过程能力指数理念在卷烟重量控制中的应用（图）

时间：2021-01-07 08:03:40　来源：柠檬阅读网本文已影响人

关键词：过程能力指数　卷烟重量　偏离量　标准偏差

　　摘要：卷烟单支重量概率分布符合正态分布的特征，其主要特征参数为平均值和标准偏差。由于传统平均值和标准偏差单独评价质量特性特征时存在不足，造成传统考核模式对卷烟重量控制的引导和制约能力不够，使得生产中卷烟重量波动较大。针对考核模式的不足，本文介绍了运用过程能力指数理念考核和控制卷烟重量的全新模式。过程能力指数与偏离量（平均值与标准中心值的差异）、标准偏差和公差范围有关。提高卷烟重量过程能力指数，就要引导操作工在生产中重量要尽量接近标准中心值，降低偏离量，同时标准偏差要小。为方便实际操作，我们对平均值偏离量和标准偏差根据工艺技术要求和实际情况分别分成五不同的范围段，不同的范围段根据对过程能力指数的影响程度制订不同的得分标准，考核时以两项得分的乘积作为考核得分，以达到引导生产过程对偏离量和标准偏差综合控制的目的。通过方案的实施，卷烟重量偏离量下降6毫克左右，标准偏差下降5毫克左右，取得了良好效果。

　　卷烟重量是卷烟企业生产过程中可直接测量、控制的重要质量指标之一，烟支的重量对卷烟的硬度、吸阻、燃吸口数、焦油含量等指标以至卷烟得吸味都有着重要的影响。技术标准和考核方法对生产控制起着重要的引导作用，通过改进标准和考核方法的调整，可以使卷烟重量的控制向产品设计思想要求贴近，提高顾客对产品的信赖度。

　　1.　传统考核模式的不足

　　卷烟单支重量概率分布符合正态分布的特征，其主要特征参数为平均值和标准偏差。国内传统的考核模式大多是对卷烟平均重量和标准偏差分开单独考核，这种模式存在一定的不足：

　　2.1　平均值是集中量指标，反映了一组数据的集中情况，其缺点是不能全面反映所测样品的水平，特别是对极端值反映不明显。技术标准为了考虑卷烟每支卷烟重量的控制，标准一般放的宽，而考核只要求平均重量符合技术标准，对每支卷烟的重量情况反映不足。

　　2.2　标准偏差是差异量指标，反映一组数据的离散情况，但它不能反映数值的集中水平，也就是说标准偏差不能反映重量实际值控制在什么水平。

　　2.3　平均重量和标准偏差分开考核造成任一项不合格都不影响到对另一项的结果判定。理论上一定范围内卷烟重量越高，标准偏差越低，这就造成一些平均重量靠上限的卷烟标准偏差较低，考核结果得分较高，这与实际产品设计和质量控制的思想背离。

　　2.　过程能力指数的概念

　　过程能力是描述质量形成过程客观存在着分散的一个参数，是检查过程固有的变异和分布，以估计其产生符合规范所允许输出变差范围的输出的能力。过程能力指数是反映工序能力满足产品质量标准（规格、公差等）的程度，它是技术要求和工序能力的比值。其计算公式如下：

　　Cpk＝（T-2ε）/6σ

　　式中Cpk-过程能力指数；

　　T-公差范围；

　　σ-总体的标准偏差。

　　ε-平均值的偏离量（简称偏离量）。ε＝｜M-U｜M：设计中心值U：质量特性值的平均值

　　从公式中可以看出，影响过程能力指数的有三个变量：工艺技术标准（标准上、下限间的范围T），指标平均值与工艺技术标准中心值的偏离量ε，质量特性值的标准偏差σ。

　　3.　用过程能力指数理念控制卷烟重量的设计

　　过程能力指数可以反映质量特性的分化程度、集中程度及符标程度，更能确切反映质量特性的综合特征，因此，用过程能力指数来评价质量特性更具有客观性和指导性。提高卷烟重量水平就必须提高卷烟重量的过程能力指数。

　　从过程能力指数的公式可以看出，提高卷烟重量能力指数有三个途径：（1）减小平均值与标准中心值的偏离量；
（2）减小标准偏差；
（3）放宽公差范围。产品公差是设计时确定的，是以对顾客造成的损失最小为出发点，通过质量损失函数的计算、分析而确定的。因此，公差范围一般不调整。因此，要提高卷烟重量过程能力指数，就要引导操作工在生产中重量靠标准中心值控制，同时标准偏差要小。

　　由于过程能力指数在实际生产现场计算不太方便，为能方便指导生产，我们采用对平均值偏离量和标准偏差按范围段分别制订不同的得分标准，考核时统一考核的办法，以起到引导、促进、提高的目的。具体方案如下：

　　范围段的分段方法：目前的工艺技术标准允差为70毫克，标准偏差为30毫克，《卷烟工艺规范》要求标准偏差为23毫克，统计上半年平均值偏离量和标准偏差如下：

　　

表1：2004年1-6月份卷烟重量偏离量和标准偏差情况统计

　　根据技术标准和实际情况，确定分段标准如下：

　　

表2：卷烟重量偏离量和标准偏差分段标准

　　各段得分标准的制订方法：

　　当ε≤10mg、σ≤23mg作为标准分1分；

　　当标准偏差不变，ε＝15mg的过程能力指数与ε＝10mg过程能力指数的比值为：（70-15）/（70-10）＝0.92，因此确定10＜ε≤15段得分为0.9。同样，确定15＜ε≤20段得分为0.8。

　　当偏离量不变，σ＝25mg的过程能力指数与σ＝23mg过程能力指数的比值为：23/25＝0.92，因此确定23＜σ≤25段得分为0.9。同样，确定25＜σ≤27段得分为0.85。

　　当20＜ε≤70或27＜σ≤30时，过程能力指数较低，得0分。

　　当ε＞70mg或σ＞30mg时，已超出技术标准，得分为-1。

　　得分考核办法：为达到对偏离量和标准偏差综合考核的目的，以两项得分的乘积作为考核得分。

　　

表3：卷烟重量考核标准

　　4.　应用效果

　　该方案从7月份运行以来，取得了良好效果，卷烟重量偏离量和标准偏差都得到了不同程度的下降，具体见表4、表5。

　　

表4：7、8月份各牌号重量情况（单位：毫克）

表5：7、8月份各机台重量标准偏差情况（单位：毫克）

　　5.　结论

　　过程能力指数较为确切地放映了质量特性的综合特征，用过程能力指数来评价质量特性更具有客观性和指导性。根据过程能力指数的理念和生产实际结合引导平均值和标准偏差向一定范围靠近，在生产中起到很大的指导作用，符合“由结果控制向过程控制转变”的现代工艺思想。同时，该方法也可在制丝环节含水率、温度等指标的控制中应用。　　（作者单位：许昌卷烟总厂）

　　参考文献

　　[1]　廖永平　质量管理常用统计技术与方法[M].北京：中国科学技术出版社，1998.

　　[2]　顾荣炎才佳宁.实用统计学[M].上海：上海出版社，2004.

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