基于六西格瑪?shù)闹平z工藝加工參數(shù)對(duì)卷煙感官質(zhì)量的改善應(yīng)用研究

左雯 王麗芳 朱雪峰 戴天勝 王澤宇

摘 要 卷煙生產(chǎn)加工是一個(gè)較為復(fù)雜的、系統(tǒng)性的過程。在卷煙生產(chǎn)加工的三大工序中（制絲、卷接、包裝），制絲是其核心[1]。卷煙感官質(zhì)量的優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定既是卷煙精益生產(chǎn)控制的重要體現(xiàn)，也是消費(fèi)者的重要需求。本文借助利用六西格瑪模型對(duì)制絲工序開展研究分析，找到制絲工序中影響A牌號(hào)卷煙在煙氣細(xì)膩柔和度、香氣豐富性、刺激性、干燥感等感官質(zhì)量上存在不穩(wěn)定的關(guān)鍵因素，并通過對(duì)關(guān)鍵因素開展改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)卷煙感官質(zhì)量的改善。

關(guān)鍵詞 制絲;卷煙感官質(zhì)量;六西格瑪

1六西格瑪方法的基本原理

六西格瑪管理是一套系統(tǒng)的業(yè)務(wù)改進(jìn)方法體系和管理模式，它通過借助多種質(zhì)量管理工具，實(shí)現(xiàn)對(duì)作業(yè)過程的不斷優(yōu)化和改進(jìn)、提升產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本，從而提升客戶滿意度，增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

六西格瑪主要實(shí)施模式DMAIC，其代表了六西格瑪?shù)奈鍌€(gè)階段：D（定義階段）、M（測(cè)量階段）、A（分析階段）、I（改進(jìn)階段）、C（控制階段）。DMAIC是一個(gè)閉環(huán)循環(huán)的過程，五個(gè)步驟缺一不可，同時(shí)，由于六西格瑪強(qiáng)調(diào)持續(xù)改進(jìn)，在每一次質(zhì)量過程完成后，便是新一輪更高質(zhì)量水平的改進(jìn)同時(shí)開始，對(duì)此，DMAIC又是一個(gè)螺旋上升的環(huán)。

2六西格瑪方法的實(shí)施

2.1 界定階段

界定階段的主要任務(wù)，是明確問題或流程輸出Y及其測(cè)量方式，確定Y的標(biāo)準(zhǔn)、改進(jìn)目標(biāo)和改進(jìn)所涉及的范圍等[2]。本案例涉及改進(jìn)流程的范圍是：A牌號(hào)卷煙;改進(jìn)目標(biāo)是：A牌號(hào)卷煙感官質(zhì)量?jī)?yōu)于當(dāng)前標(biāo)樣;改進(jìn)過程涉及的流程范圍主要包括：從煙葉解包工序到貯絲工序。

2.2 測(cè)量階段

測(cè)量階段的主要任務(wù)包括：針對(duì)待改進(jìn)的質(zhì)量特性，測(cè)量和分析當(dāng)前的水平，并進(jìn)行測(cè)量系統(tǒng)分析[3]。

收集2017年12月10日-2018年1月15日共8批A牌號(hào)卷煙，與標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行對(duì)比評(píng)吸，匯總結(jié)果見圖1。

由列圖發(fā)現(xiàn)，大生產(chǎn)樣在煙氣、香氣、刺激性、干燥感等方面與標(biāo)樣有明顯差異。大生產(chǎn)樣整體表現(xiàn)煙氣粗糙、干燥感強(qiáng)烈、刺激性強(qiáng)，標(biāo)樣整體表現(xiàn)煙氣柔和、刺激性弱、香氣豐富、舒適性好。

2.3 分析階段

分析階段的主要任務(wù)是研究所收集到的數(shù)據(jù)，列出產(chǎn)生波動(dòng)的影響因素或變量，并集中精力研究幾個(gè)重要的變量，利用線索提出假設(shè)，再用工具驗(yàn)證假設(shè)，從而發(fā)現(xiàn)這些變量與Y值之間的關(guān)系，找到Y(jié)值波動(dòng)的原因[4]。

（1） 影響因素的初步分析

結(jié)合制絲生產(chǎn)流程和SIPOC工作表，運(yùn)用頭腦風(fēng)暴法和潛在失效模式分析，對(duì)制絲工序影響A牌號(hào)卷煙感官質(zhì)量的因素進(jìn)行初步的探索，通過對(duì)制絲生產(chǎn)過程各工序工藝任務(wù)及其主要加工參數(shù)進(jìn)行分析，確定出卷煙感官品質(zhì)的主要影響因素。見表1。

結(jié)合排列圖并根據(jù)二八原則可以發(fā)現(xiàn)，影響A牌號(hào)卷煙感官質(zhì)量的主要影響因素RPN均大于100，分別為切葉絲含水率不當(dāng)、葉絲增溫增濕工藝流量不當(dāng)、烘絲熱風(fēng)溫度不當(dāng)、真空回潮保壓時(shí)間不當(dāng)、加料儲(chǔ)葉時(shí)間不當(dāng)、烘絲排潮風(fēng)門開度不當(dāng)。

2.4 改進(jìn)階段

根據(jù)分析階段確定出的關(guān)鍵因素，擬進(jìn)行DOE試驗(yàn)設(shè)計(jì)，進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，并通過響應(yīng)優(yōu)化確定最佳參數(shù)組合。

（1）試驗(yàn)設(shè)計(jì)

首先，經(jīng)工藝符合性驗(yàn)證，確定 “真空回潮保壓時(shí)間”、“切葉絲含水率”、“葉絲增溫增濕工藝流量”和“烘絲熱風(fēng)溫度”的上、下限，以及輸出Y如表2。

對(duì)上述4個(gè)關(guān)鍵因素開展4因子2水平、無中心點(diǎn)的全因子試驗(yàn)設(shè)計(jì)（DOE），并針對(duì)試驗(yàn)批次樣品進(jìn)行感官質(zhì)量評(píng)價(jià)，隨后對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行DOD分析，刪除不顯著因子后，A、B、C、D、AD、BC、ACD、CD、BD、AC各項(xiàng)P值均<0.05，且模型無彎曲無失擬，殘差圖無異常，因此可以判斷模型有效。

通過響應(yīng)優(yōu)化設(shè)計(jì)，當(dāng)真空回潮保壓時(shí)間為60s、切葉絲含水率為19.7%、葉絲增溫增濕工藝流量為6000kg/h、烘絲熱風(fēng)溫度為105℃時(shí)，卷煙感官質(zhì)量評(píng)價(jià)最好。

2.5 控制階段

控制階段的目的在于保持改進(jìn)項(xiàng)目的成效，通過修訂文件等方法，使成功經(jīng)驗(yàn)制度化，并通過建立過程控制系統(tǒng)和失控情況下的行動(dòng)方案，采用統(tǒng)計(jì)過程控制的技術(shù)對(duì)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控[5]。

針對(duì)真空回潮保壓時(shí)間，切葉絲含水率、葉絲增溫增濕工藝流量、烘絲熱風(fēng)溫度4項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行批次過程動(dòng)態(tài)監(jiān)控，確保改進(jìn)后的過程穩(wěn)定。改進(jìn)實(shí)施后切葉絲含水率均值控制在19.7%左右，且移動(dòng)值有明顯的降低，說明改進(jìn)有效。

3結(jié)束語(yǔ)

利用六西格瑪方法，探究我廠制絲工序A牌號(hào)卷煙感官質(zhì)量的關(guān)鍵影響因素，并通過對(duì)其進(jìn)行DOE分析，找到關(guān)鍵因子的最佳參數(shù)并進(jìn)行改進(jìn)，最終實(shí)現(xiàn)了A牌號(hào)卷煙感官質(zhì)量的改善，為制絲生產(chǎn)加工水平的提升和感官品質(zhì)的穩(wěn)定發(fā)揮總結(jié)了工作經(jīng)驗(yàn)。六西格瑪項(xiàng)目在煙草行業(yè)的實(shí)踐是卓有成效的，但必須與行業(yè)特點(diǎn)結(jié)合，六西格瑪項(xiàng)目必須大量用于戰(zhàn)略核心指標(biāo)的改善，包括大量無法有效計(jì)算項(xiàng)目財(cái)務(wù)收益的質(zhì)量指標(biāo)上。

參考文獻(xiàn)

[1] 張宏宇，劉春波，張濤，等.關(guān)鍵制絲工藝對(duì)煙氣成分中揮發(fā)性成分的影響[J].化學(xué)研究與應(yīng)用，2015（3）：274-279.

[2] 李燕，楊雷.運(yùn)用六西格瑪方法提高葉絲填充值[J].工業(yè)工程與管理，2010（15）：131-135.

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