WASHINGTON 玻璃啤酒杯容量的調整方法

趙明

【摘 要】借助于質量統計技術工具-偏回歸分析的具體應用，通過實際測試， 確立了WASHINGTON玻璃啤酒杯容量這一關鍵性指標與產品的其他相關尺寸的關系。結果表明：容量的大小主要取決于產品的高度，杯口內徑。通過三者之間關系的確定， 指導生產人員在具體的生產過程中如何通過生產工藝參數的調整，保證這一關鍵質量特性的符合性。

【關鍵詞】玻璃啤酒杯；容量；高度；杯口外徑；質量符合

WASHINGTON 玻璃啤酒杯是澳大利亞酒吧業的一種專用非常規器形的玻璃啤酒杯。基于澳大利亞的消費者權益保護法律條款，每只產品的滿容量必需不低于指定值。否則，一旦啤酒消費者投訴并被確認屬實，則酒吧店業主將不得不接受高額的罰金賠償。為此，該產品的容量成為購買者的最關心的質量特性，也成為我公司生產過程中的焦點質量的控制項目。

但是在每批次的生產過程中，產品容量波動頻繁，而每次解決問題的方法因人而異。究其原因主要是從生產專家，生產現場的技術人員，生產一線的調試人員總是依據自身的以往的工作經驗確認調整方法，由此導致調整程序混亂，調整周期長，造成每批次該產品的生產成本一直維持在一個較高的水平。

鑒于以上狀況， 質量部門決定通過實物樣品的測量和相應的質量統計技術的應用，驗證該杯型的產品容量與其他尺寸是否存在相關關系，相關度如何。并基于其中的關鍵因子的確認，定義調整方法，統一調整思路，建立操作標準化文件并固化執行。

一、實 驗

（一）測量工具的選定

基于下表規定的要求選定校驗合格的測量工具。

表1 樣品的測量項目與對應的測量工具

（二）樣品選定和尺寸測定

從一個連續的生產批次中隨機抽取30只樣品指定一名擁有資質的測量人員按照規定的測量程序實施這30只樣品的測量。并將測量結果予以匯總，形成以下的數據表

表2：樣品的測量數據報告

二、數據分析報告

（一）數據分析工具的應用

偏回歸分析（PLS）是一種偏倚的、非普通的最小二乘方（LS）的回歸分析應用程序。其使用的前提條件是：當預測變量之間存在可能的高度共線性，或者預測變量的數目超過觀測值的數目并且普通的最小二乘方（LS）計算出的回歸系數存在較大的標準誤或者完全失效。

偏回歸分析（PLS）利用非線性的迭代的偏最小二乘方運算規則，通過預測變量之間的交叉驗證，評估潛在的數學模型對響應變量的預測能力。最終從眾多的預測變量中萃取出其中最密切相關的預測變量，實現預測變量數目的刪減化。此后再依照普通回歸分析程序建立需要數學模型實現預測。

本文的調查驗證，就是借助于該質量統計技術工具的具體應用，建立產品容量這一響應變量與多個預測變量-杯口內徑、杯底厚度、杯口下壁厚、杯底厚度、重量等的回歸模型，確認其中影響到產品容量的關鍵因素。

基于以往的生產經驗，認為這5個自變量中的某些自變量之間應該存在著共線性，所以決定采取偏回歸分析（PLS）的應用程序，并通過交叉驗證的分析功能，獲取對容量影響密切的預測變量。

（二）數據分析報告

PLS Regression： 容量 versus 重量，杯口內徑，杯底厚度，杯口下壁厚，高度

Number of component selected by cross-validation： 2

Number of observation left out per group： 1

Number of component cross-validated： 5

Analysis of Variance for Capacity

Model Selection and Validation for Capacity

Regression Coefficients

從以上的數據表中，得到的主要信息：

1） 基于數據表的表頭信息，可知在PLS程序的運行過程中，預測變量的輸入順序依次為X1-重量；X2-杯口內徑；X3-杯底厚度；X4-杯口下壁厚；X5-高度

2）交叉驗證過程中采取的方法是從觀測變量中逐一剔除觀測值

3）進行交叉驗證的預測變量的數目為5

4） 交叉驗證后得到的預測變量數目為2

5） 回歸效應顯著

6） 2個預測變量模型解釋了5個預測變量中45.1% 的方差；2個預測變量的變異可以解釋響應變量（容量）變異的60.6% ，稍低于全部預測變量的61.4%；而對于預測能力而言，2個預測變量的多元全相關系達到最大值0.451913。 所以采用2個預測變量實施響應變量的預測效果最佳。

7）從回歸系數分析數據表中的標準化系數獲知：高度和杯口內徑的數值最高，分別為0.784和0.447，兩者是影響著容量的關鍵因子變量。

三、結論

通過PLS分析，得到了以下結論：

WASHINGTON杯型的玻璃啤酒杯的容量與杯高和杯口內徑存在著密切的正相關關系。所以在生產過程中一旦出現容量不符合的狀態，首先應基于實際的允許狀況進行針對性的調整。

這一試驗和數據分析結果排除了此前的來自不同層面人員擬定的調整方案。包括：生產專家堅持的玻璃料滴的減重，促使杯口厚度的降低，以此增加容量的調整方案；生產技術人員力薦的底厚減薄法等等。

基于以上的試驗結論，完善作業標準化操作文件，明確規定了：當產品的容量不符合后，首先檢測產品的高度是夠已經達到或接近質量規范中規定的高度上規格限，若尚有調整空間，可以率先調整產品口部火焰切割設備的生產參數，增加產品的高度；若無調整空間，則檢測產品的杯口內徑與質量規范的差距，若允許，調整產品吹制過程中的吹氣壓力，增加杯口內徑。若兩者均有可調整的空間，可以實施同步調試，實現容量最大化。同時利用數據分析報告中的回歸系數，高度5.92、杯口內徑2.52這一信息，在文件中進一步給予了生產調試人員定量的指導。即：每增加1mm高度，可以提高容量～6ml；每增加1mm杯口內徑，可以增加容量～3ml 。

參考文獻：

[1]小松制作所 （日本）。質量管理教材。第一機械工業部科學技術情報研究所。1980，2.

[2]馬林，等。六西格瑪管理。中國人民大學出版社。2004.7

[3]陳萬林，實用六西格瑪質量突破。清華大學出版社。2009.2