田志偉

[摘 要]冷軋酸洗產(chǎn)品生產(chǎn)過程包括煉鋼、熱軋、酸洗，其涉及范圍廣泛，僅僅通過關鍵生產(chǎn)過程來控制產(chǎn)品質量有其局限性，而且在不同的生產(chǎn)環(huán)境，影響冷軋酸洗產(chǎn)品質量的因素可能不同。本文主要研究內容是根據(jù)某鋼鐵企業(yè)冷軋酸洗產(chǎn)品質量缺陷，利用數(shù)據(jù)挖掘技術，使用SAS Enterprise Miner工具提供的二分決策樹、邏輯回歸、多分決策樹模型等數(shù)據(jù)挖掘模型來分析冷軋酸洗產(chǎn)品表面質量缺陷，通過SAS Enterprise Miner提供的評分工具以及企業(yè)生產(chǎn)實際情況對各模型進行評分，選擇最為適用的模型一一多分決策樹，并將其應用于冷軋酸洗產(chǎn)品表面質量缺陷分析中，產(chǎn)生了較好的效果。

[關鍵詞]質量缺陷 數(shù)據(jù)挖掘 SAS 酸洗

中圖分類號：O006 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）04-0013-01

1 研究背景

鋼鐵是國民經(jīng)濟的中流砥柱，是國家的命脈，是國家生存和發(fā)展的物質保障。鋼鐵工業(yè)是國民經(jīng)濟的重要基礎產(chǎn)業(yè)，鋼鐵企業(yè)的發(fā)展是國家經(jīng)濟水平和綜合國力提高的重要標志。隨著國際產(chǎn)業(yè)的轉移和國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國鋼鐵工業(yè)發(fā)展取得了巨大成就。冷軋酸洗產(chǎn)品是現(xiàn)階段國內鋼鐵企業(yè)的重點產(chǎn)品，其在汽車板、冰箱殼等民用行業(yè)均有重要的應用。但酸洗產(chǎn)品的生產(chǎn)和推廣在我國鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)處于起步階段，產(chǎn)品不合格率較高，隨著冷軋鋼帶用戶對表面質量要求的提高，冷軋鋼帶表面缺陷越來越受到關注，為了適應市場需求，提高企業(yè)產(chǎn)品的競爭力，分析出影響酸洗產(chǎn)品表面質量缺陷的因素，從而有效的提高酸洗產(chǎn)品質量是現(xiàn)階段各鋼鐵公司研究的重點方向。 隨著中國加入 WTO，各行業(yè)競爭逐漸加強，各鋼鐵公司逐漸感受到同歐、美等國競爭的壓力，都在努力尋求降低企業(yè)成本的有效途徑。其中降低企業(yè)成本的主要方法有：降低原料成本；降低人工成本；降低產(chǎn)品不合格率，其中存在表面質量缺陷的酸洗產(chǎn)品在冷軋酸洗不合格產(chǎn)品中占有較大的比重。通過對上述因素的分析，可以知道在目前的市場競爭前提下，提高酸洗產(chǎn)品表面判定合格率是降低企業(yè)成本的最有效途徑。各企業(yè)均投入較大的人力以提高產(chǎn)品合格率。

2 研究意義

盡管所有鋼鐵企業(yè)都能有這樣的共識，高質量的產(chǎn)品是產(chǎn)出來的，而不是檢測數(shù)來的。但是，在設備、工藝水平均有了較大的提高后，嚴格產(chǎn)品質量控制仍然是鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)中的一個技術重點，也是技術攻關的難點。能夠實現(xiàn)冷軋酸洗產(chǎn)品高合格率的生產(chǎn)對提高酸洗產(chǎn)品生產(chǎn)效率，合同完成率，以及提高產(chǎn)品競爭力將起到較為明顯的積極作用。具體的來講，冷軋酸洗產(chǎn)品表面質量缺陷分析對鋼鐵企業(yè)的發(fā)展具有以下三個方面的意義。

（1） 提高產(chǎn)品質量，減少合同完成周期。

市場競爭導致用戶要求越來高，同時冷軋產(chǎn)品在冰箱鐵皮、汽車薄板等民用行業(yè)的普遍使用，使得其要求大大提高。同時為了企業(yè)的正常經(jīng)營，若不能較快的分析出影響產(chǎn)品質量的相關因素，將大大降低生產(chǎn)的效率，同時將影響合同的完成進度。因此，如果沒有快速、準確的冷軋酸洗產(chǎn)品表面缺陷分析的方法，就無法在正常生產(chǎn)條件下達到上述的目標。

（2） 提高生產(chǎn)效率，降低工人勞動強度。

國內很多鋼鐵企業(yè)質量缺陷原因分析均還停留在人工分析階段，這種分析方式會帶來不準確和不及時兩個弊端，具體體現(xiàn)在以下幾個方面：由人工分析質量缺陷原因會受到個人固定思維的影響，較難分析出真實影響質量缺陷的原因；在人工分析的情況下，將受生產(chǎn)經(jīng)驗的影響較大，這對工人的整體素質要求較高；人工分析需要較長的時間，在企業(yè)生產(chǎn)設備正常運行的情況下，將可能出現(xiàn)同樣質量問題重復出現(xiàn)在同一批及下一批產(chǎn)品中的情況，這將大大降低企業(yè)生產(chǎn)的效率，提高企業(yè)的運行成本。

（3） 減少經(jīng)濟損失，維護企業(yè)信譽。

由于部分質量缺陷原因不能快速有效的被分析出來，導致合同完成周期延長，甚至造成用戶索賠，不僅造成巨大的經(jīng)濟損失，還嚴重影響了產(chǎn)品的市場形象，降低了用戶對產(chǎn)品的信任度。因此，保持和提高冷軋酸洗產(chǎn)品的表面質量，為用戶提供完整準確的質量記錄，不僅僅是減少賠償、減少浪費的問題，而且是維護企業(yè)形象和信譽的重大問題。

3 國內外研究現(xiàn)狀

3.1 鋼鐵企業(yè)質量控制的發(fā)展歷程

隨著企業(yè)的發(fā)展和市場競爭激烈，為了提高產(chǎn)品的競爭力和企業(yè)的知名度，各鋼鐵企業(yè)均在努力尋求提高產(chǎn)品質量的有效途徑。在此市場環(huán)境下，質量管理概念應運而生，并逐漸成功國內外各鋼鐵公司研究的重點方向。隨著質量管理概念逐漸成熟，后來國內外學者提出了面向過程的質量管理的概念。 鋼鐵生產(chǎn)過程介于離散生產(chǎn)過程和連續(xù)生產(chǎn)過程之間，是半流程半離散型，也稱為混合型生產(chǎn)過程。鋼鐵生產(chǎn)是將幾十噸的鋼水一步步地轉換成用戶要求的各種產(chǎn)品，其制造過程是一個分解的過程，是化整（鋼水）為零（客戶合同）的過程，而它的計劃過程則是化零為整，即進行組爐與組批。鋼鐵公司采用過程結構和配方進行物料需求總體計劃。其配方不但代表著成分比率，還代表著企業(yè)的生產(chǎn)水平。鋼鐵生產(chǎn)主要是按合同組織生產(chǎn)，屬于訂單式生產(chǎn)，其整個生產(chǎn)過程管理為現(xiàn)場控制主導型生產(chǎn)管理方法，生產(chǎn)過程中前一工序的生產(chǎn)是按后續(xù)工序的需求來確定的。

3.2 國內鋼鐵質量缺陷分析發(fā)展現(xiàn)狀

隨著 AMR 提出的 ERP/MES/Control 三層企業(yè)集成系統(tǒng)在國內鋼鐵企業(yè)中應用，為各鋼鐵企業(yè)的質量管理起到了重要的作用。為質量缺陷分析提供了良好的數(shù)據(jù)基礎。 ERP 在各鋼鐵企業(yè)的實施和運行，其從整個生產(chǎn)過程的宏觀控制上為各企業(yè)的質量管理起到了重要的作用。但其在具體質量缺陷分析中卻束手無策，在當前的市場環(huán)境下，質量缺陷會給企業(yè)的生產(chǎn)甚至企業(yè)的信譽帶來較為嚴重的破壞。在 ERP 系統(tǒng)高質量數(shù)據(jù)提供的良好前提下，國內外各鋼鐵企業(yè)均在積極尋求分析質量缺陷產(chǎn)生因素的方法。 國內由于企業(yè)信息化普及程度并不高，其分析方法有限，國內較為普遍的分析方法有：人工進行質量缺陷分析；實驗方法對質量缺陷分析。

3.3 數(shù)據(jù)挖掘在國外的發(fā)展與應用

國外信息化普及較早，同時計算機在國外鋼鐵行業(yè)普及度較高。隨著上世紀數(shù)據(jù)挖掘概念的提出，數(shù)據(jù)挖掘在國外的發(fā)展空前繁榮。其在國外諸多行業(yè)均有成功應用。主要有數(shù)據(jù)庫營銷背景分析、客戶群體劃分、以及欺詐發(fā)現(xiàn)、客戶信用記分等。國外各鋼鐵公司均將目光投到數(shù)據(jù)挖掘的研究中，希望從中找到將數(shù)據(jù)挖掘應用于鋼鐵產(chǎn)品質量分析的可能性。經(jīng)過多年的研究，數(shù)據(jù)挖掘在國外鋼鐵企業(yè)質量控制、質量改進等生產(chǎn)過程分析等方面有成功應用。通過這些成功的應用，國外各鋼鐵公司均找到了解決鋼鐵產(chǎn)品質量缺陷分析方法。由此，數(shù)據(jù)挖掘技術成功的在各鋼鐵公司產(chǎn)品質量缺陷原因分析中應用。其中較為著名的有美國鋼鐵公司和神戶鋼鐵公司利用基于數(shù)據(jù)挖掘技術的 ISPA系統(tǒng)，研究分析產(chǎn)品性能規(guī)律和進行質量控制，取得了顯著效果。

4 研究方案及可行性

冷軋產(chǎn)品已成為汽車生產(chǎn)、機械制造、化工、航空航天、造船等工業(yè)不可缺少的原材料，但由于軋制設備、加工工藝等方面原因，導致帶鋼表面形成輥印、擦傷、孔洞、氧化色、壓痕、飛邊等不同類型的質量缺陷，從而影響了最終產(chǎn)品的性能和質量，因此必須加強對冷軋酸洗產(chǎn)品表面缺陷的分析。 目前，國內很多大型鋼鐵企業(yè)對冷軋酸洗產(chǎn)品表面缺陷的分析采用人工檢測的方法，這種方法不僅會造成大量的漏洞和誤判，而且還會產(chǎn)生評價標準各異的情況，已不能適應企業(yè)的發(fā)展需要。近年來，數(shù)據(jù)挖掘技術的飛速發(fā)展，為冷軋酸洗產(chǎn)品表面缺陷分析的發(fā)展提供了基礎。因此，各大企業(yè)都斥巨資對冷軋酸洗產(chǎn)品表面缺陷的分析方法進行研究，以達到提高酸洗產(chǎn)品合格率的目的。

參考文獻

[1]車彥民，朱濤，章華明，董梅，陳其安.CSP板卷及冷軋鍍鋅板表面缺陷分析[J].鋼鐵，2006，02：63-66.

[2]董梅，吳文林，徐光元，浦紅，豐慧.應用CSP熱軋卷生產(chǎn)的冷軋與鍍鋅產(chǎn)品常見缺陷分析[J].鋼鐵，2006，07：65-68.