基于生产全周期跟踪的聚丙烯输液袋质量监测分析系统的制作方法

1.本发明属于聚丙烯输液袋生产质量监测技术领域，特别涉及一种基于生产全周期跟踪的聚丙烯输液袋质量监测分析系统。


背景技术：

2.随着人们对大输液产品安全性的意识增强,直立式聚丙烯输液袋作为新的大容量注射剂包装形式走入了大众的视野,其一方面采用密闭输液方式，无需导入外界空气，进而能够有效避免二次污染，另一方面能够直立摆放，符合医护人员的操作习惯。在这种情况下，直立式聚丙烯输液袋凭借上述优势，占据了输液市场的主导地位，成为使用范围最为广泛的输液产品。
3.正是由于直立式聚丙烯输液袋在输液市场的使用范围广泛，这时就需要确保直立式聚丙烯输液袋的生产质量，因此对直立式聚丙烯输液袋的生产质量进行监测是必不可少的。然而目前直立式聚丙烯输液袋生产企业对输液袋生产质量检测的方向重点是在生产完成后的成型品质量检测上，不仅忽略了对直立式聚丙烯输液袋对应生产前的准备工作质量检测，如生产原料、生产设备检测；还忽略了对生产工序步骤的质量检测，生产前的准备工作质量检测和生产工序步骤的质量检测均会对直立式聚丙烯输液袋的生产质量产生影响。由此可见，这种生产质量检测方式由于检测方向的单一性，一方面使得检测结果过于片面，准确度不高；另一方面也无法实现直立式聚丙烯输液袋生产质量的生产周期跟踪监测。


技术实现要素：

4.本发明的技术任务是针对上述存在的问题，提供一种检测方向全面、可靠的基于生产全周期跟踪的聚丙烯输液袋质量监测分析系统，有效实现了直立式聚丙烯输液袋生产质量的跟踪监测。
5.本发明提供的技术方案如下：一种基于生产全周期跟踪的聚丙烯输液袋质量监测分析系统，包括聚丙烯输液袋工艺步骤标记模块、生产周期建模监测模块、生产数据库和监测结果分析终端。
6.所述直立式聚丙烯输液袋工艺步骤标记模块用于对生产直立式聚丙烯输液袋对应的工艺步骤数量进行获取，并对获取的各工艺步骤按照生产时间的先后顺序进行标记，依次标记为1,2,...,i,...,n。
7.所述生产周期建模监测模块用于按照生产周期对直立式聚丙烯输液袋的生产质量进行跟踪监测，其中生产周期建模监测模块包括生产设备原料匹配监测模块、工艺步骤工艺操作精准监测模块和生产成型品质量监测模块。
8.生产设备原料匹配监测模块用于在直立式聚丙烯输液袋生产前对实现生产的生产设备原料进行匹配监测，并以此统计生产设备原料使用匹配度。
9.工艺步骤工艺操作精准监测模块用于对直立式聚丙烯输液袋在生产过程中的工艺操作参数进行精准监测，并以此统计工艺步骤操作精准度。
10.所述生产成型品质量监测模块用于对生产完成后的直立式聚丙烯输液袋成型品进行质量监测，其中生产成型品质量监测模块包括成型品可视外观质量监测单元和成型品气密质量监测单元。
11.所述监测结果分析终端用于根据直立式聚丙烯输液袋生产周期跟踪监测结果评估直立式聚丙烯输液袋对应的综合生产质量系数。
12.在一种可能的设计中，所述生产设备原料匹配监测的具体过程如下：获取待监测的直立式聚丙烯输液袋对应的产品名称，并据此从生产数据库中调取该产品对应单次生产需要的聚丙烯原料标准用量和需用到的各生产设备对应的标准型号。
13.在直立式聚丙烯输液袋生产前对聚丙烯原料实际用量和实际用到的各生产设备对应的型号进行获取。
14.将聚丙烯原料实际用量与聚丙烯原料标准用量进行对比，得到生产原料用量匹配度，记为。
15.将实际用到的各生产设备对应的型号与需用到的各生产设备对应的标准型号进行匹配，从中统计匹配成功的生产设备数量，并以此计算得到生产设备使用匹配度，记为。
16.将和代入生产设备原料使用匹配度计算公式，计算得到生产设备原料使用匹配度。
17.在一种可能的设计中，所述工艺操作参数精准监测的具体过程执行以下步骤：第一步:在直立式聚丙烯输液袋对应各工艺步骤的生产过程中采集物料放置生产设备时间点、生产设备启动操作时间点和生产设备停止操作时间点。
18.第二步:将各工艺步骤对应的生产设备启动操作时间点与物料放置生产设备时间点相减，得到各工艺步骤对应的物料放置间隔时长，记作，并将其与生产数据库中生产直立式聚丙烯输液袋对应各工艺步骤的标准物料放置间隔时长进行对比，以此计算工艺步骤物料放置间隔精准度，记作，，表示为第i个工艺步骤对应的标准物料放置间隔时长。
19.第三步：从第2个工艺步骤开始，将当前工艺步骤对应的生产设备停止操作时间点与上一个工艺步骤对应的物料放置生产设备时间点相减，得到各相邻工艺步骤对应的操作间隙时长，并将其记为相邻工艺步骤操作间隙时长集合，表示为第i个工艺步骤与第i
‑
1个工艺步骤对应相邻工艺步骤的操作间隙时长。
20.第四步：将相邻工艺步骤操作间隙时长集合与生产数据库中生产直立式聚丙烯输液袋对应各相邻工艺步骤对应的标准操作间隙时长进行对比，以此计算工艺步骤操作间隙
精准度，记作，，表示为第i个工艺步骤与第i
‑
1个工艺步骤对应相邻工艺步骤的标准操作间隙时长。
21.第五步：将各工艺步骤对应的生产设备停止操作时间点与该工艺步骤对应的生产设备启动操作时间点进行相减，得到各工艺步骤对应的工艺操作时长，记作。
22.第六步：将与生产数据库中生产直立式聚丙烯输液袋对应各工艺步骤对应的标准工艺操作时长进行对比，以此计算工艺步骤操作时长精准度，记作，，表示为第i个工艺步骤对应的标准工艺操作时长。
23.第七步：根据、和统计工艺步骤操作精准度，表示为工艺步骤操作精准度。
24.在一种可能的设计中，所述工艺操作参数包括各工艺步骤对应的物料放置间隔时长、工艺操作时长和相邻工艺步骤对应的操作间隙时长。
25.在一种可能的设计中，所述成型品可视外观质量监测单元用于对生产完成后的直立式聚丙烯输液袋成型品进行可视外观质量检测，其具体检测过程如下：（1）、对成型品聚丙烯输液袋进行外观图像采集，并从采集的外观图像中提取外观基础属性参数。
26.（2）、从外观基础属性参数中提取外形形状，并将其与生产数据库中成型品聚丙烯输液袋对应的标准外形形状进行匹配，若匹配成功， 则该成型品聚丙烯输液袋对应的外形形状质量值记作，若匹配失败，则该成型品聚丙烯输液袋对应的外形形状质量值记作。
27.（3）、从外观基础属性参数中提取透明度，并将其与生产数据库中成型品聚丙烯输液袋对应的标准透明度进行对比，以此计算该成型品聚丙烯输液袋对应的透明度质量值，记作。
28.（4）、对采集的外观图像构建成型品聚丙烯输液袋实际尺寸模型，将其与成型品聚丙烯输液袋标准尺寸模型进行重合对比，从中统计重合区域的体积，以此计算该成型品聚丙烯输液袋对应的生产尺寸质量值，记作。
29.（5）、从采集的外观图像中判断是否存在外观缺陷，若存在，则统计成型品聚丙烯输液袋外观表面存在的外观缺陷区域数量，并对外观图像进行外观缺陷区域聚焦，以此识别各外观缺陷区域对应的外观缺陷指标，进而根据各外观缺陷区域对应的外观缺陷指标计算该成型品聚丙烯输液袋对应的外观缺陷程度值，记作。
30.（6）、结合该成型品聚丙烯输液袋对应的外形形状质量值、透明度质量值、生产尺寸质量值和外观缺陷程度值统计该成型品聚丙烯输液袋对应的可视外观质量系数，
，表示为该成型品聚丙烯输液袋对应的可视外观质量系数，表示为该成型品聚丙烯输液袋对应的外形形状质量值，且的取值可以为或。
31.在一种可能的设计中，所述外观基础属性参数包括外形形状和透明度。
32.在一种可能的设计中，所述外观缺陷指标包括外观缺陷类别和外观缺陷面积。
33.在一种可能的设计中，所述成型品气密质量监测单元用于对生产完成后的直立式聚丙烯输液袋成型品进行气密质量检测，得到该成型品聚丙烯输液袋对应的气密质量系数，记作。
34.在一种可能的设计中，所述聚丙烯输液袋对应综合生产质量系数的评估计算公式为，表示为聚丙烯输液袋对应的综合生产质量系数，、、分别表示为生产设备原料使用匹配度、工艺步骤操作精准度、成型品生产质量系数对应的权重值，、分别表示为可视外观质量、气密质量对应的权重值。
35.在一种可能的设计中，所述、和对应的关系为，和对应的关系为。
36.本发明的有益效果如下：1、本发明通过统计直立式聚丙烯输液袋对应的生产工艺步骤数量，并对其进行标记，以此对直立式聚丙烯输液袋进行生产前的生产设备原料匹配监测、进行生产过程中的工艺操作精准监测，再当直立式聚丙烯输液袋生产完成之后，对成型品进行质量监测，最后综合上述监测结果评估直立式聚丙烯输液袋对应的综合生产质量系数，其质量检测过程融合了输液袋生产前、生产过程中、生产完成后全流程的检测，在一定程度上拓宽了直立式聚丙烯输液袋对应生产质量的检测方向，从而实现了对直立式聚丙烯输液袋对应生产质量的全周期跟踪监测，大大弥补了目前直立式聚丙烯输液袋生产企业对输液袋生产质量检测存在的检测方向过于单一的问题，更进一步说，其生产质量检测方向的拓宽对检测结果的精准可靠度也有了相应程度的提高。
37.2、本发明在对直立式聚丙烯输液袋进行生产过程中的工艺操作精准监测时，其精准监测指标涉及到各工艺步骤对应物料放置间隔时长的精准监测、各工序步骤对应工艺操作时长的精准监测和相邻工艺步骤对应操作间隙时长的精准监测，体现了直立式聚丙烯输液袋对应生产过程工艺操作精准监测的多维度、全面性特点，避免了单一精准监测指标造成的监测结果过于片面的不足。
附图说明
38.利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
39.图1为本发明的系统连接结构示意图。
40.图2为本发明的生产周期建模监测模块连接结构示意图。
具体实施方式
41.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
42.参阅图1，一种基于生产全周期跟踪的聚丙烯输液袋质量监测分析系统，包括直立式聚丙烯输液袋工艺步骤标记模块、生产周期建模监测模块、生产数据库和监测结果分析终端。
43.其中直立式聚丙烯输液袋工艺步骤标记模块与生产周期建模监测模块连接，生产周期建模监测模块与监测结果分析终端连接。
44.直立式聚丙烯输液袋工艺步骤标记模块用于对生产直立式聚丙烯输液袋对应的工艺步骤数量进行获取，并对获取的各工艺步骤按照生产时间的先后顺序进行标记，依次标记为1,2,...,i,...,n。
45.本实施例中提到的直立式聚丙烯输液袋工艺步骤具体包括利用聚丙烯颗粒原材料制作袋胚、灯箱加热、采用吹塑模具吹塑、拉伸冷却。
46.生产数据库用于存储直立式聚丙烯输液袋对应单次生产需要的聚丙烯原料标准用量和需用到的各生产设备对应的标准型号，存储生产直立式聚丙烯输液袋对应各工艺步骤的标准物料放置间隔时长、存储生产直立式聚丙烯输液袋对应各相邻工艺步骤对应的标准操作间隙时长，存储生产直立式聚丙烯输液袋对应各工艺步骤对应的标准工艺操作时长，存储成型品聚丙烯输液袋对应的标准外形形状，存储成型品聚丙烯输液袋对应的标准透明度，存储各外观缺陷类别的缺陷水平值，其中外观缺陷类别包括划痕、黑点、晶点、破边等，存储设定的输液袋体积对比阈值，并存储生产设备原料使用匹配度、工艺步骤操作精准度、成型品生产质量系数、可视外观质量、气密质量对应的权重值。
47.参阅图2，生产周期建模监测模块用于按照生产周期对直立式聚丙烯输液袋的生产质量进行跟踪监测，其中生产周期建模监测模块包括生产设备原料匹配监测模块、工艺步骤工艺操作精准监测模块和生产成型品质量监测模块。
48.生产设备原料匹配监测模块用于在直立式聚丙烯输液袋生产前对实现生产的生产设备原料进行匹配监测，并以此统计生产设备原料使用匹配度，其中生产设备原料匹配监测的具体过程如下：获取待监测的直立式聚丙烯输液袋对应的产品名称，并据此从生产数据库中调取该产品对应单次生产需要的聚丙烯原料标准用量和需用到的各生产设备对应的标准型号，此时将单次生产需要的聚丙烯原料标准用量记作q,同时从需用到的各生产设备对应的标准型号中统计需要用到的生产设备数量，并将其记为k。
49.在直立式聚丙烯输液袋生产前对聚丙烯原料实际用量和实际用到的各生产设备对应的型号进行获取,并将聚丙烯原料实际用量记作q。
50.将聚丙烯原料实际用量与聚丙烯原料标准用量进行对比，得到生产原料用量匹配度，记为,,其中聚丙烯原料实际用量与聚丙烯原料标准用量越接近，生产原料用量匹配度越大，表明生产原料用量匹配程度越高。
51.将实际用到的各生产设备对应的型号与需用到的各生产设备对应的标准型号进
行匹配，从中统计匹配成功的生产设备数量，记为k,并将匹配成功的生产设备数量与需要用到的生产设备数量进行对比，以此计算得到生产设备使用匹配度，记为，,其中匹配成功的生产设备数量越大，生产设备使用匹配度越大，表明生产设备使用匹配程度越高。
52.将和代入生产设备原料使用匹配度计算公式，计算得到生产设备原料使用匹配度，其中表示为生产设备原料使用匹配度，且、越大，越大，表明直立式聚丙烯输液袋生产前对应的准备工作质量越好。
53.工艺步骤工艺操作精准监测模块用于对直立式聚丙烯输液袋在生产过程中的工艺操作参数进行精准监测，这里提到的工艺操作参数包括各工艺步骤对应的物料放置间隔时长、工艺操作时长和相邻工艺步骤对应的操作间隙时长，并以此统计工艺步骤操作精准度，其中工艺操作参数精准监测的具体过程执行以下步骤：第一步:在直立式聚丙烯输液袋对应各工艺步骤的生产过程中采集物料放置生产设备时间点、生产设备启动操作时间点和生产设备停止操作时间点。
54.第二步:将各工艺步骤对应的生产设备启动操作时间点与物料放置生产设备时间点相减，得到各工艺步骤对应的物料放置间隔时长，记作，并将其与生产数据库中生产直立式聚丙烯输液袋对应各工艺步骤的标准物料放置间隔时长进行对比，以此计算工艺步骤物料放置间隔精准度，记作，，表示为第i个工艺步骤对应的标准物料放置间隔时长，其中物料放置间隔时长与标准物料放置间隔时长越符合，工艺步骤物料放置间隔精准度越大，表明工艺步骤物料放置间隔精准程度越高。
55.第三步：从第2个工艺步骤开始，将当前工艺步骤对应的生产设备停止操作时间点与上一个工艺步骤对应的物料放置生产设备时间点相减，得到各相邻工艺步骤对应的操作间隙时长，并将其记为相邻工艺步骤操作间隙时长集合，表示为第i个工艺步骤与第i
‑
1个工艺步骤对应相邻工艺步骤的操作间隙时长。
56.第四步：将相邻工艺步骤操作间隙时长集合与生产数据库中生产直立式聚丙烯输液袋对应各相邻工艺步骤对应的标准操作间隙时长进行对比，以此计算工艺步骤操作间隙精准度，记作，，表示为第i个工艺步骤与第i
‑
1个工艺步骤对应相邻工艺步骤的标准操作间隙时长，其中相邻工艺步骤对应的操作间隙时长与标准操作间隙时长越符合，工艺步骤操作间隙精准度越大，表明工艺步骤操作间隙精准程度越高。
57.第五步：将各工艺步骤对应的生产设备停止操作时间点与该工艺步骤对应的生产设备启动操作时间点进行相减，得到各工艺步骤对应的工艺操作时长，记作。
58.第六步：将与生产数据库中生产直立式聚丙烯输液袋对应各工艺步骤对应的标准工艺操作时长进行对比，以此计算工艺步骤操作时长精准度，记作，，表示为第i个工艺步骤对应的标准工艺操作时长，其中工艺操作时长与标准工艺操作时长越接近，工艺步骤操作时长精准度越大，表明工艺步骤操作时长精准程度越高。
59.第七步：根据、和统计工艺步骤操作精准度，表示为工艺步骤操作精准度，其中、、越大，工艺步骤操作精准度越大，表明直立式聚丙烯输液袋在生产过程中的生产质量越好。
60.本发明优选实施例在对直立式聚丙烯输液袋进行生产过程中的工艺操作精准监测时，其精准监测指标涉及到各工艺步骤对应物料放置间隔时长的精准监测、各工序步骤对应工艺操作时长的精准监测和相邻工艺步骤对应操作间隙时长的精准监测，体现了直立式聚丙烯输液袋对应生产过程工艺操作精准监测的多维度、全面性特点，避免了单一精准监测指标造成的监测结果过于片面的不足。
61.生产成型品质量监测模块用于对生产完成后的直立式聚丙烯输液袋成型品进行质量监测，其中生产成型品质量监测模块包括成型品可视外观质量监测单元和成型品气密质量监测单元。
62.成型品可视外观质量监测单元用于对生产完成后的直立式聚丙烯输液袋成型品进行可视外观质量检测，其具体检测过程如下：（1）、对成型品聚丙烯输液袋进行外观图像采集，并从采集的外观图像中提取外观基础属性参数，其中外观基础属性参数包括外形形状和透明度。
63.（2）、从外观基础属性参数中提取外形形状，并将其与生产数据库中成型品聚丙烯输液袋对应的标准外形形状进行匹配，若匹配成功， 则该成型品聚丙烯输液袋对应的外形形状质量值记作，若匹配失败，则该成型品聚丙烯输液袋对应的外形形状质量值记作,其中。
64.（3）、从外观基础属性参数中提取透明度，记作h,并将其与生产数据库中成型品聚丙烯输液袋对应的标准透明度进行对比，此时将标准透明度记作h,以此计算该成型品聚丙烯输液袋对应的透明度质量值，记作,,其中透明度与标准透明度越接近，透明度质量值越大，表明透明度质量越好。
65.（4）、对采集的外观图像构建成型品聚丙烯输液袋实际尺寸模型，将其与成型品聚丙烯输液袋标准尺寸模型进行重合对比，从中统计重合区域的体积，记作v,此时从成型品
聚丙烯输液袋标准尺寸模型中采集成型品聚丙烯输液袋标准体积，记作v,进而将重合区域的体积与成型品聚丙烯输液袋标准体积进行对比，以此计算该成型品聚丙烯输液袋对应的生产尺寸质量值，记作，,其中重合区域体积越大，生产尺寸质量值越大，表明生产尺寸质量越好。
66.（5）、从采集的外观图像中判断是否存在外观缺陷，若存在，则统计成型品聚丙烯输液袋外观表面存在的外观缺陷区域数量，并将各外观缺陷区域进行编号，分别标记为1,2,...,j,...,m,同时对外观图像进行外观缺陷区域聚焦，以此识别各外观缺陷区域对应的外观缺陷指标，其中外观缺陷指标包括外观缺陷类别和外观缺陷面积，此时将各外观缺陷区域对应的外观缺陷指标构成外观缺陷指标集合，表示为第j个外观缺陷区域对应的外观缺陷指标，w表示为外观缺陷指标，w=u1,u2,分别表示为外观缺陷类别，外观缺陷面积，进而根据各外观缺陷区域对应的外观缺陷指标计算该成型品聚丙烯输液袋对应的外观缺陷程度值，其具体计算过程为：从外观缺陷指标集合中提取各外观缺陷区域对应的外观缺陷类型，将其与生产数据库中各外观缺陷类别的缺陷水平值进行匹配，从中筛选出各外观缺陷区域对应的缺陷水平值，将其记作。
67.从采集的外观图像中获取成型品聚丙烯输液袋总表面积，记作。
68.从外观缺陷指标集合中提取各外观缺陷区域对应的外观缺陷面积,以此根据各外观缺陷区域对应的缺陷水平值、外观缺陷面积和总表面积计算该成型品聚丙烯输液袋对应的外观缺陷程度值，其中缺陷水平值、外观缺陷面积越大，外观缺陷程度值越大。
69.（6）、结合该成型品聚丙烯输液袋对应的外形形状质量值、透明度质量值、生产尺寸质量值和外观缺陷程度值统计该成型品聚丙烯输液袋对应的可视外观质量系数，，表示为该成型品聚丙烯输液袋对应的可视外观质量系数，表示为该成型品聚丙烯输液袋对应的外形形状质量值，且的取值可以为或。
70.成型品气密质量监测单元用于对生产完成后的直立式聚丙烯输液袋成型品进行气密质量检测，其具体检测过程执行以下步骤：步骤1：对生产完成后的直立式聚丙烯输液袋成型品对应的封装口进行封装完毕。
71.步骤2：将封装完成后的直立式聚丙烯输液袋成型品放置在真空室中，并将真空室抽成真空状，直立式聚丙烯输液袋成型品因产生内外压力差而使输液袋膨胀，此时获取膨胀后输液袋体积，记作b。
72.步骤3：将真空室释放真空后，直立式聚丙烯输液袋成型品形状恢复到原有形状，
此时获取恢复后输液袋体积，记作b。
73.步骤4：将膨胀后输液袋体积与恢复后输液袋体积进行差值对比，得到输液袋体积对比值，记作，其中，并将其与设定的输液袋体积对比阈值进行对比，以此计算该成型品聚丙烯输液袋对应的气密质量系数，记作，，表示为设定的输液袋体积对比阈值，其中输液袋体积对比值越小，气密质量系数越大，表明气密质量越好。
74.监测结果分析终端用于根据直立式聚丙烯输液袋生产周期跟踪监测结果评估直立式聚丙烯输液袋对应的综合生产质量系数，该综合生产质量系数的计算公式为，表示为直立式聚丙烯输液袋对应的综合生产质量系数，、、分别表示为生产设备原料使用匹配度、工艺步骤操作精准度、成型品生产质量系数对应的权重值，、分别表示为可视外观质量、气密质量对应的权重值，且、和对应的关系为，和对应的关系为。
75.本发明实施例中评估的直立式聚丙烯输液袋对应的综合生产质量系数实现了直立式聚丙烯输液袋全周期生产质量的量化展示，其为相关人员判断直立式聚丙烯输液袋的生产质量是否合格提供可靠全面的判断依据。
76.本发明通过统计直立式聚丙烯输液袋对应的生产工艺步骤数量，并对其进行标记，以此对直立式聚丙烯输液袋进行生产前的生产设备原料匹配监测、进行生产过程中的工艺操作精准监测，再当直立式聚丙烯输液袋生产完成之后，对成型品进行质量监测，最后综合上述监测结果评估直立式聚丙烯输液袋对应的综合生产质量系数，其质量检测过程融合了输液袋生产前、生产过程中、生产完成后全流程的检测，在一定程度上拓宽了直立式聚丙烯输液袋对应生产质量的检测方向，从而实现了对直立式聚丙烯输液袋对应生产质量的全周期跟踪监测，大大弥补了目前直立式聚丙烯输液袋生产企业对输液袋生产质量检测存在的检测方向过于单一的问题，更进一步说，其生产质量检测方向的拓宽对检测结果的精准可靠度也有了相应程度的提高。
77.以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。