運用六西格瑪方法提高細支卷煙吸阻Ppk 值

安雪姣

（河北白沙煙草有限責任公司保定卷煙廠，河北 保定 071000）

1 研究背景

隨著精益管理的深入，人們對卷煙產品內在品質的要求更加嚴格，注重產品的“精道、地道、味道”，注重產品數據的分析研究。在細支卷煙生產過程中，通過物理指標分析細支卷煙吸阻不穩定，吸阻Ppk 值最低達到0.32，合格率（Ppk≥1.0）僅達到24%。為此成立課題組，運用精益管理工具分析原因制定措施，以此提高細支產品吸阻過程能力控制水平，保證產品質量的穩定，為踐行“荷花夢”提供技術支持力。

2 原因分析

2.1 測量系統分析

對索定綜合測試臺的測量系統進行分析。分別選取10 支煙支，安排3 名質檢人員用同一臺綜合測試臺測試兩次，進行重復性和再現性驗證。得出結論%P/TV=19.85%，%P/T=20.16%，均小于30，可區分的類別數為6＞5，測量系統可以接受。

2.2 因子分析

2.2.1 風室導軌間隙不當的分析

因子概述：當風室導軌間隙變化時，影響煙絲束的連續運行，造成煙絲供給不均勻，形成煙支空頭、竹節煙、端部落絲異常情況，導致煙支吸阻發生波動。

設備生產廠家規定風室導軌寬度從右至左依次為h=7.0 mm、g=7.0 mm、f=7.1 mm、e=7.2 mm、d=7.2 mm、c=7.3 mm、b=7.4 mm、a=7.4 mm 基本呈喇叭口形狀，寬度逐漸擴大。小組根據實際情況尋找合適的間隙寬度，分別設置不同風室導軌間隙調整量（0 mm，-0.1 mm、-0.2 mm、-0.3 mm），測量每種水平下煙支吸阻，每種水平下取20 組數據。

通過數據分析，得出結論數據獨立且符合正態分布，由等方差檢驗P 值＜0.05，方差不相等，說明風室導軌間隙對煙支吸阻標準偏差影響顯著；由方差分析可知P 值=0.065＞0.05，支持原假設，說明風室導軌間隙調整對煙支吸阻均值無顯著影響；由箱線圖看出煙支吸阻均值雖有差別，但相差不太大，可是波動卻很明顯。

2.2.2 煙條切割部位喇叭嘴間隙調整不當的分析

小組分別設置不同的喇叭嘴間隙（0.25 mm，0.3 mm，0.35 mm），各水平隨機取樣100 支卷煙，按照從長到短的順序各抽取20 支進行試驗。

分別分析喇叭嘴間隙與煙支長度的關系、煙支長度與煙支吸阻的關系、喇叭嘴間隙與煙支吸阻的關系。方差分析中，P 值均小于0.05，回歸效果顯著；回歸系數的檢驗中，自變量x 的P 值小于0.05，分別驗證的因子都是顯著因子，

通過殘差分析，可知數據符合對回歸的基本假定，線性模型可以接受。

綜合上所述，喇叭嘴間隙變化對煙支吸阻有影響，由擬合線圖可知當喇叭嘴間隙為0.3 mm 時煙支長度最接近標準中值，煙支長度越大煙支吸阻越大。關于因子最優值的確定，將在I 階段進行分析計算。

2.2.3 水松紙卷曲器角度分析

在實際生產中，更換水松紙時成功搭接才能保證設備的正常運行。

我們分別設置4 個水松紙卷曲器的角度（60°、75°、90°、105°）進行試驗，通過卡方檢驗發現P=0.000，可知水松紙卷曲器角度與水松紙搭接成功與否有很大關系。實驗發現水松紙卷曲器角度過大，容易刮斷水松紙，造成設備停臺，因此將105°舍去不再進行分析。

因子概述：水松紙卷曲器角度即刮刀刮削角度，其大小影響對水松紙的刮削力，導致水松紙薄厚程度不一，影響煙支吸阻，角度太大時容易造成斷紙。

對煙支吸阻與水松紙卷曲器角度進行回歸分析。P 值為0<0.05，回歸效果顯著；回歸系數的檢驗中，自變量的P 值<0.05，說明水松紙卷曲器角度是顯著因子。小組設定的線性模型是可以接受的。

2.2.4 煙支漏氣檢測裝置缺失的分析

為了保證細支卷煙的抽吸口感，需在煙支濾嘴部分進行激光打孔，在實際生產過程中，由于設備故障、人員操作違規等原因，煙支有可能打不上孔；設備啟停過程容易亂煙，極易引起煙支吸阻波動，產生無空煙支，影響產品質量。在現有檢測裝置控制下，無孔煙支及吸阻超標煙支是否可以成功剔除呢？

選擇設備亂煙、正常運行兩種情況進行雙樣本T檢驗。通過近似t 檢驗，P 值為0＜0.05，拒絕原假設，說明煙支漏氣檢測裝置剔除無孔煙失敗，使得缺陷煙支流入生產線，極大地引起了煙支吸阻的均值及波動，影響產品質量的穩定性。為此需要改造檢測裝置，成功剔除缺陷煙支。

3 改善實施

3.1 針對風室導軌間隙的改善

通過A 階段分析，發現風室導軌間隙縮短0.2 mm，即風室導軌寬度從右至左依次為h=6.8 mm、g=6.8 mm、f=6.9 mm、e=7.0 mm、d=7.0 mm、c=7.1 mm、b=7.2 mm、a=7.2 mm，煙支吸阻接近標準均值中限，且波動不大，保證質量穩定。

3.2 針對煙條切割部位喇叭嘴間隙的改善

細支卷煙切割煙刀厚度為0.15 mm，小組成員經過多次試驗研究發現煙刀與喇叭嘴左右間隙各甩出0.05 mm 框量，刀片動作與喇叭嘴不會產生干涉，即喇叭嘴最小間隙為0.25 mm。通過A 階段分析，喇叭嘴間隙為0.3mm 時，切割后煙條長度均值接近標準值，吸阻波動較小。因此我們確定最佳喇叭嘴間隙范圍（0.25～0.30 mm）保證刀片與喇叭嘴傳動同步。

3.3 針對水松紙卷曲器角度的改善

根據A 階段分析，我們找到了水松紙卷曲器角度的最佳范圍，為了確保煙支吸阻的穩定，小組進行2 因子2 水平DOE 試驗，設置3 個中心點，得出水松紙卷曲器角度、卷煙機運行速度最佳組合值，以此提高煙支吸阻Ppk 水平。

小組分析DOE 因子，進行響應曲面設計，繪制等值線圖我們發現試驗范圍已經包括最佳點；曲面圖顯示，在我們試驗數據范圍內可以找到接近卷煙吸阻中值的點。通過響應優化器，得出角度為84.58°，車速4 679.53 支/分，y 最接近吸阻標準中值。連續運行三班，每班抽取5 次物檢測試指標，發現該因素引起的煙支吸阻均值在預測區間范圍內，無明顯波動，吸阻Ppk 值均大于1.3。

3.4 針對煙支堵塞檢測裝置缺失因子改善

小組設計一個電路板，重新處理漏氣檢測信號。按照牌號規定調整好脈沖信號后，當煙支濾嘴端有完整的激光打孔數時，電信號電壓值較低；當煙支上沒有激光打孔時，電信號電壓值較高。

設計一個基準電壓（電壓高低可調），通過設計的電壓比較器，將漏氣電壓信號與之比較，當電壓信號高于基準電壓時，輸出信號將該支缺陷煙支剔除；當電壓信號低于基準電壓時，不輸出輸出信號，設備正常運行。

4 結論

此次運用六西格瑪工具研究細支煙生產過程中吸阻Ppk 偏低的問題，改善效果顯著。煙支吸阻Ppk值高于歷史最好水平1.38，達到1.93。項目完成后，設備調整影響煙支吸阻的關鍵部位后全年累計收益約65.5 萬余元。與此同時，降低了輔料消耗，提高了設備運行效率，提高了成品優等品率，為鉆石細支產品快速占領市場提供了強有力的支持，并且在改造過程中形成了寶貴的知識財富。