1. 水洗槽电导率基准值建立与初始控制限设定

为什么新建线不能直接套用经验控制限

新建水洗线的末级水洗槽没有历史电导数据，若直接按“经验值”设定上限（例如一律取 200 μS/cm），会出现两类误判：一是本线补水水质或工件带出量偏高，正常生产时就频繁超限报警；二是本线水质很好，控制限过宽，槽液已经明显污染却仍不触发换水。正确做法是：在稳定生产条件下连续采集末级水洗槽电导率，先确认数据本身可信，再用统计方法从数据中提取基准值与初始控制限。

采集方案与前置条件

基准值只能建立在“工艺状态稳定”的数据上，因此采集前需固定以下条件，并在采集期间保持不变：

• 取样位置：末级水洗槽（最终漂洗槽）中部、液面下约 1/2 深度处，探头远离补水口与工件进出料口，避免局部浓度梯度。
• 测量方式：在线电导率仪连续监测，采样间隔 1 min，记录同时段槽液温度。
• 工艺条件：生产线处于正常节拍、正常工件装载量、补水与溢流按设定运行，无停线检修、无大批量返工件集中清洗。
• 采集时长：至少覆盖 3 个完整生产班次（建议 ≥ 24 h 有效生产时间），以获得包含正常波动的样本。

数据清洗与基准值计算

设采集得到有效样本为 x₁, x₂, …, xₙ（单位 μS/cm，已按第 3 例方式完成温度补偿到 25 ℃）。按以下步骤处理：

1. 剔除异常点：删除换水后 30 min 内的过渡段数据、停线时段数据，以及超出 中位数 ± 3×MAD×1.4826 的离群点（MAD 为绝对中位差，对离群点不敏感）。
2. 计算基准值：取清洗后样本的中位数 X̃ 作为基准值，比均值更抗残余离群点影响。
3. 计算初始控制限：以中位数 ± 3 倍稳健标准差估计波动范围，即 UCL = X̃ + 3σ̂，LCL = X̃ − 3σ̂，其中 σ̂ = 1.4826×MAD。若 LCL 小于 0，取下限为 0（电导率非负）。

下面给出可直接运行的 Python 实现，输入为采集得到的 CSV（两列：time、ec），输出基准值与初始控制限：

import numpy as np
import pandas as pd

# 读取采集数据：time 为时间戳，ec 为温度补偿后的电导率(μS/cm)
df = pd.read_csv("rinse_ec.csv", parse_dates=["time"])
ec = df["ec"].dropna().to_numpy()

# 1) 稳健离群点剔除：中位数 ± 3×1.4826×MAD
med = np.median(ec)
mad = np.median(np.abs(ec - med))
sigma_hat = 1.4826 * mad
mask = np.abs(ec - med) <= 3 * sigma_hat
clean = ec[mask]

# 2) 基准值与初始控制限
baseline = np.median(clean)
sigma_clean = 1.4826 * np.median(np.abs(clean - baseline))
ucl = baseline + 3 * sigma_clean
lcl = max(0.0, baseline - 3 * sigma_clean)

print(f"原始样本数: {len(ec)}, 清洗后: {len(clean)}")
print(f"基准值 X~ = {baseline:.1f} μS/cm")
print(f"稳健标准差 σ^ = {sigma_clean:.1f} μS/cm")
print(f"初始控制限: LCL = {lcl:.1f}, UCL = {ucl:.1f} μS/cm")

示例（教学假设数据）：某线末级水洗槽采集 1440 个 1 min 样本，清洗后中位数 86 μS/cm，MAD 对应 σ̂ ≈ 9 μS/cm，则 UCL ≈ 113 μS/cm、LCL ≈ 59 μS/cm。该结果属于示例推演，实际数值须以本线采集数据计算为准。

基准值与控制限的判读逻辑

初始控制限的落地与复核

把计算结果写入控制方案时，需明确三件事：

• 基准值用途：作为日常点检的“应到值”，操作员每班记录一次末级槽电导率，与基准值偏差在 ±1σ̂ 内视为正常。
• 控制限用途：UCL 触发时优先排查工件带出量增大、前级漂洗效果下降、换水周期偏长；LCL 触发时优先排查补水阀异常开启、仪表零点漂移或探头污染。
• 复核周期：初始控制限基于有限样本，建议运行 2~4 周后，将新增的稳定生产数据并入样本重新计算，观察 σ̂ 是否收窄；若收窄明显，说明初始限偏宽，应更新控制限。

完成本节后，本线应得到一组有数据依据的基准值与初始上下限，并在控制方案中注明样本量、采集时段与计算方法，为后续温度补偿方式确认和仪表选型验证提供统一的判据基础。