运用六西格玛方法提高细支卷烟吸阻Ppk 值

安雪姣

（河北白沙烟草有限责任公司保定卷烟厂，河北 保定 071000）

1 研究背景

随着精益管理的深入，人们对卷烟产品内在品质的要求更加严格，注重产品的“精道、地道、味道”，注重产品数据的分析研究。在细支卷烟生产过程中，通过物理指标分析细支卷烟吸阻不稳定，吸阻Ppk 值最低达到0.32，合格率（Ppk≥1.0）仅达到24%。为此成立课题组，运用精益管理工具分析原因制定措施，以此提高细支产品吸阻过程能力控制水平，保证产品质量的稳定，为践行“荷花梦”提供技术支持力。

2 原因分析

2.1 测量系统分析

对索定综合测试台的测量系统进行分析。分别选取10 支烟支，安排3 名质检人员用同一台综合测试台测试两次，进行重复性和再现性验证。得出结论%P/TV=19.85%，%P/T=20.16%，均小于30，可区分的类别数为6＞5，测量系统可以接受。

2.2 因子分析

2.2.1 风室导轨间隙不当的分析

因子概述：当风室导轨间隙变化时，影响烟丝束的连续运行，造成烟丝供给不均匀，形成烟支空头、竹节烟、端部落丝异常情况，导致烟支吸阻发生波动。

设备生产厂家规定风室导轨宽度从右至左依次为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 基本呈喇叭口形状，宽度逐渐扩大。小组根据实际情况寻找合适的间隙宽度，分别设置不同风室导轨间隙调整量（0 mm，-0.1 mm、-0.2 mm、-0.3 mm），测量每种水平下烟支吸阻，每种水平下取20 组数据。

通过数据分析，得出结论数据独立且符合正态分布，由等方差检验P 值＜0.05，方差不相等，说明风室导轨间隙对烟支吸阻标准偏差影响显著；由方差分析可知P 值=0.065＞0.05，支持原假设，说明风室导轨间隙调整对烟支吸阻均值无显著影响；由箱线图看出烟支吸阻均值虽有差别，但相差不太大，可是波动却很明显。

2.2.2 烟条切割部位喇叭嘴间隙调整不当的分析

小组分别设置不同的喇叭嘴间隙（0.25 mm，0.3 mm，0.35 mm），各水平随机取样100 支卷烟，按照从长到短的顺序各抽取20 支进行试验。

分别分析喇叭嘴间隙与烟支长度的关系、烟支长度与烟支吸阻的关系、喇叭嘴间隙与烟支吸阻的关系。方差分析中，P 值均小于0.05，回归效果显著；回归系数的检验中，自变量x 的P 值小于0.05，分别验证的因子都是显著因子，

通过残差分析，可知数据符合对回归的基本假定，线性模型可以接受。

综合上所述，喇叭嘴间隙变化对烟支吸阻有影响，由拟合线图可知当喇叭嘴间隙为0.3 mm 时烟支长度最接近标准中值，烟支长度越大烟支吸阻越大。关于因子最优值的确定，将在I 阶段进行分析计算。

2.2.3 水松纸卷曲器角度分析

在实际生产中，更换水松纸时成功搭接才能保证设备的正常运行。

我们分别设置4 个水松纸卷曲器的角度（60°、75°、90°、105°）进行试验，通过卡方检验发现P=0.000，可知水松纸卷曲器角度与水松纸搭接成功与否有很大关系。实验发现水松纸卷曲器角度过大，容易刮断水松纸，造成设备停台，因此将105°舍去不再进行分析。

因子概述：水松纸卷曲器角度即刮刀刮削角度，其大小影响对水松纸的刮削力，导致水松纸薄厚程度不一，影响烟支吸阻，角度太大时容易造成断纸。

对烟支吸阻与水松纸卷曲器角度进行回归分析。P 值为0<0.05，回归效果显著；回归系数的检验中，自变量的P 值<0.05，说明水松纸卷曲器角度是显著因子。小组设定的线性模型是可以接受的。

2.2.4 烟支漏气检测装置缺失的分析

为了保证细支卷烟的抽吸口感，需在烟支滤嘴部分进行激光打孔，在实际生产过程中，由于设备故障、人员操作违规等原因，烟支有可能打不上孔；设备启停过程容易乱烟，极易引起烟支吸阻波动，产生无空烟支，影响产品质量。在现有检测装置控制下，无孔烟支及吸阻超标烟支是否可以成功剔除呢？

选择设备乱烟、正常运行两种情况进行双样本T检验。通过近似t 检验，P 值为0＜0.05，拒绝原假设，说明烟支漏气检测装置剔除无孔烟失败，使得缺陷烟支流入生产线，极大地引起了烟支吸阻的均值及波动，影响产品质量的稳定性。为此需要改造检测装置，成功剔除缺陷烟支。

3 改善实施

3.1 针对风室导轨间隙的改善

通过A 阶段分析，发现风室导轨间隙缩短0.2 mm，即风室导轨宽度从右至左依次为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，烟支吸阻接近标准均值中限，且波动不大，保证质量稳定。

3.2 针对烟条切割部位喇叭嘴间隙的改善

细支卷烟切割烟刀厚度为0.15 mm，小组成员经过多次试验研究发现烟刀与喇叭嘴左右间隙各甩出0.05 mm 框量，刀片动作与喇叭嘴不会产生干涉，即喇叭嘴最小间隙为0.25 mm。通过A 阶段分析，喇叭嘴间隙为0.3mm 时，切割后烟条长度均值接近标准值，吸阻波动较小。因此我们确定最佳喇叭嘴间隙范围（0.25～0.30 mm）保证刀片与喇叭嘴传动同步。

3.3 针对水松纸卷曲器角度的改善

根据A 阶段分析，我们找到了水松纸卷曲器角度的最佳范围，为了确保烟支吸阻的稳定，小组进行2 因子2 水平DOE 试验，设置3 个中心点，得出水松纸卷曲器角度、卷烟机运行速度最佳组合值，以此提高烟支吸阻Ppk 水平。

小组分析DOE 因子，进行响应曲面设计，绘制等值线图我们发现试验范围已经包括最佳点；曲面图显示，在我们试验数据范围内可以找到接近卷烟吸阻中值的点。通过响应优化器，得出角度为84.58°，车速4 679.53 支/分，y 最接近吸阻标准中值。连续运行三班，每班抽取5 次物检测试指标，发现该因素引起的烟支吸阻均值在预测区间范围内，无明显波动，吸阻Ppk 值均大于1.3。

3.4 针对烟支堵塞检测装置缺失因子改善

小组设计一个电路板，重新处理漏气检测信号。按照牌号规定调整好脉冲信号后，当烟支滤嘴端有完整的激光打孔数时，电信号电压值较低；当烟支上没有激光打孔时，电信号电压值较高。

设计一个基准电压（电压高低可调），通过设计的电压比较器，将漏气电压信号与之比较，当电压信号高于基准电压时，输出信号将该支缺陷烟支剔除；当电压信号低于基准电压时，不输出输出信号，设备正常运行。

4 结论

此次运用六西格玛工具研究细支烟生产过程中吸阻Ppk 偏低的问题，改善效果显著。烟支吸阻Ppk值高于历史最好水平1.38，达到1.93。项目完成后，设备调整影响烟支吸阻的关键部位后全年累计收益约65.5 万余元。与此同时，降低了辅料消耗，提高了设备运行效率，提高了成品优等品率，为钻石细支产品快速占领市场提供了强有力的支持，并且在改造过程中形成了宝贵的知识财富。