基于六西格瑪的制絲工藝加工參數對卷煙感官質量的改善應用研究

左雯 王麗芳 朱雪峰 戴天勝 王澤宇

摘 要 卷煙生產加工是一個較為復雜的、系統(tǒng)性的過程。在卷煙生產加工的三大工序中（制絲、卷接、包裝），制絲是其核心[1]。卷煙感官質量的優(yōu)質穩(wěn)定既是卷煙精益生產控制的重要體現，也是消費者的重要需求。本文借助利用六西格瑪模型對制絲工序開展研究分析，找到制絲工序中影響A牌號卷煙在煙氣細膩柔和度、香氣豐富性、刺激性、干燥感等感官質量上存在不穩(wěn)定的關鍵因素，并通過對關鍵因素開展改進，實現卷煙感官質量的改善。

關鍵詞 制絲;卷煙感官質量;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)務改進方法體系和管理模式，它通過借助多種質量管理工具，實現對作業(yè)過程的不斷優(yōu)化和改進、提升產品質量、降低成本，從而提升客戶滿意度，增強企業(yè)競爭力。

六西格瑪主要實施模式DMAIC，其代表了六西格瑪的五個階段：D（定義階段）、M（測量階段）、A（分析階段）、I（改進階段）、C（控制階段）。DMAIC是一個閉環(huán)循環(huán)的過程，五個步驟缺一不可，同時，由于六西格瑪強調持續(xù)改進，在每一次質量過程完成后，便是新一輪更高質量水平的改進同時開始，對此，DMAIC又是一個螺旋上升的環(huán)。

2六西格瑪方法的實施

2.1 界定階段

界定階段的主要任務，是明確問題或流程輸出Y及其測量方式，確定Y的標準、改進目標和改進所涉及的范圍等[2]。本案例涉及改進流程的范圍是：A牌號卷煙;改進目標是：A牌號卷煙感官質量優(yōu)于當前標樣;改進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 測量階段

測量階段的主要任務包括：針對待改進的質量特性，測量和分析當前的水平，并進行測量系統(tǒng)分析[3]。

收集2017年12月10日-2018年1月15日共8批A牌號卷煙，與標準樣品進行對比評吸，匯總結果見圖1。

由列圖發(fā)現，大生產樣在煙氣、香氣、刺激性、干燥感等方面與標樣有明顯差異。大生產樣整體表現煙氣粗糙、干燥感強烈、刺激性強，標樣整體表現煙氣柔和、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是研究所收集到的數據，列出產生波動的影響因素或變量，并集中精力研究幾個重要的變量，利用線索提出假設，再用工具驗證假設，從而發(fā)現這些變量與Y值之間的關系，找到Y值波動的原因[4]。

（1） 影響因素的初步分析

結合制絲生產流程和SIPOC工作表，運用頭腦風暴法和潛在失效模式分析，對制絲工序影響A牌號卷煙感官質量的因素進行初步的探索，通過對制絲生產過程各工序工藝任務及其主要加工參數進行分析，確定出卷煙感官品質的主要影響因素。見表1。

結合排列圖并根據二八原則可以發(fā)現，影響A牌號卷煙感官質量的主要影響因素RPN均大于100，分別為切葉絲含水率不當、葉絲增溫增濕工藝流量不當、烘絲熱風溫度不當、真空回潮保壓時間不當、加料儲葉時間不當、烘絲排潮風門開度不當。

2.4 改進階段

根據分析階段確定出的關鍵因素，擬進行DOE試驗設計，進行試驗數據分析，并通過響應優(yōu)化確定最佳參數組合。

（1）試驗設計

首先，經工藝符合性驗證，確定 “真空回潮保壓時間”、“切葉絲含水率”、“葉絲增溫增濕工藝流量”和“烘絲熱風溫度”的上、下限，以及輸出Y如表2。

對上述4個關鍵因素開展4因子2水平、無中心點的全因子試驗設計（DOE），并針對試驗批次樣品進行感官質量評價，隨后對試驗數據進行DOD分析，刪除不顯著因子后，A、B、C、D、AD、BC、ACD、CD、BD、AC各項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。

通過響應優(yōu)化設計，當真空回潮保壓時間為60s、切葉絲含水率為19.7%、葉絲增溫增濕工藝流量為6000kg/h、烘絲熱風溫度為105℃時，卷煙感官質量評價最好。

2.5 控制階段

控制階段的目的在于保持改進項目的成效，通過修訂文件等方法，使成功經驗制度化，并通過建立過程控制系統(tǒng)和失控情況下的行動方案，采用統(tǒng)計過程控制的技術對過程進行實時監(jiān)控[5]。

針對真空回潮保壓時間，切葉絲含水率、葉絲增溫增濕工藝流量、烘絲熱風溫度4項指標進行批次過程動態(tài)監(jiān)控，確保改進后的過程穩(wěn)定。改進實施后切葉絲含水率均值控制在19.7%左右，且移動值有明顯的降低，說明改進有效。

3結束語

利用六西格瑪方法，探究我廠制絲工序A牌號卷煙感官質量的關鍵影響因素，并通過對其進行DOE分析，找到關鍵因子的最佳參數并進行改進，最終實現了A牌號卷煙感官質量的改善，為制絲生產加工水平的提升和感官品質的穩(wěn)定發(fā)揮總結了工作經驗。六西格瑪項目在煙草行業(yè)的實踐是卓有成效的，但必須與行業(yè)特點結合，六西格瑪項目必須大量用于戰(zhàn)略核心指標的改善，包括大量無法有效計算項目財務收益的質量指標上。

參考文獻

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

[2] 李燕，楊雷.運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.

[3] 劉蘇婷，董敏.六西格瑪及與其他績效改進工具的比較[J].商業(yè)時代，2009（5）：59-60.

[4] 王斌，牛汝萍.基于六西格瑪的氣流式烘絲出口水分的研究[J].電氣與自動化，2017（6）：219-222.

[5] 馬林，何楨.六西格瑪管理（第二版）[M].北京：中國人民大學出版社，2007：215.