運(yùn)用六西格瑪方法提高梗絲填充值

摘 要：文章運(yùn)用六西格瑪?shù)姆椒ǎ―MAIC）對(duì)影響梗絲填充值的因素進(jìn)行了分析、改進(jìn)，最終對(duì)貯梗時(shí)間、蒸梗溫度、梗絲寬度、熱風(fēng)溫度四個(gè)關(guān)鍵因子進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn)，提高了梗絲的填充值。

關(guān)鍵詞：梗絲；填充值；六西格瑪

煙梗是煙葉的重要組成部分，煙葉通過(guò)葉梗分離后，可得到占煙葉質(zhì)量25%左右的煙梗[1]。煙梗通過(guò)各工序的加工可制成梗絲，梗絲是卷煙的填充原料之一。它的主要作用是降低卷煙焦油量，提高卷煙的填充性和改善卷煙的燃燒速度，達(dá)到降低卷煙原料消耗，提高原料利用率的目的。目前行業(yè)內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，降低成本成為競(jìng)爭(zhēng)手段之一，為消費(fèi)者利益著想，降低焦油大勢(shì)所趨。因此，低焦油、低成本是現(xiàn)代企業(yè)的生存必要條件。梗絲較高的填充率，有利于卷煙產(chǎn)品的降焦降耗。文章將運(yùn)用六西格瑪?shù)姆椒╗2]（DMAIC）提高梗絲的填充值，從而提高原料質(zhì)量和產(chǎn)品質(zhì)量。

1 定義階段

通過(guò)分析項(xiàng)目背景，確定了項(xiàng)目目標(biāo)，繪制宏觀流程圖，確定項(xiàng)目改進(jìn)范圍，確定顧客及CTQ。對(duì)Y及缺陷定義，通過(guò)基線確定目標(biāo)。將Y定義為梗絲填充值，公式表示為：Y=M/（πr2*h）*100%=M/V*100%，缺陷定義為：填充值低，根據(jù)工藝要求水平，我們將膨脹系數(shù)小于6.0定義為缺陷。

2 測(cè)量階段

首先，對(duì)梗絲填充值的測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行分析，從測(cè)量系統(tǒng)的重復(fù)性、再現(xiàn)性、精確度等方面進(jìn)行分析，確定測(cè)量系統(tǒng)是合格的。其次，對(duì)梗絲填充值進(jìn)行過(guò)程能力分析，Cpk值較低，反映出梗絲填充值加工過(guò)程能力不足，確定改進(jìn)的方向。然后，確定項(xiàng)目的流程及各流程的輸入量，從而進(jìn)行項(xiàng)目流程分析和因果矩陣分析，確定影響過(guò)程能力低的主要原因。影響梗絲填充值波動(dòng)的因素有55項(xiàng)，通過(guò)CE矩陣打分大于30分的關(guān)鍵因素有7個(gè)。即：洗梗溫度、貯梗時(shí)間、蒸梗蒸汽溫度、梗絲寬度、排潮閥開(kāi)度、熱風(fēng)溫度、風(fēng)門(mén)開(kāi)度。最后，對(duì)能夠即時(shí)改善的項(xiàng)目，進(jìn)行實(shí)施，取得顯著效果達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)要求，實(shí)現(xiàn)最初目標(biāo)。通過(guò)快速改善后，仍有6個(gè)因素，即：貯梗時(shí)間、蒸梗蒸汽溫度、梗絲寬度、排潮閥開(kāi)度、熱風(fēng)溫度、風(fēng)門(mén)開(kāi)度，與梗絲填充值可能存在較大關(guān)聯(lián)，下一步進(jìn)入分析階段。

3 分析階段

對(duì)分析確定的5個(gè)主要因子：貯梗時(shí)間、切絲寬度、蒸梗溫度、熱風(fēng)溫度，風(fēng)門(mén)開(kāi)度進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集。按照各個(gè)因子對(duì)梗絲填充值的影響程度，并結(jié)合各因子的實(shí)際情況，確定因子的測(cè)試水平及分析方法。

（1）利用回歸分析檢驗(yàn)貯梗時(shí)間不同是否對(duì)梗絲填充值影響顯著。先對(duì)貯梗時(shí)間和梗絲填充值進(jìn)行回歸分析檢驗(yàn)。步驟分別為：測(cè)量系統(tǒng)分析、繪制散點(diǎn)圖、進(jìn)行相關(guān)分析、繪制擬合線圖、回歸分析、殘差分析。結(jié)論：從散點(diǎn)圖大致可以看出貯梗時(shí)間和梗絲填充值有正相關(guān)關(guān)系。貯梗時(shí)間和梗絲填充值的Pearson相關(guān)系數(shù)=0.991>0.8，貯梗時(shí)間長(zhǎng)短和梗絲填充值有強(qiáng)的正相關(guān)關(guān)系。R-Sq（調(diào)整）為98.6%>80%，擬合線有意義。回歸分析，P=0.000<0.05，方程有意義。殘差服從正態(tài)分布、沒(méi)有喇叭形等異常形狀、隨機(jī)分布，說(shuō)明貯梗時(shí)間是影響梗絲填充值的主要原因。

（2）利用回歸分析檢驗(yàn)切絲梗寬度是否對(duì)梗絲填充值影響顯著。同上述步驟一樣，進(jìn)行回歸分析檢驗(yàn)。結(jié)論：從散點(diǎn)圖可以看出梗絲填充值和梗絲寬度存在X2的關(guān)系。進(jìn)行相關(guān)分析，由于P值=0.236>0.05，且相關(guān)系數(shù)=0.338<0.8，斷定梗絲寬度和梗絲填充值之間不存在直接的線性關(guān)系。R-Sq（調(diào)整）為80.6%>80%，擬合線有意義。回歸分析P=0.000<0.05，方程有意義。殘差服從正態(tài)分布、沒(méi)有喇叭形等異常形狀、隨機(jī)分布，說(shuō)明梗絲寬度是影響梗絲填充值的主要原因。

（3）利用回歸分析檢驗(yàn)蒸梗溫度的不同是否對(duì)梗絲填充值影響顯著。同上述步驟一樣，對(duì)梗絲填充值進(jìn)行回歸分析檢驗(yàn)。結(jié)論：從散點(diǎn)圖上可以看出，蒸梗蒸汽溫度和梗絲填充值具有很強(qiáng)的正相關(guān)性。進(jìn)行相關(guān)分析，P=0.000<0.05，備擇假設(shè)成立，且相關(guān)系數(shù)的絕對(duì)值=0.945>0.8；蒸梗蒸汽溫度和梗絲填充值有強(qiáng)的正相關(guān)關(guān)系。R-sq（調(diào)整）=99.5%大于80%，擬合方程有意義。回歸分析P=0.000<0.05，殘差服從正態(tài)分布、沒(méi)有喇叭形等異常形狀、隨機(jī)分布，說(shuō)明蒸梗蒸汽溫度是影響梗絲填充值的主要因素。

（4）利用回歸分析熱風(fēng)溫度不同是否對(duì)梗絲填充值能力影響顯著。同上述步驟一樣，對(duì)梗絲填充值進(jìn)行回歸分析檢驗(yàn)。結(jié)論：從散點(diǎn)圖可以看出熱風(fēng)溫度和梗絲填充值可能具有二次方的關(guān)系，對(duì)Y值進(jìn)行加權(quán)平均再次觀察散點(diǎn)圖。繪制箱線圖，從中可以看出，熱風(fēng)溫度不同時(shí)，梗絲填充值有明顯差異。方差齊性檢驗(yàn)，P<0.05，烘梗溫度對(duì)梗絲填充值有影響。殘差服從正態(tài)分布、沒(méi)有喇叭形等異常形狀、隨機(jī)分布，說(shuō)明熱風(fēng)溫度是影響梗絲值填充值的主要原因。

（5）利用回歸分析檢驗(yàn)風(fēng)速不同是否對(duì)梗絲填充值影響顯著。從散點(diǎn)圖上可以看出數(shù)據(jù)比較分散，不能夠確定風(fēng)門(mén)開(kāi)度對(duì)梗絲填充值有較大影響。進(jìn)行相關(guān)分析，P值>0.05，可以判定梗絲填充值和風(fēng)選風(fēng)門(mén)開(kāi)度大小是沒(méi)有關(guān)系的。說(shuō)明風(fēng)速不同不是影響梗絲填充值的主要原因。

4 改進(jìn)階段

（1）通過(guò)DOE試驗(yàn)確定貯梗時(shí)間和蒸梗溫度的最佳參數(shù)，貯梗時(shí)間和蒸梗溫度對(duì)梗絲的填充值影響存在交互作用，且不彎曲。繪制響應(yīng)優(yōu)化圖，得出貯梗時(shí)間設(shè)定為6h，蒸梗溫度設(shè)定為74°C。

（2）通過(guò)DOE試驗(yàn)，對(duì)刀輥反饋修正系數(shù)，來(lái)料高位閥值，刀輥?zhàn)畲笏俣热齻€(gè)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，從而固定參數(shù)。進(jìn)行因子設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)分析、因子分析、響應(yīng)優(yōu)化，最終得出：修正系數(shù)1.04，來(lái)料高位閥值430，刀輥?zhàn)畲笏俣?70。

（3）在實(shí)際生產(chǎn)中，影響熱風(fēng)溫度的主要因素有：排潮閥開(kāi)度、滾筒轉(zhuǎn)速、熱風(fēng)順流閥開(kāi)度與熱風(fēng)逆流閥開(kāi)度的開(kāi)度之差。因此，通過(guò)DOE試驗(yàn)優(yōu)化固定烘梗的排潮閥開(kāi)度，滾筒轉(zhuǎn)速，絕對(duì)開(kāi)度三個(gè)參數(shù)；進(jìn)行因子設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)分析、因子分析、響應(yīng)優(yōu)化，最終得出：排潮閥開(kāi)度40，滾筒轉(zhuǎn)速20，絕對(duì)開(kāi)度3。

5 控制階段

首先確定了控制對(duì)象，并制定了控制計(jì)劃。然后通過(guò)控制圖、可視化管理等過(guò)程控制措施進(jìn)行監(jiān)控。對(duì)優(yōu)化前后的梗絲填充值進(jìn)行對(duì)比，通過(guò)上述參數(shù)的改進(jìn)，提高了梗絲填充值。

參考文獻(xiàn)

[1]李曉，紀(jì)曉楠，姚二民，等.煙用梗絲加工工藝研究進(jìn)展[J].貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，41（8）：182-186.

[2]鄭少華，姜奉華.試驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)處理[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社，2002.