陳哲 范俊

卷煙生產(chǎn)過(guò)程中煙支單支克重的影響因素研究

依據(jù)卷煙產(chǎn)品及產(chǎn)品檢驗(yàn)的規(guī)范要求（見(jiàn)《卷煙成品出廠檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》，GB 5606.2-2005），卷煙產(chǎn)品的煙支質(zhì)量（即卷煙的單支克重，下文同）必須符合卷煙設(shè)計(jì)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及公差范圍。

廈煙煙草工業(yè)有限責(zé)任公司 （以下簡(jiǎn)稱(chēng)我司）秉承著“卓越的結(jié)果來(lái)源于卓越的過(guò)程”的質(zhì)量控制理念，在卷煙生產(chǎn)的過(guò)程中，將煙支單支克重過(guò)程偏差（即生產(chǎn)過(guò)程中抽檢樣本煙支的實(shí)際克重與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)煙支單支克重的重量差值的絕對(duì)值）作為過(guò)程質(zhì)量監(jiān)控的關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行長(zhǎng)期的日常監(jiān)控。從最近三年本司卷包二區(qū)對(duì)煙支單支克重過(guò)程偏差的數(shù)據(jù)上看，煙支單支克重過(guò)程偏差若出現(xiàn)超出控制要求的情況（控制要求：樣本煙支單支克重過(guò)程偏差＜8mg)，成品煙支的非甲等率將大大超過(guò)煙支單支克重過(guò)程偏差符合控制要求的非甲等率，見(jiàn)圖1。

圖1 煙支單支克重過(guò)程偏差與煙支判定結(jié)果

可見(jiàn)煙支單支克重過(guò)程偏差的控制水平，對(duì)煙支成品質(zhì)量有很大的影響。煙支單支克重過(guò)程偏差出現(xiàn)不符合的原因，主要來(lái)源于生產(chǎn)過(guò)程中多種生產(chǎn)條件要素的變動(dòng)，如：人的變動(dòng)、機(jī)臺(tái)的不同、生產(chǎn)牌號(hào)的不同，往往很難找到真實(shí)的影響因素，從而無(wú)法明確真正的原因，進(jìn)行有效的改進(jìn)。為此，本司針對(duì)卷包車(chē)間二區(qū)中速卷煙機(jī)型為對(duì)象，開(kāi)展生產(chǎn)過(guò)程中不同影響因素對(duì)煙支單支克重過(guò)程偏差影響程度的分析研究，最終形成改進(jìn)策略。

數(shù)據(jù)獲取與方法選擇

1．?dāng)?shù)據(jù)獲取

本文數(shù)據(jù)來(lái)源為本司卷包車(chē)間生產(chǎn)過(guò)程執(zhí)行系統(tǒng)，數(shù)據(jù)源來(lái)自過(guò)程質(zhì)量抽樣檢驗(yàn)數(shù)據(jù)。抽樣頻率為每班（八小時(shí)）、每機(jī)臺(tái)、每牌號(hào)抽樣1次，抽樣的樣本量為30支，使用的數(shù)據(jù)為每次抽樣的算術(shù)均值。數(shù)據(jù)覆蓋時(shí)間為2015年1月1日～2015年12月31日。影響因素以維度的形式包含三個(gè)，一是代表人員變動(dòng)的班組維度，共有二區(qū)甲班、二區(qū)乙班、二區(qū)丙班三個(gè)班組；二是代表機(jī)器設(shè)備的機(jī)臺(tái)號(hào)，共有E-J1、E-J2、E-J4、E-J5、E-J6、E-J7、E-J8七臺(tái)中速卷煙機(jī)設(shè)備；三是代表設(shè)計(jì)因素和材料不同的牌號(hào)維度，共有金橋 （軟混）、金橋（硬）、七匹狼（純典）、七匹狼（純雅）、七匹狼（紅）、七匹狼（鴻福）、七匹狼（君如意）、七匹狼（軟紅）、七匹狼（廈門(mén)）、七匹狼（軟富?。?，十個(gè)牌號(hào)。

依據(jù)測(cè)量實(shí)際，本文煙支克重相關(guān)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)屬于連續(xù)型的數(shù)據(jù)，煙支單支克重過(guò)程偏差的判定結(jié)果 （＜8mg符合控制要求，≥8mg超出控制要求）與影響因素（維度）為離散數(shù)據(jù)。

2．方法

本文選擇相關(guān)分析與最優(yōu)組合化分析作為分析模型。具體選用卡方檢驗(yàn)方法明確因變量（影響因素）對(duì)自變量（煙支單支克重過(guò)程偏差的判定結(jié)果）的影響程度，使用關(guān)聯(lián)圖確認(rèn)末端根因，最終使用最優(yōu)組合分析方法選定適用的參數(shù)改進(jìn)策略。

煙支單支克重過(guò)程偏差判定結(jié)果的影響因素分析

分析過(guò)程采用卡方檢驗(yàn)分析，卡方檢驗(yàn)是比率檢驗(yàn)的一種，用于借助樣本比率來(lái)判斷總體中感興趣的比率變化。本文設(shè)定的假設(shè)為，原假設(shè)H 0：煙支單支克重過(guò)程偏差的判定結(jié)果與影響因素相互獨(dú)立；備擇假設(shè)H 1：煙支單支克重過(guò)程偏差的判定結(jié)果與影響因素相互不獨(dú)立。用P值進(jìn)行假設(shè)檢驗(yàn)，一般假設(shè)檢驗(yàn)的顯著性水平為0.05，若P值小等于0.05，則拒絕原假設(shè)H 0，若P值大于0.05則接受原假設(shè)H0。并在拒絕原假設(shè)的情況下，通過(guò)卡方貢獻(xiàn)度的分析，找到在單一影響度下的具體改進(jìn)點(diǎn)（如某一具體機(jī)臺(tái)、某一具體牌號(hào)、某一具體班組），明確下一步的分析方向。

1.煙支單支克重過(guò)程偏差判定結(jié)果與牌號(hào)的卡方檢驗(yàn)

如表1所示，由于P值小于0.05，拒絕原假設(shè)H 0。因此煙支單支克重過(guò)程偏差判定結(jié)果與牌號(hào)間關(guān)系顯著，牌號(hào)因素為關(guān)鍵的影響因素。金橋(軟混)、七匹狼（純典）、七匹狼（鴻福）超出控制要求的卡方貢獻(xiàn)度較高（高于5，下判定標(biāo)準(zhǔn)同），為典型牌號(hào)。其中，金橋(軟混)與七匹狼（純典）兩個(gè)牌號(hào)實(shí)際的超出控制要求次數(shù)大于期望次數(shù)，顯著偏高，為制定改進(jìn)的短板牌號(hào)。但由于牌號(hào)所涉及的設(shè)計(jì)因素和由此帶來(lái)的材料因素并非車(chē)間生產(chǎn)過(guò)程的可控因素，因此無(wú)法制定下一步的改進(jìn)策略。

表1 煙支單支克重過(guò)程偏差判定結(jié)果與牌號(hào)的卡方檢驗(yàn)

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2.煙支單支克重過(guò)程偏差判定結(jié)果與牌號(hào)的卡方檢驗(yàn)

如表2所示，由于P值大于0.05，接受原假設(shè)H 0。因此煙支單支克重過(guò)程偏差判定結(jié)果與班組間關(guān)系不顯著，班組的因素為非關(guān)鍵的影響因素。不做進(jìn)一步分析。

表2 煙支單支克重過(guò)程偏差判定結(jié)果與班組的卡方檢驗(yàn)

3.煙支單支克重過(guò)程偏差判定結(jié)果與機(jī)臺(tái)的卡方檢驗(yàn)

如表3所示，由于P值小于0.05，拒絕原假設(shè)H 0。因此煙支單支克重過(guò)程偏差判定結(jié)果與機(jī)臺(tái)間關(guān)系顯著，機(jī)臺(tái)因素為關(guān)鍵的影響因素。其中EJ2#、E-J6#超出控制要求的卡方貢獻(xiàn)度較高，為典型機(jī)臺(tái)。E-J6#預(yù)期的超出控制要求次數(shù)110次，實(shí)際為67次，可以判定為E-J6#機(jī)臺(tái)控制克重偏差較好，無(wú)需進(jìn)行改進(jìn)。E-J2#預(yù)期的超出控制要求次數(shù)111次，實(shí)際出現(xiàn)了142次，顯著高于預(yù)期。選定E-J2#機(jī)臺(tái)為改進(jìn)重點(diǎn)，需進(jìn)一步分析。

表3 煙支單支克重過(guò)程偏差判定結(jié)果與機(jī)臺(tái)的卡方檢驗(yàn)

4.煙支單支克重過(guò)程偏差判定結(jié)果的影響因素分析結(jié)果

依據(jù)卡方檢驗(yàn)結(jié)果，可以明確機(jī)臺(tái)設(shè)備的差異和牌號(hào)設(shè)計(jì)差異對(duì)煙支單支克重過(guò)程偏差判定結(jié)果產(chǎn)生重大影響，班組不同所帶來(lái)的人員差異因素影響并不明顯。本司作為卷煙產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)不屬于本司職能范疇，因此選定中速機(jī)設(shè)備影響因素為下一步分析方向，選定E-J2#機(jī)臺(tái)設(shè)備作為改進(jìn)重點(diǎn)。

單支克重過(guò)程偏差過(guò)大的改進(jìn)策略

1．中速卷煙機(jī)煙支單支克重過(guò)程偏差過(guò)大關(guān)鍵根因分析

在明確設(shè)備因素為煙支單支克重過(guò)程偏差過(guò)大的主要影響因素后，通過(guò)查閱近三年中速卷煙機(jī)煙支單支克重過(guò)程偏差過(guò)大的處理記錄與設(shè)備履歷，繪制現(xiàn)象與因素關(guān)聯(lián)圖，用以排查中速卷煙機(jī)煙支單支克重過(guò)程偏差過(guò)大的末端影響因素。

圖2 中速卷煙機(jī)煙支單支克重過(guò)程偏差過(guò)大因素關(guān)聯(lián)圖

通過(guò)關(guān)聯(lián)圖對(duì)末端因素排查，找到10條影響中速卷煙機(jī)煙支單支克重過(guò)程偏差過(guò)大的影響因素。車(chē)間對(duì)這十條影響因素制定詳盡要因確認(rèn)計(jì)劃表，并進(jìn)行逐一確認(rèn)，以明確在現(xiàn)階段實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中所存在的問(wèn)題與改進(jìn)機(jī)會(huì)。

表4 中速卷煙機(jī)煙支單支克重過(guò)程偏差過(guò)大要因確認(rèn)計(jì)劃表

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢查、調(diào)查分析、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)驗(yàn)及數(shù)據(jù)分析等方式，最終從10個(gè)末端因素中確定了1個(gè)現(xiàn)階段生產(chǎn)過(guò)程的設(shè)備關(guān)鍵根因。

表5 中速卷煙機(jī)煙支單支克重過(guò)程偏差過(guò)大要因表

2．關(guān)鍵根因改進(jìn)

針對(duì)“控制參數(shù)不是最優(yōu)”這一關(guān)鍵根因，需要對(duì)設(shè)備中平整盤(pán)的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，以達(dá)到降低煙支單支克重過(guò)程偏差的目標(biāo)。平整盤(pán)是中速卷煙機(jī)中控制煙絲量的部件，利用微波檢測(cè)煙支的重量，通過(guò)檢測(cè)的結(jié)果控制平整盤(pán)上下運(yùn)動(dòng)位置來(lái)控制煙絲的切削量，從而影響到煙支的單支克重。平整盤(pán)的關(guān)鍵參數(shù)有三個(gè)，分別是校準(zhǔn)斜率、平整盤(pán)滯后及掃描器噪音補(bǔ)償參數(shù)。要達(dá)到控制參數(shù)最優(yōu)，就是通過(guò)最優(yōu)組合化分析找到這三個(gè)關(guān)鍵參數(shù)的最佳組合方式，保證煙支單支克重過(guò)程偏差降低。

（1）參數(shù)分級(jí)

在保證平整盤(pán)波動(dòng)范圍±4V下，同時(shí)煙支重量無(wú)異常波動(dòng)情況下，三個(gè)參數(shù)分別選定三個(gè)位級(jí)，見(jiàn)表6。

表6 平整盤(pán)參數(shù)位級(jí)表

（2）選定有效組合，進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)

最終選取九種參數(shù)有效組合，并經(jīng)過(guò)正交實(shí)驗(yàn)，形成正交實(shí)驗(yàn)表，見(jiàn)表7。

表7 平整盤(pán)參數(shù)正交實(shí)驗(yàn)表

（3）正交試驗(yàn)結(jié)果分析

對(duì)表7進(jìn)行主觀分析，可見(jiàn)參數(shù)在A2B1C2的組合下煙支短期克重偏差最小。

通過(guò)極差分析，可得K2A、K1B、K2C的克重求和最少，故選擇參數(shù)組合A2B1C2，與主觀分析一致。

綜上最終選擇最優(yōu)的參數(shù)組合為A2[1.3]、B1[2]、 C2[8]。

（4）效果驗(yàn)證

依據(jù)分析結(jié)果，2016年1月對(duì)E-J2#中速卷煙機(jī)的平整盤(pán)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，并對(duì)比1-3月數(shù)據(jù)與改進(jìn)前數(shù)據(jù)。優(yōu)化后E-J2#中速卷煙機(jī)的煙支單支克重過(guò)程偏差均值與煙支單支克重過(guò)程偏差不符合次數(shù)明顯降低，改進(jìn)效果顯著。

圖3 E-J2#煙支單支克重偏差改善前后對(duì)比

結(jié)論

本文通過(guò)卡方檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了設(shè)備因素、牌號(hào)因素為造成煙支單支過(guò)程克重偏差的關(guān)鍵因素，并使用卡方貢獻(xiàn)度的分析，發(fā)現(xiàn)了單一影響因素下的具體改進(jìn)方向。同時(shí)，針對(duì)卷煙機(jī)中速機(jī)這一設(shè)備因素，使用關(guān)聯(lián)圖法，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)檢查、調(diào)查分析、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)驗(yàn)及數(shù)據(jù)分析等方式最終確認(rèn)卷煙機(jī)中速機(jī)改進(jìn)的關(guān)鍵真因。再通過(guò)最優(yōu)組合的分析方法，找到卷煙機(jī)中速機(jī)平整盤(pán)參數(shù)優(yōu)化的最優(yōu)組合。

最終，將改進(jìn)策略在E-J2#中速卷煙機(jī)進(jìn)行結(jié)果驗(yàn)證。從驗(yàn)證的結(jié)果來(lái)看，很好地達(dá)到了控制煙支單支過(guò)程克重偏差的效果，證明改進(jìn)策略有效。而本文所展示的分析思路，也可為過(guò)程質(zhì)量管控的問(wèn)題影響因素確認(rèn)、真因發(fā)現(xiàn)及改進(jìn)策略選擇提供頗有意義的借鑒。

（作者單位：廈門(mén)煙草工業(yè)有限責(zé)任公司）