基于西格瑪水平的產(chǎn)品質(zhì)量改進(jìn)研究

劉太強(qiáng)

摘要：G牌香煙混合絲水分西格瑪水平較低，影響卷煙感官和舒適度。通過流程分析找準(zhǔn)取樣點(diǎn)，進(jìn)行水分跟蹤分析，結(jié)合流程圖、關(guān)聯(lián)圖分析，開展過程FMEA分析，將潛在失效起因RPN值進(jìn)行Pareto圖分析，確定5個(gè)關(guān)鍵潛在失效起因。通過回歸分析、DOE試驗(yàn)等方法，消除關(guān)鍵潛在失效起因，提高G牌香煙混合絲水分西格瑪水平。

Abstract： The mixed silk moisture of G brand cigarette has a low level of sigma， which affects the sensory and comfort of cigarettes. Through process analysis， the sampling points were identified， the water tracking analysis was carried out， and the flow chart and correlation diagram analysis were combined to carry out the process FMEA analysis. The potential failure cause RPN values were analyzed by Pareto diagram to determine the five key potential failure causes. Through regression analysis， DOE test and other methods， the key potential failure causes were eliminated and the moisture sigma level of G brand cigarettes was improved.

關(guān)鍵詞：六西格瑪;混合絲水分;模型優(yōu)化;DOE試驗(yàn)

Key words： Six Sigma;mixed silk moisture;model optimization;DOE test

中圖分類號：F273.2 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2019）23-0006-03

0 ?引言

根據(jù)中國煙草關(guān)于提高煙草加工水平的總體要求，努力打造一個(gè)獨(dú)具特色的品牌成為了各煙草公司的共同目標(biāo)[1]。G牌香煙深得消費(fèi)者喜愛，但G牌香煙商業(yè)批發(fā)卻較同期減少了0.8%。通過消費(fèi)者反饋的信息發(fā)現(xiàn)有80%以上的消費(fèi)者希望能解決喉部干燥感、提升余味舒適度。關(guān)于卷煙煙氣水分對感官舒適度的影響的相關(guān)報(bào)告中指出，卷煙感官的舒適度與卷煙煙絲水分有較大關(guān)系[2]。

1 ?現(xiàn)狀分析

1.1 流程分析

目前G牌香煙煙絲分A、B模塊生產(chǎn)，A模塊采用葉絲干燥（滾筒）工藝加工方式，烘絲后進(jìn)入葉絲柜貯存，B模塊采用葉絲干燥（氣流）工藝加工方式，烘絲就地風(fēng)選后進(jìn)入葉絲柜貯存，A、B模塊裝入兩個(gè)不同的葉絲柜。煙絲摻兌時(shí)，兩個(gè)葉絲柜同時(shí)出柜進(jìn)行摻兌，各配方組分按標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行配比加香。

1.2 水分跟蹤分析

1.2.1 A模塊葉絲入柜前水分跟蹤分析

對A模塊在烘絲出口、貯葉絲入柜前分別增加抽樣點(diǎn)，進(jìn)行跟蹤分析。發(fā)現(xiàn)烘絲后水分至入柜前水分有所散失，入柜前烘絲水分明顯低于烘絲出口水分，即水分烘后<水分入柜前。根據(jù)KLD烘絲機(jī)性能報(bào)告可知，KLD烘絲出料溫度可以維持在55-75℃，目前出料溫度平均值70.31℃，出料溫度過高對水分散失是有影響的。

1.2.2 B模塊入葉絲柜前水分跟蹤分析

對G牌香煙B模塊水分，在九千烘絲出口、就地風(fēng)選前、入柜前增加抽樣點(diǎn)，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)并分析，發(fā)現(xiàn)G牌香煙B模塊烘絲后水分至風(fēng)選前水分散失0.07%，烘后煙絲經(jīng)過風(fēng)選后水分散失0.844%，入柜前烘絲水分明顯低于烘絲出口水分，即水分烘后<水分風(fēng)選前<水分風(fēng)選后。

1.2.3 出柜至加香前水分跟蹤分析

G牌香煙A、B模塊在葉柜進(jìn)行水分平衡后出柜混合按照比例摻配梗絲，在葉絲混合、梗絲摻配、加香入口、加香出口增加抽樣點(diǎn)，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)葉絲混合略高于加香前水分，但是加香不加水，加香前后水分變化不明顯，而梗絲的水分波動(dòng)較大，可以推斷梗絲混合是水分變化的主要因素。

1.3 過程控制現(xiàn)狀

加香后混合絲水分是直接影響煙絲的感官質(zhì)量和物理特性的關(guān)鍵質(zhì)量控制參數(shù)[3]。G牌香煙混合絲水分合格率平均值為98.04%，西格瑪水平3.5，相比同類T牌香煙混合絲水分西格瑪水平4.3，G牌香煙混合絲水分西格瑪水平偏低。

2 ?改進(jìn)措施

根據(jù)現(xiàn)狀分析結(jié)果，運(yùn)用關(guān)聯(lián)圖分析找出影響G牌香煙混合絲水分合格率末端因素，進(jìn)行過程FMEA分析，將潛在的失效起因RPN分值進(jìn)行Pareto圖（見圖1）分析[4]，通過雙樣本t檢驗(yàn)、正態(tài)性驗(yàn)證、單因子方差分析、雙因子方差分析和均值驗(yàn)證等方法進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，確定5個(gè)潛在失效起均為關(guān)鍵的輸入因子。

針對關(guān)鍵潛在失效起因的特點(diǎn)，制定3個(gè)改善方案。

注：就地風(fēng)選風(fēng)門開度和拋物帶頻率合并處理;KLD筒壁溫度和KLD熱風(fēng)溫度合并處理.

2.1 梗絲壓柜時(shí)間不合理的改進(jìn)

通過散點(diǎn)圖分析，發(fā)現(xiàn)水分差值與壓柜時(shí)間有相關(guān)性，但存在彎曲現(xiàn)象，進(jìn)一步采用二次回歸模型、三次回歸模型進(jìn)行擬合分析，確定最終模型。根據(jù)模型找到當(dāng)差值0.5對應(yīng)的壓柜時(shí)間預(yù)測區(qū)間為（2.3896，3.4889），結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際確定梗絲壓柜時(shí)間為：2.5小時(shí)≤甲類梗儲(chǔ)存時(shí)間≤108小時(shí)。

2.2 就地風(fēng)選參數(shù)優(yōu)化

就地風(fēng)選風(fēng)門開度與拋物帶頻率是相輔相成的，當(dāng)風(fēng)選風(fēng)門開度改變時(shí)，拋物帶頻率也相應(yīng)改變，以適應(yīng)風(fēng)門開度的變化，提高風(fēng)選雜質(zhì)剔除率。通過DOE試驗(yàn)設(shè)計(jì)尋求雜質(zhì)剔除率以及水分散失值得最優(yōu)組合。采用中心復(fù)合表面設(shè)計(jì)（CCF），進(jìn)行因子分析，并繪制等值線和曲面圖，發(fā)現(xiàn)在試驗(yàn)范圍內(nèi)確實(shí)存在結(jié)果得分的最大值，通過響應(yīng)優(yōu)化器獲得最優(yōu)解為風(fēng)門開度14%，拋物帶頻率38GZ（見圖2）。

2.3 KLD滾筒參數(shù)優(yōu)化

通過DOE實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)尋找KLD滾筒參數(shù)中筒壁溫度（一區(qū)）、筒壁溫度（二區(qū)）、熱風(fēng)溫度的最佳組合。根據(jù)全因子試驗(yàn)分析得到的數(shù)據(jù)，對出料溫度進(jìn)行分析。采用CCF響應(yīng)曲面中的中心復(fù)合表面設(shè)計(jì)得到有效模型，并繪制等值線和曲面圖，通過響應(yīng)優(yōu)化器確定最優(yōu)解為：筒壁溫度（一區(qū)）135℃，筒壁溫度（二區(qū)）120℃，熱風(fēng)溫度110℃。

3 ?改進(jìn)效果

3.1 改進(jìn)效果驗(yàn)證

3.1.1 G牌香煙混合絲水分驗(yàn)證

改進(jìn)后，抽取了30批次煙統(tǒng)計(jì)了G牌香煙混合絲水分?jǐn)?shù)據(jù)，進(jìn)行整理分析，通過Xbar控制圖、R控制圖、散點(diǎn)圖、能力直方圖和正態(tài)概率圖等分析（見圖3），判斷出過程能力充足，改進(jìn)后G牌香煙混合絲水分控制穩(wěn)定。

3.1.2 G牌香煙混合絲水分合格率驗(yàn)證

對20批次G牌香煙混合絲水分合格率進(jìn)行數(shù)據(jù)收集、分析，改進(jìn)后G牌香煙混合絲水分合格率由98.04%提高99.81%，西格瑪水平由3.5提高到4.32。

3.1.3 其他相關(guān)指標(biāo)驗(yàn)證

就地風(fēng)選相關(guān)參數(shù)改變后，對改進(jìn)前后整絲率和碎絲率做雙樣本T檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)改進(jìn)前后整絲率、碎絲率無明顯差異。

KLD滾筒參數(shù)優(yōu)化后，對烘絲機(jī)出口水分偏差進(jìn)行數(shù)據(jù)跟蹤統(tǒng)計(jì)，通過雙樣本T檢驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，改進(jìn)前后烘絲機(jī)出口水分偏差無明顯差異。

3.2 改進(jìn)前后FMEA分析對比

改進(jìn)措施實(shí)施后，再對影響G牌香煙混合絲西格瑪水平的潛在原因做FMEA分析，與改進(jìn)前FMEA分析對比，改進(jìn)后風(fēng)險(xiǎn)序數(shù)顯著降低。

3.3 感官質(zhì)量評價(jià)

邀請專業(yè)評吸人員對試驗(yàn)的樣品進(jìn)行比較評吸，廠部評吸結(jié)果、公司一級評審結(jié)果均為：評析樣品優(yōu)于正品。

4 ?結(jié)語

通過流程分析、水分跟蹤、原因探索、改進(jìn)實(shí)施、效果驗(yàn)證等步驟，對G牌香煙混合絲水分西格瑪水平展開深入研究。通過改進(jìn)梗絲壓柜時(shí)間、優(yōu)化就地風(fēng)選參數(shù)、優(yōu)化KLD滾筒參數(shù)等措施，提高了G牌香煙混合絲水分合格率和西格瑪水平。進(jìn)一步完善相關(guān)制度及管理規(guī)定，對控制點(diǎn)建立控制計(jì)劃，從全方位保障G牌香煙加工質(zhì)量的提高。

參考文獻(xiàn)：

[1]王艷，李玉輝，杜文杰.提高梗線在線水分檢測系統(tǒng)穩(wěn)定性[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2015，4：103.

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