统计过程控制（SPC）在卷烟制丝工艺中的运用

谢汉秦

摘要：统计过程控制主要应用于卷烟的生产过程，能够通过统计过程对卷烟的生产参数和质量进行监控，对于异常等问题可以及时发现并给出警报，为卷烟生产提供服务，有利于生产者进行生产和管理。文章对卷烟制丝问题进行了研究，分析了我国目前卷烟制丝的现状，介绍了统计过程控制，进而说明统计过程控制在卷烟制丝工艺中的运用。

关键词：统计过程控制；SPC；卷烟制丝工艺；卷烟生产；生产参数；质量监控 文献标识码：A

中图分类号：TS432 文章编号：1009-2374（2017）10-0061-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.10.030

1 卷烟加工工艺概述

我国具有悠久的历史，在长期发展中形成了卷烟这一特殊的消费品。作为一种消费品，消费品的质量会直接影响产品的销量。卷烟的产品质量主要取决于烟气的质量，而烟气质量的评断又来自于消费者的感官，顾客对于其中的香辣气味最为喜欢，并且直接关系到客户对香烟的关注和评价，因此有必要对香烟进行质量控制。

卷烟的生产应该确定自己的特点，形成自己的香烟生产风格，形成品牌效应。在形成品牌效应的同时应该控制香烟的质量，保证香烟的稳定和均质，从而达到最好的效果。但是由于多种条件的限制，例如烟叶原料产地来源不同、香精香料的用量以及膨胀烟丝等填充物的影响，给卷烟的制造带来了困难。另外，整个生产的流程也会影响香烟生产的质量等。

我国目前的香烟生产基本实现了工业化以及流水作业，流水线中可以分为三个环节，分别是制丝、卷接和包装。由于香烟的规格基本统一，所以生产中规格变化不大，但是生产的量比较大，并且对于设备的要求也比较高。随着相关技术的发展，基本实现了香烟生产的自动化，工作人员主要进行管理和维修工作，但是对于设备故障会造成巨大损失。作为香烟生产中的关键环节，制丝工艺比较复杂，制丝工艺的流程可以用以下的图片来表示，如图1所示：

2 我国制丝工艺管理现状

随着我国技术进步，卷烟工艺也在不断发展，卷烟制造水平不断提高，在新时期还应该进行探索，研究卷烟制造的新思路、新方法。作为卷烟制造的重点，制丝工艺一直以来是人们关注的重点。我国在卷烟制造方面与国外发达国家相比还有较大差距，不仅卷烟的质量相比较国外较差，而且卷烟焦油量含量方面也存在严重不足。目前我国在卷烟生产制造方面，重点在于成品的制造和关注，而对于制造过程控制关注则相对比较少，因此这也应该成为当前我国关注的问题。因为一旦制造过程出现问题，会直接影响产品的最终质量，且恶劣的影响无法挽回，由于生产过程失误造成卷烟报废的数量也急剧增大。

我国目前在加强制丝工艺发展和创新中，烟草行业研究机构以及卷烟企业必须共同合作，加强研究创新工作，尽最大努力掌握卷烟的核心技术，从而提高卷烟企业的竞争力。和其他技术一样，只有进行自主开发和研究，才能拥有发展的核心竞争力。因此在卷烟生产的过程中必须加强控制，进行研究和技术革新，希望通过这些措施能够提高卷烟质量。

3 统计过程控制技术概述

3.1 统计过程控制技术

Statistical Process Control简称SPC，即统计过程控制技术。该技术主要应用于卷烟的制丝过程，应用数理统计的方法分析过程中各项样本统计数据，在数据分析中发现制丝出现问题进行及时调整，通过机器各项参数等的调整控制来保证制丝过程符合生产标准，这样能够调整参数同时也能够控制这些因素可能造成的不良影响，最终实现对卷烟生产质量的控制。

在统计过程控制（SPC）中，综合利用样本数据产生相应的控制图进行质量的分析，进而进行质量控制，最终达到提高卷烟质量的目的。

3.2 统计过程控制技术原理

3.2.1 制丝质量特性值具有波动性。包括制丝过程在内的各项卷烟过程，会受到众多因素的影响，例如生产人员、生产设备、操作方法、外部环境等。各种影响因素不会一直保持不变，这样卷烟的制丝加工中的质量特性值也会发生波动，简称制丝质量特性值的波动性。波动性来源于随机因素和系统因素，具体影响因素见表1：

3.2.2 制丝质量特性值波动具有规律性。在研究和统计过程中发现卷烟的产品质量特征值会在一定的范围产生波动，并且产生的波动符合统计学规律。

对于随机因素的影响，制丝过程处于过程受控状态；对于系统因素的影响，制丝过程失控。制丝质量特性值波动的规律性，会使得过程受控符合随机分布；过程失控会发生偏离。在分析规律的基础上，通过统计过程进行分析控制。

3.3 统计过程控制软件

在21世纪——信息技术时代以及大数据时代，也把信息技术应用于统计过程控制，产生相应的统计过程控制软件。通过软件来处理大量的样本数据，并产生精确的图形，并进而通过软件进行信息的反馈和过程控制，与传统技术相比更加准确、全面，并且操作性也更加强。目前常用的软件有MiniData等。

4 统计过程控制技术在烟草制丝过程中的应用

4.1 統计过程控制技术应用原则

4.1.1 符合实际生产要求。在统计过程控制技术的应用过程中，必须充分考虑实际状况和特点，根据实际情况进行研究和实施。

在制丝过程中，整个生产属于流水线生产，对于变异等问题不可避免。因此在统计过程控制技术中要根据实际情况进行评估，分析变异程度。

4.1.2 “统计工具”合理选择与运用。作为统计控制过程技术的关键，必须选择合适的“统计工具”，应用统计工具进行统计过程控制的过程如图2所示：

4.1.3 技术和业务的同时性。进行相应过程控制，要尽可能保证技术和业务的同时性，进行同时推进。在技术和业务中相辅相成，共同推进，控制制丝过程，保证制丝的质量。

4.2 统计过程控制在制丝环节中的具体应用分析

4.2.1 确定工艺参数。统计过程控制的控制对象是制丝过程的各项环节以及工序，尤其是容易发生质量问题的环节。要对控制对象中的各项质量控制指标的进行观察统计，例如烟叶加料比例、叶丝掺配比例以及膨丝掺配比例、烟丝加香比例等关键指标。在观察和统计过程中，分析其变化规律，利用规律来控制产品质量，同时也能够减少事故的发生。

4.2.2 生产数据的收集。生产数据具有重要意义，为保证数据的有效性，必须要尽可能保证生产数据收集的实时性和全面性，做到以下两点：（1）保证数据收集系统的可靠性。要保证数据的可靠性，必须从源头着手，保证数据收集系统的可靠性，如果数据收集系统不准确，就会导致数据不可靠，那么收集的数据就没有意义，甚至对于生产产生错误的指导；（2）注意数据收集过程问题。在数据收集过程中，应该注意收集的频率和时间等问题。选用合适的时间间隔，并且对于收集数据的样本容量进行控制，保证随机抽样，选择合适的抽样方法促进数据的完整性和准确性。通过合适的时间间隔选择，保证数据的实时性。

4.2.3 控制图在统计控制技术中的具体应用。在统计控制技术中的一项关键是控制图的制取和应用，控制图也成为了一项核心技术。只有合理、科学地控制图制取得到，才能充分发挥作用，起到预警和控制作用。

控制图通过制丝车间设备获得，利用统计控制数据来进行控制图的绘制，目前的自动化也使得制图更加便利和准确。对于制丝过程出现的偏差，可以通过绘制的图明显地显示出来，另外，对于制丝的生产过程中的波动性和规律性都能够很好地表示出来。

4.2.4 质量考核体系在统计控制过程技术中的应用。在应用统计过程控制技术的时候，对于其中的质量考核体系也应该进行改革与该技术相适应，例如常规检测指标的考核在统计过程控制技术中的比重应该减少，而对于Cp值统计表以及Cp值评价等相关指标的考核应该增多。按照已有的经验和研究，在标准制度的基础上，进行统计过程控制技术的实施，建立基于统计过程控制技术的制丝生产过程中的管理模式与制度。

5 结语

对于当今的卷烟生产，必须要分析我国目前在卷烟生产中的现状以及其中存在的问题，并明确什么是统计过程控制技术，了解统计过程控制过程的原理和原则，进而探索该技术在卷烟制丝过程中的运用，促进我国的卷烟生产和卷烟质量。

参考文献

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（责任编辑：蒋建华）