提高梗丝纯净度过程能力指数

提高梗丝纯净度过程能力指数

项目名称：提高梗丝纯净度过程能力指数

项目负责人：

单位：生产管理部

时间：2008年3月

项目背景咽

2007年上半年我厂海外市场反馈，烟支的卷烟纸有破现象，并将破IH烟支产归。当部

收到反馈后，根据样品分析，发现烟支被梗签刺破，随后我们发现前期梗丝纯净度波动较大。

以顾客为关注要点，提高同时稳固梗丝纯净度，解决这个问题就显得极为迫切。

1.界定阶段

1.1项目界定

1.1.1问题/机会陈述：

2007年5月我厂混合型牌号梗丝纯净度cpk为0.53。切梗质量波动较大，特别出现出

口产品的梗签刺破卷烟纸的质量问题。

1.1.2项目目标

在3个月的时间里，将混合型牌号梗丝纯净度Cpk从0.53提高到L33o

1.1.3项目范围

流程范围：梗加工线

产品范围：混合型梗丝

1.1.4项目团队成员

首先进行项目有关方分析，在分析的基础上形成团队成员，如下表所示：

项目有关方分析(ProjectStakeholderAnalysis)

项目关系

联络/关联

(Relationship)

有

参

是

能

供

用

加

被

够

应

决

有关方的团抄送

团

结

影

物

定

(Stakeholder)专队团队其他

果

资

队

响

权

家成会议（描述）

力

影

部

会

结

意

响

门员记录

议

果

见

制丝车间VV

生产管理部VV

设备能源保障部

技术中心V

推进人员：张长安

项目组长：陈锐

项目成员：刘佳虹（生产管理部）、魏凤美（生产管理部）、董立江（制丝车间）、魏明（制

丝车间）、朱景溯（技术中心）

1.1.5项目计划

我们制定如下项目计划表：

表1：项目计划推进表

项目

2007年6月一2007年10月

周期

第1周第2-4周第5周第6-7周第8-9周第10周

任务

6.1-6.96.11-6.307.2-7.77.9-7.217.23-7.318月

界定

测量

分析

改进

操纵-----------►

-------------->项目完成★

1.2流程及顾客需求界定

1.2.1概要SIPOC分析

表2：SIPOC概要表

SIPOC工作表(SIPOCWorksheet)(概要)

供应商输入/需求过程输出/需求顾客

(Supplier)(Inputs/Reqtts)(Process)(Output/Req,ts)(Customer)

润梗、蒸梗

压梗、切梗

原梗供应

烟梗原料入柜梗丝梗丝掺配

厂商

梗丝加料

梗丝膨化及

风选

1.3项目收益分析

131项目收益定性描述

梗丝是成品烟丝重要的构成部分，占我厂普通混合型牌号配方比例约20%。目前梗丝

纯净度Cpk为0.53,合格率仅为53.88%,对成品烟丝的质量造成较大的影响。假如将Cpk

提高到1.33,合格率达到99.99%,将会大大提高梗丝与成品烟丝的质量，并减少不合格梗

所造成的浪费。

1.3.2项目收益计算公式

直接收益二年度叶组个数X每叶组投料重量义配方中梗比例X梗原料单价X(改进后合

格品率-改进前合格率)

1.3.3项目预算

以全年2330个叶组计算,每叶组5000kg投料,以20%的梗比例,每公斤梗原料以2

元计算，则估计单月减少消耗为：

直接收益=2330X5000X0.2X2X(0.9999-0.5388)=2148726元

2.测量阶段

2.1全面流程图

我厂梗丝加工流程为：技术中心制定采购标准与产品制造规格，经营部按照采购标准购

入原料，技术中心对来料进货检验，原料检验合格入库存放。生产管理部分解技术中心产品

制造规格制定工艺卡，并根据年度生产计划及市场销售情况制定日生产计划，下发制丝车间,

制丝车间按照生产计划及工艺卡组织生产，生产管理部对梗丝加工质量进行检验，合格梗丝

进入三丝掺配工序，不合格梗丝按照《不合格品操纵程序》的要求处置。如下图所示：

图1：梗丝加工流程图

2.2确定数据收集对象Y

2.2.1定义Y

梗丝纯净度(Y)是指梗丝中不纯物质量占总样品质量的比率，通常称取样品10g作为

试样，将试样中的梗块、梗签、不合格梗丝(烟丝)及杂物等拣出，称重、记录，按下式计

算：

丫(％)二与邑乂100%

式中:

Y——梗丝纯净度(%)o

Yn——样品中梗块、梗签、不合格梗丝及杂物重(g)o

G——被测样品重(g)o

2.2.2Y的分层

年问按照两个生产班组组织生产，我们将梗丝纯净度按照甲、乙两班分层。

2.3确定数据收集计划

表2、提高梗丝纯净度cpk项目数据收集计划表

测量系统分

测量对象类型收集人测量工具时间范围样本量抽样方式

析方式

检验数据

Y1（甲班）连续型刘佳虹6月31系统抽样GRR%

采集系统

Y

检验数据

Y2（乙班）连续型陈锐6月31系统抽样GRR%

采集系统

我们根据数据收集计划表，按照生产计划，同时本着甲、乙两班组相对应的原则，收集

6月份有关数据如下：

表3、梗丝纯净度数据收集表

牌号班次纯净度牌号班次纯净度牌号班次纯净度牌号班次纯净度

Img甲99.6浓味甲99.71Img乙99.4浓味乙99.7

Img甲99.5浓味甲99.7Img乙99.29浓味乙99.43

Img甲99.34浓味甲99.83Img乙99.56浓味乙99.46

10mg甲99.8浓味甲99.54lOmg乙99.52浓味乙99.72

lOmg甲99.9浓味甲99.6lOmg乙99.4浓味乙99.6

lOmg甲99.55浓味甲99.7lOmg乙99.31浓味乙99.1

lOmg甲99.64浓味甲99.3lOmg乙99.1浓味乙99.4

lOmg甲99.4红中甲99.8lOmg乙99.44红中乙99.8

lOmg甲99.5红中甲99.7lOmg乙98.7红中乙99.5

lOmg甲99.81红中甲99.5lOmg乙99.21红中乙99.22

lOmg甲99.52金北甲99.53lOmg乙99.3金北乙99.22

lOmg甲99.63金北甲99.52lOmg乙99.12金北乙99.5

lOmg甲99.6金北甲99.62lOmg乙99.3金北乙99.77

浓味甲99.52金北甲99.68浓味乙99.3金北乙99.68

浓味甲99.2金北甲99.81浓味乙99.77金北乙99.78

浓味甲99.4\\\浓味乙99.2\\\

2.4测量系统分析

由于我们加工对象是农产品原料•，其个体之间的有较大的差异，实际生产当中，同一

牌号一批次的原料与下一批次的原料可能就有较大的不一-致，根据这种特点，我们设计MSA

方案：对同一牌号叶组，安排甲、乙两班检验人员各自检验五次，以此来保证原料的最小差

异性。由于没有重复样品，我们使用minitab量具R&R研究（嵌套）模块，对数据进行测量

系统分析，下列是有关数据与MSA分析结果：

表4、测量系统分析数据统计表

牌号班组纯净度牌号班组纯净度

Img甲99.39Img乙99.21

Img甲99.38Img乙99.23

Img甲99.4Img乙99.2

Img甲99.39Img乙99.21

Img甲99.395Img乙99.3

lOmg甲99.57lOmg乙99.46

lOmg甲99.53lOmg乙99.48

lOmg甲99.58lOmg乙99.46

lOmg甲99.6lOmg乙99.51

1Omg甲99.54lOmg乙99.45

浓味甲99.58浓味乙99.53

浓味甲99.59浓味乙99.52

浓味甲99.6浓味乙99.56

浓味甲99.55浓味乙99.54

浓味甲99.58浓味乙99.55

特高甲99.66特高乙99.71

特高甲99.66特高乙99.7

特高甲99.64特高乙99.7

特高甲99.68特高乙99.72

特高甲99.65特高乙99.71

金北甲99.61金北乙99.56

金北甲99.65金北乙99.55

金北甲99.66金北乙99.57

金北甲99.58金北乙99.55

金北甲99.59金北乙99.58

GageR&RStudy-NestedANOVA

GageR&R(Nested)for纯净度

SourceDFSSMSFP

班组10.0447000.0447000.4350.528

牌号（班组）80.8214200.102678188.9190.000

Repeatability400.0217400.000544

Total490.887861

GageR&R

%Contribution

SourceVarComp(ofVarComp)

TotalGageR&R0.00054352.59

Repeatability0.00054352.59

Reproducibility0.00000000.00

Part-To-Part0.020426897.41

TotalVariation0.0209793100.00

StudyVar%StudyVar

SourceStdDev(SD)(6*SD)(%SV)

TotalGageR&R0.0233130.13987916.10

Repeatabi1ity0.0233130.1398791G.10

Reproducibility0.0000000.0000000.00

Part-To-Part0.1429220.85753498.70

TotalVariation0.1448110.868868100.00

NumberofDistinctCategories=8

GageR&R(Nested)for纯净度

梗丝纯净度量具测量系统分析

Reportedby:

Gagename:Tolerance:

Daleofstudy:Mise:

CoaponentsofVariation纯净度By牌号（班姐）

99.6

99.I

99.2

W«；lOngIng佥北浓吨料高10ngtog金北浓味检询

班蛆甲乙

RChartby班短

纯冷度by班蛆

UCL=C.1078

99.6

R-0.05]99.I

99.2

LCL=0

XbarChartby班姐

图2、梗丝纯净度量具测量系统分析图

从以上结果，我们能够看出，变差要紧由牌号间的差异构成，量具的烬tudyVar值为

16.1,可区分类别量为8,为适合标准，因此梗丝纯净度的量测系统是合适的。

2.5测量结果分析

我们对表三数据分析，首先对总体数据进行了描述性统计分析如下：

DescriptiveStatistics:纯净度

Total

VariableCountMeanStDevMinimumMaximum

梗丝纯净度6299.5040.23098.70099.900

2.5.1测量当前水平

1）我们使用minitab软件，将上述纯净度数值带入统计质量工具系统当中，计算过程

能力，得到ProcessCapabilitysixpack过程能力分析图如下所示:

纯净度的ProcessCapabilitySixpack

单值控制图能力良方图

移动极差控制图正态概率图

最后25个观测值能力图

99.6-

姆99.2-

98.8-

40455060

观测值

图3、梗丝纯净度ProcessCapabilitysixpack过程能力分析图

图中可见，操纵过程有特殊点出现，显示过程不太稳固；正态概率图显示P=0.172,大

于0.05,所有数据符合正态性校验：能力图可见，梗丝纯净度cpk为0.86,而PPK仅为0.73,

过程能力较低。

2)根据以上cpk值数据显示，我们对应查表，得到所取样品梗丝纯净度的STGMA水

立组内为2.74,整体为2.19。

2.5.2按Y分层测量

我们对表三数据按班组分层，计算甲、乙两班描述性统计量如下：

DescriptiveStatistics:甲班纯净度、乙班纯净度

Total

VariableCountMeanStDevMinimumMaximum

甲班纯净度3199.5950.16599.20099.900

乙班纯净度3199.4130.25198.70099.800

1)我们使用minitab软件，将上述甲班纯净度数值带入统计质量工具系统当中，计算

过程能力，得到ProcessCapabilitysixpack过程能力分析图如下所示：

最后25个观测值能力图

组内组内整体

标准差0.158688标准差0.165285

CP*Pp*

整体

Cpk1.25Ppk1.2

Cpm*

规格

双潮值

图4、甲班梗丝纯净度ProcessCapabilitysixpack过程能力分析图

上图可见，单值操纵图与移动极差操纵图没有出现判异点，显示整体过程稳固受控；

正态概率图P=0.556,大于0.05,说明数据符合正态性校验；能力图可见，甲班Cpk为1.250

2）我们使用minitab软件，将上述乙班纯净度数值带入，计算过程能力，得到Process

Capabilitysixpack过程能力分析图如下所示:

乙班纯净度的ProcessCapabi1itySixpack

移动极差控制图正态概率图

IICL-0.8299AI):0.343,P:0.467

VR=O.254

I.CI.0

最后25个观测值

均99.2-

98.8-

观测值

图5、乙班梗丝纯净度ProcessCapabilitysixpack过程能力分析图

上图可见，单值操纵图与移动极差操纵图有1个判异点，整体过程基本稳固受控；正

态概率图P=0.467,大于0.05,说明数据符合正态性校验；从能力图可见，乙班Cpk为0.61。

测量阶段结论：

1）改进前整体制丝车间梗丝纯净度Cpk为0.73,SIGMA水平是2.18。分班组情况时,

日班梗丝纯净度Cpk为1.25,SIGMA水平为3.75,乙班Cpk为0.65,SIGMA水平为1.83。

2）关注的要紧改进对象为乙班。

3.分析阶段

3.1提出原因

1）梗块与梗签要紧是在切梗丝时形成的，而在梗丝膨化后经梗丝风选器筛出。我们全

面看一下压梗、切梗丝的全面流程。

图6、梗丝加工工艺流程图

压梗机的重要用途就是通过对烟梗的挤压，使烟梗的木质纤维疏松，但并不可能造成纤维断裂，为后续梗切丝提供良好的工艺条件。与之疗关的

工艺参数是压梗厚度，我厂技术规格要求，长线牌号的压梗国度按照通常牌号与红中系列牌号分别设定：通常牌号为】mm,红中系列为0.5mm：实际生

产当中，出.梗厚陵越小，经H；.梗机挤出过的烟梗就越•薄。压梗机假如出现故障，造成压梗宽度达小到标准，造成怏块及膨胀后人片梗丝增多；切快机

完成对挤压后的烟梗的切割，根据技术规格要求，我厂切梗丝要求的切梗宽度，通常牌号为0.18mm,红中系列为0.12mm。其它设备均为辅连传送作用。

切梗丝机出现故障，将会直接造成梗块增加I,而压梗机的挤压效果而切便丝效果有直接影响。梗丝风选器的作用是利用风能珞较重的梗块与粳签拆除

出来，而将较轻的梗丝吹起，被风吸走。假如风选器出现故障，风力过大，将导致梗签与梗块风选不完全，被风吸走，混入梗丝；风力过小，导致梗

丝被排出，造成风选器的堵料。

2)通过对以上流程的细化与初步分析，小构成员从各方面代找影响造成梗丝纯净度的原因，做FEVA如下：

表5、梗丝纯净度失效模式及影响分析表

失效模式及影响分析(FEMA)

零件/过程失效模式失效影响SEV原因(XX操纵DETRPN措施

洗他、涧梗梗朱润透梗心干硬7洗梗水温不钞2水温量冽228适当加大蒸汽

洗梗、M四快未润透怏心十帙7刑怏机加曲典操纵左2测甜仪与水份仪116严格执仃参数工艺瞿求

压粳压梗机间隙不准压使效果差9间隙谓整机构操纵差2间隙指针472执行工艺要求

压梗压梗机间隙不准压梗效果差9制板未将压极清理干净2过程观察236询整刮板位置

切梗丝切梗丝机刀门不合适梗签多8刀门间隙大2潮间隙232调整间隙

切梗代切枕缠机刀门不合适梗签名8刀门高度不合适2过程观察116调整高度

切梗线切梗机出刀差粳签粳块多8砂轮机构运行不好4过程观察396调整砂轮机构

切梗丝切便机出刀差械篮帙块多8刀片成敢不好3过程观察124换刀片

切梗丝切帙机出刀差帙黑梗块多8金刚石质at不好3过程观察124换金刚石

切梗丝切怏机出刀差梗签梗块多8砂轮版航不好3过程观察124调整换眇轮

切梗丝切梗机出刀差梗签梗块多8进刀机构需要调整1过程观察216维修进刀机构

梗丝风逸抛料角度不合适风选效果差9抛料电机频率不合要求2过程观察118定期点检

拽丝风选风展不合适排签量受影响9风选仓风门故障1过程观察218维修风门

梗丝及选风量不合适排签量受影响9风选仓输送筛网故障3过程观察127更换网带

3.2筛选原因

我们从上面FEMA表中看到,RPN值高的是“切梗机砂轮机构运行不好”,分值96；“压

梗机间隙调整机构操纵差”，分值72；以上二项RPN值最高。

下列分别进行进一步筛选：

1）从全面流程图中，我们看到，梗处理线有两台切梗丝机，甲、乙两班各用一台。在

测量系统分析当中，我们计算结果可见，甲班Cpk要明显大于乙班Cpk,我们准备做两班数

据的对比检验。

甲、乙两班的数据基本情况如下：

DescriptiveStatistics:甲班纯净度，乙班纯净度

Total

VariableCountMeanStDevCoefVarMinimumMaximum

甲班纯净度3199.5950.1650.1799.20099.900

乙班纯净度3199.4130.2510.2598.70099.800

数据直观显示，两班均值与标准差相差不大，我们准备对甲乙两组数据进行2—sa1npiet

test：

首先对两班数据进行正态性检验：

a

u

a

u

.

I

a

d

图7、甲班梗丝纯净度正态性校验分析图

ProbabilityPlotof乙班纯净度

Normal

图8、乙班梗丝纯净度正态性校验分析图

从上图右侧可见，甲、乙两班正态性校验p值均大于0.05,甲、乙两班数据为正态分布。

随后，我们对甲乙两组数据进行方差齐次性检验，取95%置信水平，结果如下：

TestforEqualVariances:甲班纯净度，乙班纯净度

95%Bonferroniconfidenceintervalsforstandarddeviations

NLowerStDevUpper

甲班纯净度310.1280710.1652850.230947

乙班纯净度310.1944570.2509610.350658

F-Tcst(normaldistribution)

Teststatistic=0.43,p-value=0.025

Levene,sTest(anycontinuousdistribution)

Teststatistic=4.02,p-value=0.049

TestforEqualVariancesfor甲班纯净度，乙班纯净度

F-Test

TestStatistic0.43

甲班纯净度”P-Value0.025

Levene'sTest

TestStatistic4.02

P-Value0.049

乙班纯净度-

o.100.150.200.250.200.35

95%BonferroniConfidenceIntervalsforStDevs

图9、甲、乙班梗丝纯净度方差齐次性校验分析图

根据正态性校验，两班数据符合正态分布，因此方差齐次性校验我们看F检验结果，P

=0.025<0.05,因此两班数据方差存在显著性差异。

通过以上正态性校验与方差齐次性校验，我们对甲、乙两班进行2—samplet检验，选

择异方差选项，做箱线图，结果如下：

Two-SampleT-TestandCI:甲班纯净度，乙班纯净度

Two-sampleTfor甲班纯净度vs乙班纯净度

NMeanStDevSEMean

甲班纯净度3199.5950.1650.030

乙班纯净度3199.4130.2510.045

Difference=mu(甲班纯净度)-mu(乙班纯净度)

Estimatefordifference:0.182258

95%CIfordifference:(0.073906,0.290610)

T-Testofdifference=0(vsnot=):T-Value=3.38P-Value=0.001DF=51

Boxplotof甲班纯净度，乙班纯净度

100.0-

99.8-

99.6-

99.4-

99.2-

99.0-

98.8-

98.6-

甲班纯净度乙班纯净度

图10、甲、乙班梗丝纯净度箱线图

以上2—samplettest结果为P=0.001V0.01,说明甲、乙两班梗丝纯净度数据有极显

著差异，从箱线图可见，乙班均值比甲班小，且明显比甲班数据分散。

从流程图我们看出，甲、乙两班除了分别使用1、2号切梗丝机外，其他设备均相同，同

时乙班的操作工在本岗位工作的时间更长，而且是高级工，经验与能力相对更强些。

因此，通过以上数据分析与流程比较结果，我们推断，乙班使用的2号切梗丝机运行状

况不稳固，是造成甲、乙两班数据存在显著差异的要紧原因；同时FEMA分析显示重点关注

砂轮机构。

2）我们随后对数据展开进一步分析。应技术中心配方设计要求，红中系列制造规格中的

压梗厚度及切梗宽度，均比通常牌号品种要求严格。

&、我们收集06年同期甲班红中系列与通常牌号的梗丝纯净度数据如下：

前期通常牌号前期红中系列

99.799.399.699.57

99.3599.799.5599.65

99.399.399.7299.82

98.999.499.499.7

99.8599.6599.9199.9

99.5599.4599.999.43

99.0599.799.5399.92

9999.0599.899.63

99.4599.199.799.67

98.8599.7599.899.44

99.5599.6599.6299.5

99.2.599.399.7599.6

首先对两组数据进行正态性校验，结果如下:

ProbabilityPlotof前期一般牌号

Normal

99.099.299.499.699.8100.0100.2

前期一般牌号

图11、前期通常牌号梗丝纯净度正态性校验分析图

ProbabilityPlotof前期红中系列

Normal

a

u

a

E

o

d

前期红中系列

图12、前期红中系列梗丝纯净度正态性校验分析图

以上能够看出，P值均大于0.05,两组数据均符合正态性校验。

下列是方差齐次性校验：

TestforEqualVariances:前期通常牌号，前期红中系列

95%Bonferroniconfidenceintervalsforstandarddeviations

LowerStDevUpper

前期通常牌号240.2143350.2854490.421889

前期红中系列240.1175260.1565200.231334

F-Test(normaldistribution)

Teststatistic=3.33,p-value=0.006

Levene'sTest(anycontinuousdistribution)

Teststatistic=8.88,p-value=0.005

TestforEqualVariancesfor前期一般牌号，前期红中系列

F-Test

TestStatistic3.33

前期一般牌号・卜P-Yaluc0.006

Levene'sTest

TestStatistic8.88

P-Value0.005

前期红中系列-卜

0.100.150.200.250.300.350.100.45

95%BonfsrroniConfidenceIntervalsforStDevs

图1R、前期通常牌号与前期红中系列梗丝纯净度方差齐次性校验分析图

从图中可见，F检验P值为0.006,亦即前期通常牌号与前期红中系列梗丝纯净度的方差

有极显著差异。

如下我们选择异方差,进行2—samplettest：

Two-SampleT-TestandCI:前期通常牌号，前期红中系列

Two-sampleTfor前期通常牌号vs前期红中系列

\MeanStDevSEMean

前期通常牌号2499.3810.2850.058

前期红中系列2499.6710.1570.032

Difference=mu(前期通常牌号)-mu(前期红中系列)

Estimatefordifference:-0.290000

95%CIfordifference:(-0.424904,-0.155096)

T-Testofdifference=0(vsnot=):T-Value=-4.36P-Value=0.000DF=35

结果可见，P值远远小于0.01,也就是说前期通常牌号与红中系列的梗丝纯净度的均值

存在有极显著的差异。红中系列梗丝纯净度明显好于通常牌号。这个结论与二者之间工艺标

准的要求不一致是相符合的。

b、我们选择近2月的通常牌号与红中系列梗丝纯净度数据，进行比较。

近期红中系列近期通常牌号

99.899.799.3

99.799.3599.7

99.599.399.3

99.898.999.4

99.599.8599.65

99.2299.5599.45

99.599.0599.7

99.669999.05

99.4999.4599.1

99.2298.8599.75

99.4999.5599.65

99.8199.2599.3

首先进行正态性校验:

ProbabilityPlotof近期一般牌号

Normal

95

a70

u

o60

U

J50

a

d40

30

10

5

1

98.698.899.099.299.499.699.8100.0100.2

近期一般牌号

图13、近期通常牌号梗丝纯净度正态性校验分析图

Probabi1ityPlotof近期红中系列

Normal

99--

95-

90-

80-

70-

60-