運(yùn)用六西格瑪方法提高細(xì)支卷煙吸阻Ppk 值

安雪姣

（河北白沙煙草有限責(zé)任公司保定卷煙廠，河北 保定 071000）

1 研究背景

隨著精益管理的深入，人們對卷煙產(chǎn)品內(nèi)在品質(zhì)的要求更加嚴(yán)格，注重產(chǎn)品的“精道、地道、味道”，注重產(chǎn)品數(shù)據(jù)的分析研究。在細(xì)支卷煙生產(chǎn)過程中，通過物理指標(biāo)分析細(xì)支卷煙吸阻不穩(wěn)定，吸阻Ppk 值最低達(dá)到0.32，合格率（Ppk≥1.0）僅達(dá)到24%。為此成立課題組，運(yùn)用精益管理工具分析原因制定措施，以此提高細(xì)支產(chǎn)品吸阻過程能力控制水平，保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定，為踐行“荷花夢”提供技術(shù)支持力。

2 原因分析

2.1 測量系統(tǒng)分析

對索定綜合測試臺的測量系統(tǒng)進(jìn)行分析。分別選取10 支煙支，安排3 名質(zhì)檢人員用同一臺綜合測試臺測試兩次，進(jìn)行重復(fù)性和再現(xiàn)性驗(yàn)證。得出結(jié)論%P/TV=19.85%，%P/T=20.16%，均小于30，可區(qū)分的類別數(shù)為6＞5，測量系統(tǒng)可以接受。

2.2 因子分析

2.2.1 風(fēng)室導(dǎo)軌間隙不當(dāng)?shù)姆治?/p>

因子概述：當(dāng)風(fēng)室導(dǎo)軌間隙變化時，影響煙絲束的連續(xù)運(yùn)行，造成煙絲供給不均勻，形成煙支空頭、竹節(jié)煙、端部落絲異常情況，導(dǎo)致煙支吸阻發(fā)生波動。

設(shè)備生產(chǎn)廠家規(guī)定風(fēng)室導(dǎo)軌寬度從右至左依次為h=7.0 mm、g=7.0 mm、f=7.1 mm、e=7.2 mm、d=7.2 mm、c=7.3 mm、b=7.4 mm、a=7.4 mm 基本呈喇叭口形狀，寬度逐漸擴(kuò)大。小組根據(jù)實(shí)際情況尋找合適的間隙寬度，分別設(shè)置不同風(fēng)室導(dǎo)軌間隙調(diào)整量（0 mm，-0.1 mm、-0.2 mm、-0.3 mm），測量每種水平下煙支吸阻，每種水平下取20 組數(shù)據(jù)。

通過數(shù)據(jù)分析，得出結(jié)論數(shù)據(jù)獨(dú)立且符合正態(tài)分布，由等方差檢驗(yàn)P 值＜0.05，方差不相等，說明風(fēng)室導(dǎo)軌間隙對煙支吸阻標(biāo)準(zhǔn)偏差影響顯著；由方差分析可知P 值=0.065＞0.05，支持原假設(shè)，說明風(fēng)室導(dǎo)軌間隙調(diào)整對煙支吸阻均值無顯著影響；由箱線圖看出煙支吸阻均值雖有差別，但相差不太大，可是波動卻很明顯。

2.2.2 煙條切割部位喇叭嘴間隙調(diào)整不當(dāng)?shù)姆治?/p>

小組分別設(shè)置不同的喇叭嘴間隙（0.25 mm，0.3 mm，0.35 mm），各水平隨機(jī)取樣100 支卷煙，按照從長到短的順序各抽取20 支進(jìn)行試驗(yàn)。

分別分析喇叭嘴間隙與煙支長度的關(guān)系、煙支長度與煙支吸阻的關(guān)系、喇叭嘴間隙與煙支吸阻的關(guān)系。方差分析中，P 值均小于0.05，回歸效果顯著；回歸系數(shù)的檢驗(yàn)中，自變量x 的P 值小于0.05，分別驗(yàn)證的因子都是顯著因子，

通過殘差分析，可知數(shù)據(jù)符合對回歸的基本假定，線性模型可以接受。

綜合上所述，喇叭嘴間隙變化對煙支吸阻有影響，由擬合線圖可知當(dāng)喇叭嘴間隙為0.3 mm 時煙支長度最接近標(biāo)準(zhǔn)中值，煙支長度越大煙支吸阻越大。關(guān)于因子最優(yōu)值的確定，將在I 階段進(jìn)行分析計(jì)算。

2.2.3 水松紙卷曲器角度分析

在實(shí)際生產(chǎn)中，更換水松紙時成功搭接才能保證設(shè)備的正常運(yùn)行。

我們分別設(shè)置4 個水松紙卷曲器的角度（60°、75°、90°、105°）進(jìn)行試驗(yàn)，通過卡方檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)P=0.000，可知水松紙卷曲器角度與水松紙搭接成功與否有很大關(guān)系。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)水松紙卷曲器角度過大，容易刮斷水松紙，造成設(shè)備停臺，因此將105°舍去不再進(jìn)行分析。

因子概述：水松紙卷曲器角度即刮刀刮削角度，其大小影響對水松紙的刮削力，導(dǎo)致水松紙薄厚程度不一，影響煙支吸阻，角度太大時容易造成斷紙。

對煙支吸阻與水松紙卷曲器角度進(jìn)行回歸分析。P 值為0<0.05，回歸效果顯著；回歸系數(shù)的檢驗(yàn)中，自變量的P 值<0.05，說明水松紙卷曲器角度是顯著因子。小組設(shè)定的線性模型是可以接受的。

2.2.4 煙支漏氣檢測裝置缺失的分析

為了保證細(xì)支卷煙的抽吸口感，需在煙支濾嘴部分進(jìn)行激光打孔，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，由于設(shè)備故障、人員操作違規(guī)等原因，煙支有可能打不上孔；設(shè)備啟停過程容易亂煙，極易引起煙支吸阻波動，產(chǎn)生無空煙支，影響產(chǎn)品質(zhì)量。在現(xiàn)有檢測裝置控制下，無孔煙支及吸阻超標(biāo)煙支是否可以成功剔除呢？

選擇設(shè)備亂煙、正常運(yùn)行兩種情況進(jìn)行雙樣本T檢驗(yàn)。通過近似t 檢驗(yàn)，P 值為0＜0.05，拒絕原假設(shè)，說明煙支漏氣檢測裝置剔除無孔煙失敗，使得缺陷煙支流入生產(chǎn)線，極大地引起了煙支吸阻的均值及波動，影響產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。為此需要改造檢測裝置，成功剔除缺陷煙支。

3 改善實(shí)施

3.1 針對風(fēng)室導(dǎo)軌間隙的改善

通過A 階段分析，發(fā)現(xiàn)風(fēng)室導(dǎo)軌間隙縮短0.2 mm，即風(fēng)室導(dǎo)軌寬度從右至左依次為h=6.8 mm、g=6.8 mm、f=6.9 mm、e=7.0 mm、d=7.0 mm、c=7.1 mm、b=7.2 mm、a=7.2 mm，煙支吸阻接近標(biāo)準(zhǔn)均值中限，且波動不大，保證質(zhì)量穩(wěn)定。

3.2 針對煙條切割部位喇叭嘴間隙的改善

細(xì)支卷煙切割煙刀厚度為0.15 mm，小組成員經(jīng)過多次試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)煙刀與喇叭嘴左右間隙各甩出0.05 mm 框量，刀片動作與喇叭嘴不會產(chǎn)生干涉，即喇叭嘴最小間隙為0.25 mm。通過A 階段分析，喇叭嘴間隙為0.3mm 時，切割后煙條長度均值接近標(biāo)準(zhǔn)值，吸阻波動較小。因此我們確定最佳喇叭嘴間隙范圍（0.25～0.30 mm）保證刀片與喇叭嘴傳動同步。

3.3 針對水松紙卷曲器角度的改善

根據(jù)A 階段分析，我們找到了水松紙卷曲器角度的最佳范圍，為了確保煙支吸阻的穩(wěn)定，小組進(jìn)行2 因子2 水平DOE 試驗(yàn)，設(shè)置3 個中心點(diǎn)，得出水松紙卷曲器角度、卷煙機(jī)運(yùn)行速度最佳組合值，以此提高煙支吸阻Ppk 水平。

小組分析DOE 因子，進(jìn)行響應(yīng)曲面設(shè)計(jì)，繪制等值線圖我們發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)范圍已經(jīng)包括最佳點(diǎn)；曲面圖顯示，在我們試驗(yàn)數(shù)據(jù)范圍內(nèi)可以找到接近卷煙吸阻中值的點(diǎn)。通過響應(yīng)優(yōu)化器，得出角度為84.58°，車速4 679.53 支/分，y 最接近吸阻標(biāo)準(zhǔn)中值。連續(xù)運(yùn)行三班，每班抽取5 次物檢測試指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)該因素引起的煙支吸阻均值在預(yù)測區(qū)間范圍內(nèi)，無明顯波動，吸阻Ppk 值均大于1.3。

3.4 針對煙支堵塞檢測裝置缺失因子改善

小組設(shè)計(jì)一個電路板，重新處理漏氣檢測信號。按照牌號規(guī)定調(diào)整好脈沖信號后，當(dāng)煙支濾嘴端有完整的激光打孔數(shù)時，電信號電壓值較低；當(dāng)煙支上沒有激光打孔時，電信號電壓值較高。

設(shè)計(jì)一個基準(zhǔn)電壓（電壓高低可調(diào)），通過設(shè)計(jì)的電壓比較器，將漏氣電壓信號與之比較，當(dāng)電壓信號高于基準(zhǔn)電壓時，輸出信號將該支缺陷煙支剔除；當(dāng)電壓信號低于基準(zhǔn)電壓時，不輸出輸出信號，設(shè)備正常運(yùn)行。

4 結(jié)論

此次運(yùn)用六西格瑪工具研究細(xì)支煙生產(chǎn)過程中吸阻Ppk 偏低的問題，改善效果顯著。煙支吸阻Ppk值高于歷史最好水平1.38，達(dá)到1.93。項(xiàng)目完成后，設(shè)備調(diào)整影響煙支吸阻的關(guān)鍵部位后全年累計(jì)收益約65.5 萬余元。與此同時，降低了輔料消耗，提高了設(shè)備運(yùn)行效率，提高了成品優(yōu)等品率，為鉆石細(xì)支產(chǎn)品快速占領(lǐng)市場提供了強(qiáng)有力的支持，并且在改造過程中形成了寶貴的知識財(cái)富。