糖厂生产过程数据分析的应用研究

摘要

糖厂生产过程数据分析与处理的应用对生产指导具有重大意义。制糖生产过程中每天产生大量数据，涉及到产品质量、生产安全、糖分回收能耗分析等，这些数据一直是制糖学者们关注的热点。糖厂数据的分析并用于指导生产的研究较少。本文围绕生产管理中的产品质量和糖份回收两个方面，以某糖厂2015/16榨季的生产过程数据为基础，对中间制品色值的过程指标进行了相关性和主成分分析，综合评价白砂糖质量，通过质量控制图法对生产过程色值进行控制，判断压榨、澄清、蒸发、煮糖工段在生产过程中的异常点，以便指导整个生产。主要研究内容如下:
　　(1)评估白砂糖中间制品的相关关系并建立综合评分模型。通过主成分分析对白砂糖中间制品进行综合评估，得到3个主成分。其累积方差贡献率达86.680％，第一主成分占60.633％，其中起主要作用的是清汁还原糖、清汁还原糖对蔗糖比、糖浆还原糖对蔗糖比、混合汁还原糖对蔗糖比等，占有较大比重，且是正效应指标。第二主成分中清汁色值与清糖浆色值占有最大比重，且是白砂糖质量的正效应指标。第三主成分中糖浆pH值和乙糖糊色值占较大比重，为正效应指标。建立白砂糖中间制品的综合评分，验证与糖厂白砂糖质量的相关指标之间的关系。
　　(2)研究中间制品色值的质量控制及过程能力指数分析。通过控制图法对生产中清汁色值、清糖浆色值、粗糖浆色值、乙糖色值、白砂糖色值进行质量控制，判断澄清、蒸发、上浮、煮糖、分蜜各工序生产稳定及控制情况，判别各过程是否存在可控因素及是否受上一工序的影响。
　　(3)建立蔗渣带走蔗糖量的数学模型。依据单位蔗渣带走蔗糖量、渗浸水量、混合汁量建立回归分析模型，说明各指标与蔗渣带走蔗糖量相关性。并通过模型复测精度和应用精度进行验证。

目录

声明

摘要

1．1 选题背景

1．2 糖厂数据概述

1．3 常用数据分析方法

1．3．1 主成分分析法

1．3．2 聚类分析法

1．3．3 回归分析法

1．3．4 控制图法

1．3．5 灰色关联法

1．4 SPSS软件的应用

1．5 研究意义与内容

1．5．1 研究意义

1．5．2 研究内容

2．1 引言

2．1．1 主成分分析简介

2．1．2 主成分分析原理

2．2 白砂糖质量评价

2．2．1 中间制品色值的影响指标及数据来源

2．2．2 数据指标变异系数

2．2．3 中间制品色值指标的影响因素的相关性分析

2．3 主成分分析

2．3．1 KMO和Bartlett的检验

2．3．2 特征值与解释变异量

2．3．3 各指标在主成分指标上的载荷矩阵

2．3．4 建立数学模型

2．3．5 模型验证分析

2．4 本章小结

第三章 六西格玛质量管理在中间制品色值中的应用研究

3．1 引言

3．2 质量过程控制图分析

3．2．1 检验各指标数据的正态性

3．2．2 均值控制图和极差控制图的计算

3．2．3 色值控制图的制作

3．3 过程能力指数分析

3．3．1 过程能力指数判定依据

3．3．2 相对稳定系数

3．3．3 过程能力指数计算结果

3．4 本章小结

4．1 引言

4．2 数据来源

4．3 衡算方法

4．3．1 甘蔗蔗糖分间接计算方法

4．3．2 甘蔗蔗糖分数据的采集计算结果

4．3．3 蔗糖分平衡数

4．4 分析与讨论

4．4．1 蔗渣带走蔗糖量

4．4．2 滤泥带走蔗糖量

4．4．3 废蜜带走蔗糖量

4．5 蔗渣带走蔗糖量数据模型分析

4．5．1 数据采集与处理

4．5．2 模型的精度测定

4．6 本章小结

5．1 引言

5．2 生产调度系统的应用

5．2．1 数据采集与监视控制系统的选择

5．2．2 工业数据库

5．2．3 平衡计算的数据词典及编程

5．2．4 基于KingSCADA平台数据采集

5．3 化验报表系统和查询系统的构架

5．4 趋势线

5．5 本章小结

6．1 结论

6．2 创新点

6．3 展望

参考文献

致谢

附录