烟叶是生产卷烟不可或缺的原料，不仅决定了卷烟产品的 品质，同时也极大的影响着烟草企业的生产成本。高规格、高品 质、低消耗和低成本是整个烟草行业都在不断追求和奋斗的目 标，在不影响卷烟品质的前提下，如何降低烟叶消耗和生产成本 成为目前各大烟企的首要工作。然而“单箱耗叶”的降低不仅需 要改善生产技术，而且需要提高管理水平，是一项十分繁杂的综 合性工作。2010年以来，针对如何降低单箱烟叶消耗已经有不 少卷烟生产企业围绕生产技术优化和严格管理展开了探索性的 尝试，并且已经取得了不错的成效，然而这些尝试往往从具体环 节出发，缺乏系统性、整体性和持续性 。

　　六西格玛管理（Six Sigma Management）是一种通过对过程 进行系统的设计和监控，实现人、机、料、法、环、测的完美结合来 提高质量和效率，降低失误和成本的新兴管理方式，起源于上世 界80年代的摩托罗拉公司。通过六西格玛方式的设计和监控， 在极大的缩短周期和提高利润的同时，还可以提升顾客满意度 和增强企业竞争力，故而此方式被认为是一种接近完美的管理 策略。

　　某卷烟厂某卷烟品牌为研究对象，基于六西格玛管理方法方法中DMAIC对现有流程进行改善，通过采集生产线 上可能影响单箱耗叶的工序数据，以Minitab软件对采集的繁杂 过程数据进行分析和统计，利用过程失效模式与影响分析（FMFA）工具对挖掘得到的数据进行系统梳理，找出关键性的影响工 序并对其进行生产控制和改进，达成降低单箱耗叶和生产成本 的目的。

　　1、项目的界定

　　现有生产线投入生产以来，卷烟的单箱耗叶水平偏高。统 计本厂某品牌今年1-3月的单箱耗叶可知为34.72kg/箱，与厂部要求的全年34.5kg/箱的单箱消耗尚有0.22kg/箱的差距。降低卷 烟产品原料的消耗不仅可以降低生产成本，促进企业增长，而且 可以减少卷烟对消费者健康的损害，因此降低卷烟单箱耗叶成 为目前烟企发展的重要举措。本研究在不调整产品叶组配方、 不调整制丝卷接包装质量、不影响产品感官质量和不影响产品 烟气指标的基础上对整个卷烟生产线进行分析研究，鉴于梗丝 和膨胀烟丝在本品牌卷烟烟丝中的掺配比例仅有8%和7%，使 用量较少且梗丝和膨丝生产线的项目已完成，无论是消耗和品 质方面指标均得到了严格控制，因此本次研究主围绕叶丝生产 线和烟丝卷接过程展开。

　　2、原因分析

　　产品的单箱原料消耗主要由烟丝填充值、制丝损耗和卷包 坏烟共同决定。通过对三大影响因素进行拆分并结合叶丝生产 线和烟丝卷接过程分析，共有潜在原因30项，其中影响烟丝填充 值因素16项，影响制丝损耗因素16项，影响卷包坏烟因素9项。 随后对此30项影响因素进行了故障模式与影响分析，即FMEA 分析，以风险度（RPN）为指标，利用潜在失效原因柱状图（如图 1）对影响因素的风险度进行比较，将RPN＞100的影响因素规定 为重大影响因素，共计24项具体情况如表1所示。

　　3、分析与改进

　　根据原因是否明确、措施是否容易实施、改进难易程度、过 程可逆程度和改进成本高低对上述24项关键影响因素进行评估 和快赢机会识别，发现其中13项关键因素可以实现快速改善。 改善后，对同品牌卷烟产品进行20批次的效果验证，本品牌单箱 耗叶快速的从 34.72kg/箱降低到 34.61kg/箱，具有一定的效果。 随后通过双因子方差分析、单因子方差分析和双样本T检验等 手段对剩余的11项潜在原因进行了分析，筛选出7项对单箱耗 叶影响较大的关键因素，分别是：（1）文氏管喉径；（2）文氏管角 度；（3）模拟水关闭时间；（4）烟丝风送风速；（5）吸丝带刮刀位 置；（6）烟舌位置；（7）劈刀压实端位置。

　　3.1 文氏管参数的DOE实验设计

　　文氏管的使用可以改变烟丝周围的压力，快速的使烟丝充 分膨胀，能够有效增加烟丝填充值，提高原料利用率。本部分内 容分别设计了 400mm-30°，430mm-35°和 460mm-40°，460mm30°，400mm-40°水平进行测试，对实验数据进行全因子分析，

　　3.1.1 全因子分析

　　从上面可以看出，文氏管喉径和文氏管角度对叶丝填充值 均是显着因素，且存在交互作用，残差对拟合值图无喇叭口；弯 曲P值=0.120＞0.05表明响应变量无明显弯曲；该模型有效。

　　3.1.2 寻找最优值

　　根据以上分析情况，结合生产实际，决定取以下一组因子水 平：文氏管喉径为400mm，文氏管角度为40°，叶丝填充值最好。 通过响应优化，文氏管喉径为400mm，文氏管角度为40°时， 叶丝填充值为4.31，经效果验证，单项耗叶降至34.55kg/箱。

　　3.2 模拟水关闭时间的实验设计

　　3.2.1 数据收集方案 选取SH93模拟水关闭时间分别为1S、2S、3S、4S、5S各进行 五次试验对收集数据进行分析：

　　3.2.2 回归分析

　　3.2.3 寻找最优值

　　结合回归方程分析：烟末重量和模拟水关闭时间呈负相关 关系，结合实际情况，模拟水关闭时间设定为3秒以后加香前面 烟末重量，稳定在140公斤左右，考虑到模拟水关闭时间如果偏 长会容易造成烟丝结团，影响烟丝质量，因此模拟水关闭时间最 优值设定为3秒，加香岗位烟末重量146.92公斤，经效果验证，烟 叶单耗为34.5kg/箱。

　　3.3 烟丝风送风速进行试验改进

　　3.3.1 数据收集方案 设定烟丝风送风速分别为15m/s，16m/s，17m/s，18m/s，19m/ s，20m/s各进行五次试验收集数据进行分析，取卷烟机后身烟丝 填充值及碎丝率作为整体响应变量即综合填充值（=烟丝填充 值×(1-碎丝率)）。

　　3.3.2 回归分析

　　通过回归分析得到的回归方程，整个回归方程的模型是显 着的。

　　3.3.3 寻找最优值

　　结合回归方程可知，小组确定流化床负压设置为16-18m/s 之间，根据回归方程求一级导数Y，当X（烟丝风送速度）=17.06 时，该回归方程出现拐点。即当烟丝风送速度设置为17.06m/s 时，烟丝填充值最好。通过响应优化，烟丝风送速度设置为 17.06m / s 时，烟丝填充值为 4.38，经效果验证，烟叶单耗为 34.46kg/箱。

　　3.4 吸丝带刮刀位置和烟舌位置的DOE实验设计

　　（1）本部分内容针对吸丝带刮刀位置和烟舌位置分别设计 了 0.125mm-6.5mm，0.1mm-6.8 mm 和 0.15mm- 6.8mm，0.1mm6.2mm，0.15mm-6.2mm 水平进行测试，对实验数据进行全因子 分析。

　　（2）DOE全因子分析结果

　　从上述分析数据中可看出，弯曲项的P值为0.001，显示响应 变量有明显的弯曲趋势。这时对响应变量坏烟率单纯拟合一阶 线性方程不够了，要再补充些星号点，构成一个完整的响应曲面 设计。因此综合考虑，项目组采用CCF试验设计。补充的4个 星号点、增加2个中心点形成中心完全复合的13次运行次数的 曲面响应设计，分析结果如下：

　　响应曲面回归分析证明回归项P值为0＜0.05，说明本回归 模型总的说来是有效的；失拟P值为0.064＞0.05，未失拟。

　　（3）响应优化

　　根据以上分析情况，结合生产实际，决定取以下一组因子水平：设置喷吸丝带刮刀位置0.12，烟舌位置6.5。

　　通过响应优化，吸丝带刮刀位置为0.125，烟舌位置为6.5左 右时，卷包坏烟率为0.074，经效果验证，烟叶单耗降至34.34kg/ 箱。

　　3.5 劈刀压实端位置实验设计

　　3.5.1 数据收集方案 在同样的生产条件下，选取劈刀压实端偏量值分别在35.5* 10?、35.6*10?、35.7*10?、35.8*10?、35.9*10?不同的五种条件下计 算20分钟产量下的坏烟率，每组重复5次试验。

　　3.5.2 回归分析

　　通过回归分析得到的回归方程，整个回归方程的模型是显 着的。

　　3.5.3 寻找最优值

　　结合回归方程可知，小组确定劈刀压实端偏量值设置为 35.7 左右，根据回归方程求一级导数 Y，当 X（劈刀压实端偏量 值）=35.67时，该回归方程出现拐点，卷包坏烟率最小。通过响 应优化，劈刀压实端偏量值设置为 35.67 时，卷包坏烟率为 0.1065，经效果验证，单箱耗叶为34.3kg/箱。

　　4、改进效果

　　针对筛选出来的7大关键因素用六西格玛管理方法进行了科学评估和细化研究， 合理的制定了相应的改进措施，所有改良均获得了较好的效果， 同时实施整体改进措施后本品牌的烟叶单耗降低到了 34.3kg/ 箱，效果十分显着。通过改良不仅提升了生产能力，同时降低生 产成本，圆满达到企业保增长的目标。根据项目结果制定相应 的操作守则并对相关人员进行培训，将改良效果维持并进一步 提升