位置對過程參數(shù)進行規(guī)則約束，形成過程參數(shù)規(guī)則表。按位置對過程參數(shù)進行規(guī)則約束，由于鋼卷生產(chǎn)的特殊性質(zhì)，頭尾質(zhì)量整體偏差，該部分要區(qū)別于中間部分來定義規(guī)則?？煞譃轭^尾5-10米和中間部分。對于頭尾5米的缺陷情況不予考慮或者將頭尾5-10米的缺陷情況在正常的缺陷等級提高一個等級進行設置。如:對寬度來說，頭尾5米允許超上限8mm的點超過50%判定為P3，中間部分超上限的點超過10%判定為P3?？砂床煌挠脩艉弯摲N來細化上述規(guī)則，形成過程參數(shù)規(guī)則表。
[0034]所述的實現(xiàn)過程參數(shù)波動到過程質(zhì)量結(jié)果的轉(zhuǎn)換按位置對過程參數(shù)進行規(guī)則約束，將鋼卷分為頭尾一定長度范圍和中間部分，對于頭尾一定長度的缺陷情況不予考慮或者將頭尾一定長度的缺陷情況在正常的缺陷等級提高一個等級進行設置。
[0035]步驟三、通過過程和表面的判定等級一一對應，配置出最終的綜合判定結(jié)果，形成綜合判定等級配置表。
[0036]步驟四、系統(tǒng)自動檢查下線未被判定的鋼卷，一旦發(fā)現(xiàn)立即進行質(zhì)量判定，假設鋼卷長度為X米，定義每Y米(參考鋼卷速度的經(jīng)驗，一般Y多I)為最小單位分段，則共有X/Y+1段，判定各段上的表面等級和過程參數(shù)等級。
[0037]表檢分段判定:計算每一段鋼卷的質(zhì)量結(jié)果，計算規(guī)則如下:檢測過程中，按各缺陷類別中各缺陷等級的數(shù)量統(tǒng)計IArt;鋼板分j段，每段的缺陷量Zj =Σ KrXGXItoe;根據(jù)缺陷量與質(zhì)量結(jié)果對照表得到每段鋼板的質(zhì)量結(jié)果。
[0038]注:由于鋼卷一般頭尾的質(zhì)量會較差，可以去除頭尾5-10米后，整卷的質(zhì)量結(jié)果由去除頭尾后各段質(zhì)量最差的來決定。
[0039]過程參數(shù)分段判定:遍歷所有的過程參數(shù)規(guī)則表，判定每段過程參數(shù)的質(zhì)量結(jié)果，整卷過程結(jié)果由其中各段等級中質(zhì)量最差的來決定。
[0040]綜合判定:根據(jù)綜合判定等級配置表得出每段的綜合判定等級。整卷的綜合判定等級由整卷的表面質(zhì)量結(jié)果和過程質(zhì)量結(jié)果對照綜合等級配置表得出。
[0041]本發(fā)明的有益效果:
[0042]本發(fā)明采集了一二級過程參數(shù)和表檢儀缺陷信息，最大程度地實現(xiàn)了生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)的集成；將業(yè)務質(zhì)量標準和控制計劃控制操作規(guī)程實現(xiàn)了量化和系統(tǒng)化處理，并在產(chǎn)品剛下線時就進行了分段分維度判定，實現(xiàn)了鋼卷全面檢查，解放了收集數(shù)據(jù)的勞動力，有助于及時發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題，做出后續(xù)處理，最終提高產(chǎn)品質(zhì)量。通過使用本發(fā)明達到了以下效果:
[0043]1.完全的質(zhì)檢覆蓋面，確保了產(chǎn)品質(zhì)量。人工質(zhì)檢為抽樣檢驗，而在線質(zhì)量判定為塊塊檢驗，提高了產(chǎn)品缺陷發(fā)現(xiàn)的機率，可以更及時發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題或異常情況，對此后鋼卷的工藝進行調(diào)整，避免同樣的質(zhì)量問題，確保了產(chǎn)品質(zhì)量。
[0044]2.對過程信息的監(jiān)