降低ZB47盒装透明纸不良率

降低ZB47盒装透明纸不良率

薛晴 牛同敏 刘宇

山东中烟工业责任有限公司青岛卷烟厂 卷包车间 山东青岛 266100

摘要：

本文深入探讨了关于减少ZB47型盒装透明纸不良率的问题，通过综合应用六西格玛质量管理方法，明确了的界限与约束，构建了完整的流程分析（SIPOC）框架，并对相关方进行了综合评估。通过制定详细的项目计划，降低ZB47型盒装透明纸不良率，预期的项目收益也得到了阐述。

关键词：质量管理、产品质量、盒装透明纸、不良率降低。

1.项目背景

本项目的背景基于2019年山东中烟工业有限责任公司青岛卷烟厂对整年工作的总体规划和战略布局。“1239”工作思路作为年度核心指导理念，旨在进一步促进公司的整体发展和市场竞争力。在这个宏观战略驱动下，本项目旨在解决“泰山”品牌在生产线上面临的具体挑战，即ZB47盒装透明纸的不良率问题。

2.项目现状

目前ZB47作为青岛卷烟厂单通道高速包装机,其小盒透明纸不良率远高于其他机型包装机，影响了生产效率，增加了物料消耗，并且在今年新增消费者关注指标中，透明纸过紧过松造成开启不畅等缺陷问题尤为突出，因此，本文将《降低ZB47盒装透明纸不良率》作为此次重点改进方向。

3.问题提出

卷烟产品通常在商标纸及条盒纸外面加包一层透明纸，主要用于防潮及防止卷烟水分和香气的散失，同时也为了提高产品的外观质量，起到美化产品的作用。而透明纸不良却直接影响了产品的外观和外在质量，同时也影响了消费者对卷烟产品的第一印象，从而制约了品牌的发展。

本文统计了2023年1-12月ZB47包装机各类缺陷问题，如图表3-1所示。通过该表可以看出，ZB47包装机透明纸不良率远高于ZB47包装机其他故障问题。

图3-1 2023年1-12月ZB47包装机各类缺陷问题图表

4.原因分析

针对ZB47盒装透明纸的不良率问题，本文对整个生产过程进行了深入和系统的分析，旨在找出不良率高的潜在原因。

首先，进行数据收集，将透明纸不良的小盒定义为由机器检测到并剔除的以及经由检验人员检验到的透明纸有缺陷的小盒，包括透明纸散包、拉线偏移等，将盒装透明纸不良定义为未达到缺陷标准但是不够美观/标准，将盒装透明纸不良率（Y）定义为每班次检验到的透明纸不良的小盒数量除以每班次生产产量，计算公式如公式4-1所示。

式（4-1）

通过数据采集，得到了2023年1-5月份透明纸不良率各类型不良数据的一个平均值，如表4-1所示。

表4-1各类型不良率均值

根据上述数据，通过采集的数据类型将Y的定义进行分解，即透明纸不良率Y=盒装透明纸松Y1+盒装透明纸散包Y2+盒装透明纸紧Y3+盒装拉线偏移Y4。

定义后，我们对Y1至Y4的发生原因进行深入分析，通过使用失效模式及其影响分析（FMEA）对这些潜在因素进行了排查和权重分配，这个分析帮助我们确定了造成不良率问题的主要原因。最终我们总共筛选出3个末端因素，分别是成型轮入口上导辊间隙不正确、推烟杆位置不正确、成型轮入口侧导辊间隙不正确。

5.改进阶段

5.1 DOE试验—YCH透明纸散包

在分析阶段我们发现成型轮入口导辊间隙、推烟杆位置、成型轮入口导辊侧间隙位置均属于显著因子，需要进行参数改进，我们通过DOE实验设计寻找三者的最佳组合。

采用三因子两水平试验方案，取3个中心点，共11次试验，响应变量采用重量剔除率，方案与结果如表5-1所示。

表5-1 三因子试验数据

根据全因子试验分析得到的数据，我们对不良率数据进行了方差分析，但显然此次分析存在不显著项，影响实验准确性。于是，我们通过删除不显著项后的二次分析可以得到一套新的ANOVA表如表5-2所示，其中删除不显著性不良率的残差图如图5-1所示。

表5-2 删除不显著性不良率Y的方差分析ANOVA表

图5-1 删除不显著性项后不良率残差图

下一步是进行模型删减，模型删减是指通过剔除一些不必要的或者无关的自变量来简化模型，以提高模型的预测能力和解释能力。模型删减后，从ANOVA表及残差图分析可以看出，模型总效果显著，模型有效、无失拟。通过DOE实验，我们最终获得了回归方程：

Y（不良率）= 55.81-187.33导轨间隙-20.87推烟杆-299.62侧导轨间隙+ 586.18导轨间隙*导轨间+ 6.70推烟杆*推烟杆+ 1084.66侧导轨间隙*侧导轨间隙+6.20导轨间隙*推烟杆-33.75导轨间隙*侧导轨间隙

5.2寻找最优解

为寻找三个加工参数的最优组合，我们首先绘制了等值线和曲面图，分别如图5-2、5-3所示。

图5-2 不良率的等值线图

图5-3 不良率的曲面图

从以上可以看出，在试验范围内确实存在重量剔除率的最优值，接下来通过响应优化器获得最优解，如图5-4所示。

图5-4 最优解示意图

考虑到设置的方便性，我们将导轨间隙设置为0.16、推烟杆间隙设置为1.5、侧导轨间隙设置为0.14。随后，我们在生产现场将设备参数调整到最优值，并进行了3次重复试验进行验证，得到的结果分别是：4.65、4.61、4.68，三次试验的结果都落在95%预测区间范围内，说明模型有效，降低了ZB47盒装透明纸不良率。

参考文献

[1] 王林鹏,李钊,冯明,等.ZB47包装机条烟提升输送装置的改进设计[J].科学技术创新,2021,(13):139-140.

[2] 王震东.D卷烟厂ZB47细支烟包装线产能提升研究[D].吉林大学,2020.DOI:10.27162/d.cnki.gjlin.2020.002029.

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