卷煙小盒包裝缺陷的關鍵影響因素分析及優化

翁健蔚

江蘇中煙有限責任公司南京卷煙廠 江蘇 南京 210009

盒包裝是卷煙產品的外在形象體現,若是盒包裝出現缺陷,必然會對卷煙品牌的形象造成影響。因此在卷煙生產的過程中,如何降低盒包裝缺陷率是各個公司需要重點考慮的一項問題。降低盒包裝的缺陷率有利于提升外觀質量穩定性和品牌形象,減少客戶投訴的數量。對卷煙小盒包裝缺陷主要影響因素進行分析并制定相應的優化措施是降低盒包裝缺陷率的有效途徑。

一、卷煙小盒包裝質量要求

根據國家相關標準規范,我國生產卷煙的小盒包裝必須滿足以下各項要求：

其一,小盒包裝必須完整密封且具有良好的防潮性能。

其二,小盒外形方正,對應邊長度差值應控制在2mm以內。

其三,卷煙小盒包裝上印刷的標記應做到清晰、準確、完整。

其四,小盒包裝要做到干凈整潔,不存在油污商標紙。

其五,封簽粘貼端正、牢固且整潔,不能反貼、多貼或是錯貼,且保障其左右前后兩端偏離中心距離控制在2mm之內。

其六,小盒外包透明紙應做到貼合牢固、整潔,表面無破損和褶皺,拉帶貼合。

其七,小盒之間不應存在粘連現象。

其八,小盒粘貼牢固、整潔,搭口不存在翹邊現象,表面潔凈無皺褶。

其九,小盒不破損而露出煙支,疊角損傷長度應控7制在3mm以內。

二、卷煙小盒包裝缺陷的關鍵影響因素分析

(一)材料工具。為了找出卷煙小盒包裝缺陷的關鍵影響因素,本文擬采用FMEA分析方法進行一次實驗。實驗材料選擇的是二類卷煙,其產品包裝時使用的機具包括ZB45包裝機以及塞尺。

在分析過程中,對多項輸入因子進行了失效模式分析,同時對部分因子進行了相應的快速改進處理,最后獲得了3項關鍵性因子,分別是小盒涂膠輥磨損、小盒涂膠輥位置不當以及小盒涂膠輥工作面寬度不適合。之后對以上三項因子對小盒包裝質量缺陷數的影響程度進行了分析,在此基礎上了確定了各項因子的驗證方案以及數據分析工具方法。

其中“小盒涂膠輥磨損”因子的潛在失效模式為上膠量不均勻,采用的分析工具為假設檢驗；“小盒涂膠輥位置不當”的潛在失效模式為上膠量過多或是過少,采用的分析工具為原理分析和假設驗證；“小盒涂膠輥工作面寬度不合適”的潛在失效模式為上膠點位移,采用的分析工具為列聯表卡方檢驗。

在確定分析工具之后,要制定合理的檢驗方案：對于小盒涂膠輥磨損,擬采用磨損程度分別為0.01mm和0.03mm的涂膠輥進行兩天的工作,以一小時為周期進行小盒包裝缺陷的統計；對于小盒涂膠輥位置不當,擬將涂膠輥的位置調整到0.03mm和0.08mm,同樣進行兩天的工作,并統計每小時小盒包裝的缺陷數；對于涂膠輥工作面寬度不合適,擬將小盒包裝涂膠輥的工作面寬度調整為4mm、6mm以及8mm,分別工3天,每個一小時進行一次抽樣,直至取樣50盒為止。

(二)試驗檢測結果分析。通過假設檢驗對小盒涂膠輥磨損的原因進行驗證,根據統計結果來看,每次抽檢小盒的數量為500,在兩天中共進行了32次抽檢,得到的缺陷數最多為3,最少為0。其中缺陷數為0的次數為7,缺陷數為1的次數為12,缺陷數為2的次數為11,缺陷數為3的次數為2。抽檢煙盒數量一共為16000,兩天的缺陷數量分別為13和27。使用計算機軟件MINITAB得出的雙樣本Poissom率的檢驗和置信區間顯示,P值小于0.05,因此拒絕原假設,即不同磨損程度下卷煙小盒的缺陷數表現出明顯的差異性,由此可以斷定,涂膠輥的磨損程度是卷煙小盒包裝缺陷的顯著影響因素。

通過原理分析和假設檢驗對小盒涂膠輥位置不當原因進行驗證,根據試驗統計數據來看,在兩個工作日共進行的32次抽檢中,共抽檢的煙盒數量為16000,兩天的缺陷數分別為19和38。其中單次抽檢發現缺陷數最多為4,最低為0。抽檢缺陷數為0的次數為3次,均出現在第一工作日中。缺陷數為1的次數為9,其中第一工作日有7次。缺陷數為2的次數有14次,第二工作日占了8次。缺陷數3和4的次數共有6次,均發生在第二工作日。建設檢驗分析雙總體的Poisson率檢驗顯示,原假設和備選假設的差值小于零,此時P值為零,小于0.05,因此拒絕原假設,這表明小盒涂膠輥的位置確實會對小盒包裝缺陷數產生顯著影響。

針對涂膠輥工作面寬度不適合原因試驗的統計數據顯示,工作面寬度為4mm、6mm以及8mm的情況下分別進行了16次抽檢,每次抽檢的煙盒數量為50。其中第一工作日發現的缺陷數為20,第二工作日發現的缺陷數為37,第三工作日發現的缺陷數為69。第一工作日的抽檢中缺陷數最多為3,最低為0；第二日最多為4,最低為1；第三日最多為8,最低為3。綜合來看,在所有抽檢的2400個煙盒中,合格數量共計為2274,存在缺陷的數量為126。涂膠輥工作面寬度為8mm時抽檢發現的缺陷數最多,為69次,最低為4mm時,缺陷數為20。

在假設檢驗中,原假設為盒裝質量與小盒涂膠輥工作面寬度不相關、相互獨立。備擇假設為盒裝質量與小盒涂膠輥工作面寬度相關。計算機軟件MINITAB得出的結果顯示,Pearson卡方為31.109,P值為零,低于0.05,因此拒絕原假設,換而言之,卷煙小盒涂膠輥的工作面寬度對盒包裝質量缺陷數有著顯著的影響,故認定涂膠輥工作面寬度為卷煙小盒包裝缺陷的關鍵影響因素。

三、基于關鍵影響因素分析的卷煙小盒缺陷優化措施

為了有效降低卷煙小盒包裝缺陷率,針對上文涉及到的三項關鍵影響因素制定了改進方案,希望可以找出小盒涂膠輥位置的最佳間距值以及最佳工作面寬度。根據實驗數據來看,在11套組合方案中,缺陷率最低為0.25%,此時小盒涂膠輥的磨損水平、間距值以及工作面寬度分別為0.01mm、0.03mm以及4mm。缺陷率最高時為11%,此時上述三項參數分別為0.03mm、0.05mm以及8mm。

為了進一步確定涂膠輥磨損、間距值以及工作面寬度三項因素對小盒包裝缺陷的影響占比,進行了方差分析,根據分析結果顯示,盒裝包裝缺陷率%＝－9.57＋172*小盒涂膠輥磨損程度＋147*涂膠輥間距＋1.05*涂膠輥工作面寬度。之后通過響應優化確定了最佳參數,即涂膠輥磨損程度為0.01mm,間距值為0.03mm,工作面寬度為4mm。在改進之后,卷煙小盒包裝質量缺陷率降低到了DPMO≤1800以下。

結束語

通過以上實驗和數據統計分析來看,影響卷煙小盒包裝缺陷的關鍵因素有小盒涂膠輥磨損、涂膠輥位置不當以及涂膠輥工作面不適合三項,從這三個方面進行參數優化設計可以有效的小盒包裝缺陷率。