滤棒生产过程能力及企业生产过程能力的测评方法

摘要

本发明提供了一种滤棒生产过程能力的测评方法。首先确定核心工艺过程、工序、CTQ基本项目；接着通过数据收集获得各个工艺过程、各道工序中的CTQ基本项目合格率；再将数据代入相应的公式计算，得出某规格的醋纤滤棒、沟槽滤棒或者复合滤棒的工序合格率、过程合格率、产品合格率。最后可由各个规格滤棒的产品合格率、产量、产品权重，利用公式计算得出企业全部滤棒的产品合格率，来测评整个企业滤棒生产过程能力。本发明的测评方法可以用于指导滤棒生产企业的生产过程，也适用于各个滤棒生产企业之间的生产过程能力的评价。

说明书

技术领域

本发明涉及醋纤滤棒等三种滤棒的生产过程能力以及滤棒生产企业的生产过程能力的测评方法。 

背景技术

2005年第4期《上海烟叶》刊登的“优化成型工艺参数和检测方法提高滤棒质量控制水平”等文章，介绍了通过控制吸阻、硬度等具体的滤棒性能来提高滤棒的成型质量控制水平，均未详细说明滤棒的成型过程能力如何全面控制和评价，也未对滤棒生产企业的生产能力给出科学的评判标准。 

行业标准号为YC/T 295—2009的中华人民共和国烟草行业标准介绍了“卷烟制造过程能力测评导则”，规定了卷烟制造过程能力测评的基本要求和方法，主要适用于指导卷烟工业企业制定制造过程能力的测评方法，也适用于卷烟工业企业之间制造过程能力的比较测评。在该标准中，介绍了常用的关键质量特性计算合格率和不合格率的方法，具体如下： 

根据每个关键质量特性的数据类型确定数据采集方法与抽样比例，分别计算得出不合格率。假设不合格率为p，则，合格率为1-p。

1）计量型数据： 

下列关键质量特性数据皆为正态分布，其中开松比、回缩比、辊压、甘油酯施加量、热熔胶施加量、喷嘴压力、滤棒压降、圆周、硬度、长度，按式（1）计算不合格率p；滤棒圆度按式（2）计算：

a) 双侧标准：

p＝1-Φ((USL-μ)/σ)+Φ((LSL-μ)/σ)                        （1）

b) 单侧标准：

望小值：p＝1－Φ((USL-μ)/σ)                               （2）

望大值：p＝Φ((LSL-μ)/σ)                                   （3）

式中：USL——CTQ的上规格限；LSL——CTQ的下规格限；μ——总体均值（用样本均值估计）；σ——总体标准差（用样本标准差估计）。

2）计数型数据： 

滤棒外观关键质量特性的不合格率按公式（4）计算：

a) 计件型数据：

p＝不合格品数/产品检测数                                    （4）

b) 计点型数据：

p＝缺陷数/（单位产品机会数×产品检测数）                    （5）

上述计算方法可用于计算得到多种CTQ基本项目（如滤棒压降、圆周、硬度、长度、外观，等等）的合格率数值。

目前，滤棒生产行业中，缺少滤棒生产的相应标准，而且由于滤棒的生产工艺过程、工序，尤其是各道工序中的CTQ基本项目与卷烟是明显不同的，所以不能套用卷烟的行业生产过程能力判定标准去判定滤棒生产过程能力。当然，在该“卷烟制造过程能力测评导则”标准中，提出了“附录A（资料性附录）SIGMA水平换算表”（详见附表四），结合滤棒生产涉及的工序和CTQ基本项目，在知道了各种规格的滤棒生产过程能力数值后，可以借鉴用于判定滤棒企业生产过程能力。 

发明内容

发明目的：克服已公开文献中缺少滤棒生产（成型）过程能力的评判标准，提供一种能够反映某规格滤棒生产过程能力以及能够全面反映滤棒企业的生产过程能力的通用性的测评方法。 

技术方案：为实现本发明目的，采用下述滤棒生产过程能力的测评方法：首先确定醋纤滤棒、沟槽滤棒或复合滤棒生产的核心工艺过程、工序，还要确定每个工序中全部的CTQ基本项目（或称关键质量特性，涉及顾客要求、安全、法律法规和其它相关要求，体现在产品、部件和过程变量方面的重要技术特性）；接着通过人工采集，获得各个CTQ基本项目的合格率数据；再根据CTQ基本项目的合格率和该CTQ基本项目占据的项目权重、该道工序占据的工序权重（或称环节权重）、或还有工艺过程权重，利用相应的公式计算，得出所述滤棒的工序合格率（或称环节合格率）、产品合格率、或还有过程合格率，最终判定滤棒生产过程能力。 

对应于所述的醋纤滤棒、沟槽滤棒或复合滤棒，其生产过程能力的测评方法分别为下列三种处理模型： 

一、醋纤滤棒：

醋纤滤棒生产过程含有三道工序，n1、n2、n3分别表示第一、第二、第三道工序的CTQ基本项目的数量；Yn1、Yn2、Yn3分别表示第一、第二、第三道工序的工序合格率，由该道工序所包含的CTQ基本项目的合格率按对应的项目权重进行计算合成，代入公式（11）计算得到：

Yni＝Yi1^Ai1×Yi2^Ai2×…×Yini^Aini，               （11） 

其中，i=1、2或3；Yi1～Yini分别表示第i道工序内的各个CTQ基本项目的合格率；Ai1～Aini分别表示第i道工序内的对应的各个CTQ基本项目占据的项目权重，Ai1+Ai2 +…+Aini= 1；

另外，Cni表示第i道工序的工序权重，Cni=1；

再由公式（13）计算得到醋纤滤棒的产品合格率：

NYn= ，                           （13）

二、沟槽滤棒：

沟槽滤棒生产过程中含有三道工序，m1、m2、m3分别表示第一、第二、第三道工序的CTQ基本项目的数量；Ym1、Ym2、Ym3分别表示第一、第二、第三道工序的工序合格率，由该道工序所包含的CTQ基本项目的合格率按对应的项目权重进行计算合成，代入公式（21）计算得到：

Ymi＝Yi1^Ai1×Yi2^Ai2×…×Yimi^Aimi，              （21） 

其中，i=1、2或3；Yi1～Yimi分别表示第i道工序内的各个CTQ基本项目的合格率；Ai1～Aimi分别表示第i道工序内的对应的各个CTQ基本项目占据的项目权重，Ai1+Ai2 +…+Aimi= 1；

另外，Cmi表示第i道工序的工序权重，Cmi=1；

再由公式（23）计算得到沟槽滤棒的产品合格率：

NYm=，                             （23）

三、复合滤棒：

二元复合滤棒生产过程中含有七道工序，k1、k2、k3、k4、k5、k6、k7分别表示第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七道工序的CTQ基本项目的数量；Yk1、Yk2、Yk3、Yk4、Yk5、Yk6、Yk7分别表示第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七道工序的工序合格率，由该道工序所包含的CTQ基本项目的合格率按对应的项目权重进行计算合成，代入公式（31）计算得到：

Yki＝Yi1^Ai1×Yi2^Ai2×…×Yiki^Aiki，                  （31） 

其中，i=1、2、3、4、5、6或7，Yi1～Yiki分别表示第i道工序内的各个CTQ基本项目的合格率，Ai1～Aiki分别表示第i道工序内对应的各个CTQ基本项目占据的项目权重，Ai1+Ai2 +…+Aiki= 1；

设定七道工序的工序权重均为1；

对于该二元复合滤棒，生产过程能够大致分解为三个工艺过程：第一种原棒成型、第二种原棒成型、复合滤棒成型，还能够由公式（32）分别计算得到三个工艺过程的过程合格率Y1k、Y2k、Y3k：

Y1k＝，                         

Y2k＝，  

Y3k＝Yk7，                                     （32）

其中，C1、C2、C3是第一个工艺过程中的3个工序权重，C1+C2+C3=1；C4、C5、C6是第二个工艺过程中的3个工序权重，C4+C5+C6=1；C7是第三个工艺过程中唯一的1个工序权重，C7=1；

再由公式（33）计算得到二元复合滤棒的产品合格率：

NYk=，                       （33）

其中，D1、D2分别是第一个工艺过程、第二个工艺过程的工艺过程权重，D1+D2=1。

所述的合格率数据收集方案优选为通过检测仪器检测或者成型机设备反映，然后人工采集。 

所述的醋纤滤棒的CTQ基本项目的总数量n=n1+n2+n3=5～15；所述的沟槽滤棒的CTQ基本项目的总数量m=m1+m2+m3≥n+1；所述的复合滤棒的CTQ基本项目的总数量k=k1+k2+k3+k4+k5+k6+k7≥n+m+1。 

所述的醋纤滤棒必备的CTQ基本项目有“开松比”、“甘油酯施加量”、“滤棒圆周”、“滤棒外观1”；所述的沟槽滤棒必备的CTQ基本项目有“开松比”、“甘油酯施加量”、“滤棒圆周”、“沟槽深度”；所述的复合滤棒必备的CTQ基本项目有“开松比”、“甘油酯施加量”、“滤棒圆周”、“沟槽深度”、“滤棒结构”。 

所述的CTQ基本项目中的还可以设计“滤棒外观1”的外观合格率，由胶孔、无胶、蓬松的合格率与各自对应的外观权重0.4、0.4、0.2进行计算合成得到。 

各个规格滤棒的所述的产品合格率分别表示为NY1、NY2、…、NYn，查附表四得到与其对应的该规格滤棒的SIGMA1、SIGMA2、…、SIGMAn水平数值，来判定对应规格滤棒生产过程能力。 

第二发明目的：提供一种滤棒企业生产过程能力的测评方法。 

第二实施方案：由上述某种规格的醋纤滤棒、沟槽滤棒或复合滤棒的产品合格率、设备显示记录或工艺参数反映确定的该规格产品的产量，以及该规格产品占据全部滤棒产品（或合成SIGMA水平的全部产量）的比例作为规格权重，利用计算公式（333），计算得出全部滤棒产品合格率NYt，来判定滤棒企业生产过程能力； 

NYt= NY1×W1＋NY2×W2＋…NYn×Wn，              （333）

其中，n为全部滤棒产品的规格数，各规格滤棒的产品合格率分别表示为NY1、NY2、…、NYn，其相应的产品权重分别为W1、W2、…、Wn，W1+W2+…+Wn=1。

另外，可以由所述的NYt数值，查附表四得到与其对应的滤棒企业的SIGMA水平数值，以此评判企业滤棒产品的成型能力。 

本发明中涉及的工艺过程、工序、CTQ基本项目、产品合格率与SIGMA水平数值详见下列附表： 

附表一、醋纤滤棒成型工序和CTQ基本项目；

附表二、沟槽滤棒成型工序和CTQ基本项目；

附表三、二元复合滤棒成型工序和CTQ基本项目；

附表四、产品合格率与企业SIGMA水平对应表。

有益效果：本发明提出了滤棒成型过程测评的基本要求，确定了滤棒质量测评的基本方法，可以比较全面地反映滤棒的生产过程能力，可以用于指导滤棒生产企业的生产活动。在进一步完善的基础上，可以发展成为滤棒生产行业的行业标准，用于规范更多的滤棒企业生产活动。既能够计算某规格滤棒产品的生产过程能力和SIGMA水平，又能够测评滤棒企业的整体SIGMA水平，为企业的评级和发展提供很好的判断标准和指导依据。 

附图说明

图1、醋纤滤棒、沟槽滤棒的测评模型示意图； 

图2、二元复合滤棒的测评模型示意图；

图3、某种规格的滤棒生产过程能力和企业生产过程能力的测评方法的流程示意图。

图中：1、 

具体实施方式

下面结合附图、说明书中附表和实施例对本发明做更具体的描述。 

实施例

关键质量特性由检测仪器以及成型机设备反映，通过人工采集获得各个相关质量特性CTQ基本项目的数量和合格率数据。 

采用如图1所示的测评模型，采用附表1显示的普通醋纤滤棒成型3个工序和各自的工序权重、15个CTQ基本项目和各自的项目权重。其中，“丝束开松”工序的工序权重为1，“开松比”项目的项目权重为0.4。 

再采用附表2显示的沟槽滤棒成型3个工序和各自的工序权重、17个CTQ基本项目和各自的项目权重。其中，“滤棒成型”工序的工序权重为1，“沟槽深度”项目的项目权重为0.05。 

某一机台连续生产某规格的上述两种滤棒，其中，普通醋纤滤棒产量合计1583132支，醋酸纤维滤棒的产品合格率NY1为0.992458，查询附表4，得到其对应的SIGMA1水平为3.9；沟槽滤棒产量合计323513支，沟槽滤棒的产品合格率NY2为0.999134，查询附表4，得到其对应的SIGMA2水平为4.625。 

如附图3的测评流程所示，普通醋酸纤维滤棒和沟槽滤棒的记录产量总计1906645支，确定产品权重W1、W2分别为0.83、0.17，利用公式（333）计算，得到整体滤棒产品合格率NYt为0.992791，查询附表4，得到企业SIGMA水平为3.99。 

附表一、醋纤滤棒成型工序和CTQ基本项目 

附表二、沟槽滤棒成型工序和CTQ基本项目

附表三、二元复合滤棒成型工序和CTQ基本项目

 附表四 SIGMA水平换算表

合格率（％）每百万次机会缺陷数（DPMO）SIGMA水平数值6.68933200010.568944000.2515.878413000.522.667734000.7530.85691500140.135987001.2545.835416931.449.865013491.554.9754502501.62557.854214271.759.874013001.7569.15308500277.342266002.2584.131587002.590.31968092.895.99401003.2598.21178643.699.1881973.999.5346614.199.919004.62599.9767233599.9968325.599.999663.46