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[摘 要]冷轧酸洗产品生产过程包括炼钢、热轧、酸洗,其涉及范围广泛,仅仅通过关键生产过程来控制产品质量有其局限性,而且在不同的生产环境,影响冷轧酸洗产品质量的因素可能不同。本文主要研究内容是根据某钢铁企业冷轧酸洗产品质量缺陷,利用数据挖掘技术,使用SAS Enterprise Miner工具提供的二分决策树、逻辑回归、多分决策树模型等数据挖掘模型来分析冷轧酸洗产品表面质量缺陷,通过SAS Enterprise Miner提供的评分工具以及企业生产实际情况对各模型进行评分,选择最为适用的模型一一多分决策树,并将其应用于冷轧酸洗产品表面质量缺陷分析中,产生了较好的效果。
[关键词]质量缺陷 数据挖掘 SAS 酸洗
中图分类号:O006 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)04-0013-01
1 研究背景
钢铁是国民经济的中流砥柱,是国家的命脉,是国家生存和发展的物质保障。钢铁工业是国民经济的重要基础产业,钢铁企业的发展是国家经济水平和综合国力提高的重要标志。随着国际产业的转移和国民经济的快速发展,我国钢铁工业发展取得了巨大成就。冷轧酸洗产品是现阶段国内钢铁企业的重点产品,其在汽车板、冰箱壳等民用行业均有重要的应用。但酸洗产品的生产和推广在我国钢铁企业的生产处于起步阶段,产品不合格率较高,随着冷轧钢带用户对表面质量要求的提高,冷轧钢带表面缺陷越来越受到关注,为了适应市场需求,提高企业产品的竞争力,分析出影响酸洗产品表面质量缺陷的因素,从而有效的提高酸洗产品质量是现阶段各钢铁公司研究的重点方向。 随着中国加入 WTO,各行业竞争逐渐加强,各钢铁公司逐渐感受到同欧、美等国竞争的压力,都在努力寻求降低企业成本的有效途径。其中降低企业成本的主要方法有:降低原料成本;降低人工成本;降低产品不合格率,其中存在表面质量缺陷的酸洗产品在冷轧酸洗不合格产品中占有较大的比重。通过对上述因素的分析,可以知道在目前的市场竞争前提下,提高酸洗产品表面判定合格率是降低企业成本的最有效途径。各企业均投入较大的人力以提高产品合格率。
2 研究意义
尽管所有钢铁企业都能有这样的共识,高质量的产品是产出来的,而不是检测数来的。但是,在设备、工艺水平均有了较大的提高后,严格产品质量控制仍然是钢铁企业生产中的一个技术重点,也是技术攻关的难点。能够实现冷轧酸洗产品高合格率的生产对提高酸洗产品生产效率,合同完成率,以及提高产品竞争力将起到较为明显的积极作用。具体的来讲,冷轧酸洗产品表面质量缺陷分析对钢铁企业的发展具有以下三个方面的意义。
(1) 提高产品质量,减少合同完成周期。
市场竞争导致用户要求越来高,同时冷轧产品在冰箱铁皮、汽车薄板等民用行业的普遍使用,使得其要求大大提高。同时为了企业的正常经营,若不能较快的分析出影响产品质量的相关因素,将大大降低生产的效率,同时将影响合同的完成进度。因此,如果没有快速、准确的冷轧酸洗产品表面缺陷分析的方法,就无法在正常生产条件下达到上述的目标。
(2) 提高生产效率,降低工人劳动强度。
国内很多钢铁企业质量缺陷原因分析均还停留在人工分析阶段,这种分析方式会带来不准确和不及时两个弊端,具体体现在以下几个方面:由人工分析质量缺陷原因会受到个人固定思维的影响,较难分析出真实影响质量缺陷的原因;在人工分析的情况下,将受生产经验的影响较大,这对工人的整体素质要求较高;人工分析需要较长的时间,在企业生产设备正常运行的情况下,将可能出现同样质量问题重复出现在同一批及下一批产品中的情况,这将大大降低企业生产的效率,提高企业的运行成本。
(3) 减少经济损失,维护企业信誉。
由于部分质量缺陷原因不能快速有效的被分析出来,导致合同完成周期延长,甚至造成用户索赔,不仅造成巨大的经济损失,还严重影响了产品的市场形象,降低了用户对产品的信任度。因此,保持和提高冷轧酸洗产品的表面质量,为用户提供完整准确的质量记录,不仅仅是减少赔偿、减少浪费的问题,而且是维护企业形象和信誉的重大问题。
3 国内外研究现状
3.1 钢铁企业质量控制的发展历程
随着企业的发展和市场竞争激烈,为了提高产品的竞争力和企业的知名度,各钢铁企业均在努力寻求提高产品质量的有效途径。在此市场环境下,质量管理概念应运而生,并逐渐成功国内外各钢铁公司研究的重点方向。随着质量管理概念逐渐成熟,后来国内外学者提出了面向过程的质量管理的概念。 钢铁生产过程介于离散生产过程和连续生产过程之间,是半流程半离散型,也称为混合型生产过程。钢铁生产是将几十吨的钢水一步步地转换成用户要求的各种产品,其制造过程是一个分解的过程,是化整(钢水)为零(客户合同)的过程,而它的计划过程则是化零为整,即进行组炉与组批。钢铁公司采用过程结构和配方进行物料需求总体计划。其配方不但代表着成分比率,还代表着企业的生产水平。钢铁生产主要是按合同组织生产,属于订单式生产,其整个生产过程管理为现场控制主导型生产管理方法,生产过程中前一工序的生产是按后续工序的需求来确定的。
3.2 国内钢铁质量缺陷分析发展现状
随着 AMR 提出的 ERP/MES/Control 三层企业集成系统在国内钢铁企业中应用,为各钢铁企业的质量管理起到了重要的作用。为质量缺陷分析提供了良好的数据基础。 ERP 在各钢铁企业的实施和运行,其从整个生产过程的宏观控制上为各企业的质量管理起到了重要的作用。但其在具体质量缺陷分析中却束手无策,在当前的市场环境下,质量缺陷会给企业的生产甚至企业的信誉带来较为严重的破坏。在 ERP 系统高质量数据提供的良好前提下,国内外各钢铁企业均在积极寻求分析质量缺陷产生因素的方法。 国内由于企业信息化普及程度并不高,其分析方法有限,国内较为普遍的分析方法有:人工进行质量缺陷分析;实验方法对质量缺陷分析。
3.3 数据挖掘在国外的发展与应用
国外信息化普及较早,同时计算机在国外钢铁行业普及度较高。随着上世纪数据挖掘概念的提出,数据挖掘在国外的发展空前繁荣。其在国外诸多行业均有成功应用。主要有数据库营销背景分析、客户群体划分、以及欺诈发现、客户信用记分等。国外各钢铁公司均将目光投到数据挖掘的研究中,希望从中找到将数据挖掘应用于钢铁产品质量分析的可能性。经过多年的研究,数据挖掘在国外钢铁企业质量控制、质量改进等生产过程分析等方面有成功应用。通过这些成功的应用,国外各钢铁公司均找到了解决钢铁产品质量缺陷分析方法。由此,数据挖掘技术成功的在各钢铁公司产品质量缺陷原因分析中应用。其中较为著名的有美国钢铁公司和神户钢铁公司利用基于数据挖掘技术的 ISPA系统,研究分析产品性能规律和进行质量控制,取得了显著效果。
4 研究方案及可行性
冷轧产品已成为汽车生产、机械制造、化工、航空航天、造船等工业不可缺少的原材料,但由于轧制设备、加工工艺等方面原因,导致带钢表面形成辊印、擦伤、孔洞、氧化色、压痕、飞边等不同类型的质量缺陷,从而影响了最终产品的性能和质量,因此必须加强对冷轧酸洗产品表面缺陷的分析。 目前,国内很多大型钢铁企业对冷轧酸洗产品表面缺陷的分析采用人工检测的方法,这种方法不仅会造成大量的漏洞和误判,而且还会产生评价标准各异的情况,已不能适应企业的发展需要。近年来,数据挖掘技术的飞速发展,为冷轧酸洗产品表面缺陷分析的发展提供了基础。因此,各大企業都斥巨资对冷轧酸洗产品表面缺陷的分析方法进行研究,以达到提高酸洗产品合格率的目的。
参考文献
[1]车彦民,朱涛,章华明,董梅,陈其安.CSP板卷及冷轧镀锌板表面缺陷分析[J].钢铁,2006,02:63-66.
[2]董梅,吴文林,徐光元,浦红,丰慧.应用CSP热轧卷生产的冷轧与镀锌产品常见缺陷分析[J].钢铁,2006,07:65-68.
[关键词]质量缺陷 数据挖掘 SAS 酸洗
中图分类号:O006 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)04-0013-01
1 研究背景
钢铁是国民经济的中流砥柱,是国家的命脉,是国家生存和发展的物质保障。钢铁工业是国民经济的重要基础产业,钢铁企业的发展是国家经济水平和综合国力提高的重要标志。随着国际产业的转移和国民经济的快速发展,我国钢铁工业发展取得了巨大成就。冷轧酸洗产品是现阶段国内钢铁企业的重点产品,其在汽车板、冰箱壳等民用行业均有重要的应用。但酸洗产品的生产和推广在我国钢铁企业的生产处于起步阶段,产品不合格率较高,随着冷轧钢带用户对表面质量要求的提高,冷轧钢带表面缺陷越来越受到关注,为了适应市场需求,提高企业产品的竞争力,分析出影响酸洗产品表面质量缺陷的因素,从而有效的提高酸洗产品质量是现阶段各钢铁公司研究的重点方向。 随着中国加入 WTO,各行业竞争逐渐加强,各钢铁公司逐渐感受到同欧、美等国竞争的压力,都在努力寻求降低企业成本的有效途径。其中降低企业成本的主要方法有:降低原料成本;降低人工成本;降低产品不合格率,其中存在表面质量缺陷的酸洗产品在冷轧酸洗不合格产品中占有较大的比重。通过对上述因素的分析,可以知道在目前的市场竞争前提下,提高酸洗产品表面判定合格率是降低企业成本的最有效途径。各企业均投入较大的人力以提高产品合格率。
2 研究意义
尽管所有钢铁企业都能有这样的共识,高质量的产品是产出来的,而不是检测数来的。但是,在设备、工艺水平均有了较大的提高后,严格产品质量控制仍然是钢铁企业生产中的一个技术重点,也是技术攻关的难点。能够实现冷轧酸洗产品高合格率的生产对提高酸洗产品生产效率,合同完成率,以及提高产品竞争力将起到较为明显的积极作用。具体的来讲,冷轧酸洗产品表面质量缺陷分析对钢铁企业的发展具有以下三个方面的意义。
(1) 提高产品质量,减少合同完成周期。
市场竞争导致用户要求越来高,同时冷轧产品在冰箱铁皮、汽车薄板等民用行业的普遍使用,使得其要求大大提高。同时为了企业的正常经营,若不能较快的分析出影响产品质量的相关因素,将大大降低生产的效率,同时将影响合同的完成进度。因此,如果没有快速、准确的冷轧酸洗产品表面缺陷分析的方法,就无法在正常生产条件下达到上述的目标。
(2) 提高生产效率,降低工人劳动强度。
国内很多钢铁企业质量缺陷原因分析均还停留在人工分析阶段,这种分析方式会带来不准确和不及时两个弊端,具体体现在以下几个方面:由人工分析质量缺陷原因会受到个人固定思维的影响,较难分析出真实影响质量缺陷的原因;在人工分析的情况下,将受生产经验的影响较大,这对工人的整体素质要求较高;人工分析需要较长的时间,在企业生产设备正常运行的情况下,将可能出现同样质量问题重复出现在同一批及下一批产品中的情况,这将大大降低企业生产的效率,提高企业的运行成本。
(3) 减少经济损失,维护企业信誉。
由于部分质量缺陷原因不能快速有效的被分析出来,导致合同完成周期延长,甚至造成用户索赔,不仅造成巨大的经济损失,还严重影响了产品的市场形象,降低了用户对产品的信任度。因此,保持和提高冷轧酸洗产品的表面质量,为用户提供完整准确的质量记录,不仅仅是减少赔偿、减少浪费的问题,而且是维护企业形象和信誉的重大问题。
3 国内外研究现状
3.1 钢铁企业质量控制的发展历程
随着企业的发展和市场竞争激烈,为了提高产品的竞争力和企业的知名度,各钢铁企业均在努力寻求提高产品质量的有效途径。在此市场环境下,质量管理概念应运而生,并逐渐成功国内外各钢铁公司研究的重点方向。随着质量管理概念逐渐成熟,后来国内外学者提出了面向过程的质量管理的概念。 钢铁生产过程介于离散生产过程和连续生产过程之间,是半流程半离散型,也称为混合型生产过程。钢铁生产是将几十吨的钢水一步步地转换成用户要求的各种产品,其制造过程是一个分解的过程,是化整(钢水)为零(客户合同)的过程,而它的计划过程则是化零为整,即进行组炉与组批。钢铁公司采用过程结构和配方进行物料需求总体计划。其配方不但代表着成分比率,还代表着企业的生产水平。钢铁生产主要是按合同组织生产,属于订单式生产,其整个生产过程管理为现场控制主导型生产管理方法,生产过程中前一工序的生产是按后续工序的需求来确定的。
3.2 国内钢铁质量缺陷分析发展现状
随着 AMR 提出的 ERP/MES/Control 三层企业集成系统在国内钢铁企业中应用,为各钢铁企业的质量管理起到了重要的作用。为质量缺陷分析提供了良好的数据基础。 ERP 在各钢铁企业的实施和运行,其从整个生产过程的宏观控制上为各企业的质量管理起到了重要的作用。但其在具体质量缺陷分析中却束手无策,在当前的市场环境下,质量缺陷会给企业的生产甚至企业的信誉带来较为严重的破坏。在 ERP 系统高质量数据提供的良好前提下,国内外各钢铁企业均在积极寻求分析质量缺陷产生因素的方法。 国内由于企业信息化普及程度并不高,其分析方法有限,国内较为普遍的分析方法有:人工进行质量缺陷分析;实验方法对质量缺陷分析。
3.3 数据挖掘在国外的发展与应用
国外信息化普及较早,同时计算机在国外钢铁行业普及度较高。随着上世纪数据挖掘概念的提出,数据挖掘在国外的发展空前繁荣。其在国外诸多行业均有成功应用。主要有数据库营销背景分析、客户群体划分、以及欺诈发现、客户信用记分等。国外各钢铁公司均将目光投到数据挖掘的研究中,希望从中找到将数据挖掘应用于钢铁产品质量分析的可能性。经过多年的研究,数据挖掘在国外钢铁企业质量控制、质量改进等生产过程分析等方面有成功应用。通过这些成功的应用,国外各钢铁公司均找到了解决钢铁产品质量缺陷分析方法。由此,数据挖掘技术成功的在各钢铁公司产品质量缺陷原因分析中应用。其中较为著名的有美国钢铁公司和神户钢铁公司利用基于数据挖掘技术的 ISPA系统,研究分析产品性能规律和进行质量控制,取得了显著效果。
4 研究方案及可行性
冷轧产品已成为汽车生产、机械制造、化工、航空航天、造船等工业不可缺少的原材料,但由于轧制设备、加工工艺等方面原因,导致带钢表面形成辊印、擦伤、孔洞、氧化色、压痕、飞边等不同类型的质量缺陷,从而影响了最终产品的性能和质量,因此必须加强对冷轧酸洗产品表面缺陷的分析。 目前,国内很多大型钢铁企业对冷轧酸洗产品表面缺陷的分析采用人工检测的方法,这种方法不仅会造成大量的漏洞和误判,而且还会产生评价标准各异的情况,已不能适应企业的发展需要。近年来,数据挖掘技术的飞速发展,为冷轧酸洗产品表面缺陷分析的发展提供了基础。因此,各大企業都斥巨资对冷轧酸洗产品表面缺陷的分析方法进行研究,以达到提高酸洗产品合格率的目的。
参考文献
[1]车彦民,朱涛,章华明,董梅,陈其安.CSP板卷及冷轧镀锌板表面缺陷分析[J].钢铁,2006,02:63-66.
[2]董梅,吴文林,徐光元,浦红,丰慧.应用CSP热轧卷生产的冷轧与镀锌产品常见缺陷分析[J].钢铁,2006,07:65-68.