H牌號(hào)卷煙物理指標(biāo)相關(guān)性分析

引言

企業(yè)信息化發(fā)展為大數(shù)據(jù)的應(yīng)用提供了可能，如何有效應(yīng)用數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)技術(shù)挖掘卷煙數(shù)據(jù)中隱藏的有效信息，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)質(zhì)量變異的特征和規(guī)律，從而識(shí)別生產(chǎn)過(guò)程中的不穩(wěn)定因素及時(shí)指導(dǎo)生產(chǎn)，為穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量服務(wù)，為企業(yè)決策提供參考，是卷煙工業(yè)企業(yè)面臨的一個(gè)新課題。卷煙物理指標(biāo)的符合性和穩(wěn)定性是卷接工序質(zhì)量控制的首要且重要的問(wèn)題，對(duì)維護(hù)卷煙產(chǎn)品的外觀質(zhì)量和感官質(zhì)量具有重大意義。卷煙物理指標(biāo)包括卷煙的質(zhì)量、圓周、長(zhǎng)度、吸阻、總通風(fēng)率和硬度等，從卷煙工藝流程來(lái)看，這些物理指標(biāo)是受原料加工工藝、制絲質(zhì)量、煙用材料質(zhì)量以及卷接工序加工質(zhì)量的綜合影響，并且它們之間相互影響，甚至互為因果關(guān)系。目前卷煙物理指標(biāo)數(shù)據(jù)多應(yīng)用于產(chǎn)品合格與否的判定，體現(xiàn)了鑒別功能和把關(guān)功能，但在預(yù)防功能方面需要進(jìn)一步研究。為了厘清卷煙物理指標(biāo)在卷煙工序中的作用關(guān)系，需要對(duì)日常生產(chǎn)輸出的大量卷煙物測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，以便發(fā)揮出更好的效能。本文旨在通過(guò)對(duì)H牌號(hào)卷煙物理指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析,找出影響卷煙產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵物理指標(biāo),明確卷煙生產(chǎn)時(shí)物理指標(biāo)的控制重點(diǎn)，同時(shí)針對(duì)關(guān)鍵物理指標(biāo)相關(guān)項(xiàng)目進(jìn)行方差分析，識(shí)別影響關(guān)鍵物理指標(biāo)的因素。

1材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

試驗(yàn)樣品：本次研究抽取的樣本為2024年1月廣州卷煙廠生產(chǎn)的H牌號(hào)卷煙產(chǎn)品，樣品覆蓋2個(gè)班別4組機(jī)臺(tái)共228個(gè)批次，卷煙樣本既包括卷煙質(zhì)量、圓周、長(zhǎng)度、總通風(fēng)率、吸阻和硬度這6個(gè)定量變量，也涉及班別和機(jī)臺(tái)這2個(gè)定性變量，H牌號(hào)卷煙樣品規(guī)格為84.0mm（30.0 mm +54.0 mm）24.3 mm。

抽檢卷煙樣品的流程如下：規(guī)定每一生產(chǎn)日、每一班、每一臺(tái)機(jī)生產(chǎn)的同一牌號(hào)、同一規(guī)格的產(chǎn)品為一個(gè)檢驗(yàn)批次，每班每臺(tái)機(jī)抽檢1次。工作人員在裝箱機(jī)條煙輸送通道區(qū)域隨機(jī)抽取每臺(tái)機(jī)各2條煙用于外觀及物理指標(biāo)等項(xiàng)目的檢驗(yàn)。首先對(duì)對(duì)抽取的2條樣品進(jìn)行條裝質(zhì)量檢驗(yàn)，條裝質(zhì)量檢驗(yàn)完畢后，從抽取的2條樣品中隨機(jī)抽取1條10盒進(jìn)行盒裝質(zhì)量檢驗(yàn)，然后按卷煙外觀檢驗(yàn)步驟對(duì)完成盒裝質(zhì)量檢驗(yàn)的200支卷煙進(jìn)行檢驗(yàn)，從完成條裝質(zhì)量檢驗(yàn)的另1條樣品中隨機(jī)抽取2盒，取出30支卷煙到綜合測(cè)試臺(tái)進(jìn)行檢測(cè)。

試驗(yàn)設(shè)備：卷煙機(jī)型包括ZJ112、ZJ17和ZJ118三種；卷煙測(cè)試儀器為昆騰卷煙綜合測(cè)試臺(tái)。

1.2 卷煙物理指標(biāo)的測(cè)定

按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 22838規(guī)定的方法即《卷煙和濾棒物理性能的測(cè)定》，在卷煙綜合測(cè)試臺(tái)測(cè)定卷煙的質(zhì)量、圓周、長(zhǎng)度、吸阻、總通風(fēng)率、硬度這6個(gè)物理指標(biāo),需要說(shuō)明的是卷煙樣品均是在未進(jìn)行溫濕度調(diào)節(jié)情況下進(jìn)行測(cè)量的， 測(cè)試環(huán)境溫度為（22±2）℃，相對(duì)濕度為（60±5）%，各物理指標(biāo)測(cè)定的具體標(biāo)準(zhǔn)參考表1。每批次每機(jī)臺(tái)測(cè)量煙支數(shù)量為30支，各批次物理指標(biāo)值均為30支卷煙樣本均值。為了保證檢測(cè)數(shù)據(jù)的可靠性，結(jié)合卷煙實(shí)際情況，已經(jīng)使用拉依達(dá)檢驗(yàn)法則對(duì)卷煙物理指標(biāo)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行了處理。

表1 卷煙物理指標(biāo)的測(cè)定方法

1.3 相關(guān)性分析原理

通常兩變量間的關(guān)系包括確定性關(guān)系和非確定性關(guān)系兩種，其中確定性關(guān)系是指具有確定的函數(shù)關(guān)系，而非確定性關(guān)系是指宏觀上存在相關(guān)關(guān)系。非確定性相關(guān)關(guān)系又可分為線性相關(guān)和非線性相關(guān)，本文采用的即是Pearson相關(guān)性分析，它是用來(lái)分析兩變量之間線性相關(guān)程度的一種方法。

1.4 試驗(yàn)方法

首先匯總統(tǒng)計(jì)2024年1月H牌號(hào)卷煙物理指標(biāo)數(shù)據(jù)，并借助Minitab軟件對(duì)H牌號(hào)卷煙6項(xiàng)定量指標(biāo)（卷煙質(zhì)量、圓周、長(zhǎng)度、吸阻、總通風(fēng)率和硬度）進(jìn)行統(tǒng)計(jì)相關(guān)性分析，然后依據(jù)物理指標(biāo)關(guān)聯(lián)項(xiàng)目的多少來(lái)確認(rèn)卷煙控制的關(guān)鍵物理指標(biāo)，并針對(duì)關(guān)鍵物理指標(biāo)分別從班別、機(jī)臺(tái)因素進(jìn)行單因子方差分析，從而識(shí)別出影響卷煙關(guān)鍵物理指標(biāo)的因素。

2 結(jié)果與分析

2.1 卷煙物理指標(biāo)相關(guān)性分析

利用Minitab軟件對(duì)H牌號(hào)卷煙6項(xiàng)物理指標(biāo)即卷煙質(zhì)量、圓周、長(zhǎng)度、吸阻、總通風(fēng)率和硬度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)相關(guān)性分析，具體步驟：打開(kāi)Minitab軟件—錄入數(shù)據(jù)—統(tǒng)計(jì)—基本統(tǒng)計(jì)—相關(guān)—選擇相關(guān)方法（Pearson相關(guān)系數(shù)），Minitab軟件會(huì)自動(dòng)計(jì)算變量間的相關(guān)系數(shù)和P值。其中相關(guān)系數(shù)表示兩個(gè)變量之間的關(guān)聯(lián)強(qiáng)度，P值則用于判斷這種關(guān)聯(lián)是否具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。以Pearson相關(guān)系數(shù)為例，如果P值小于顯著性水平，則拒絕原假設(shè)，即認(rèn)為兩個(gè)變量之間存在顯著相關(guān)性。相關(guān)系數(shù)的值范圍在-1到1之間，接近1或-1表示強(qiáng)正或負(fù)相關(guān)，0表示無(wú)關(guān)，值在0到1之間表示弱相關(guān)。

表2  H牌號(hào)卷煙物理指標(biāo)相關(guān)性結(jié)果

注：?jiǎn)卧駜?nèi)容：Pearson相關(guān)系數(shù)  

本文中設(shè)定顯著性水平為0.05，依據(jù)P值可以判定指標(biāo)是否顯著相關(guān)，P值小于0.05表明物理指標(biāo)在統(tǒng)計(jì)上具有顯著相關(guān)。由表2可以看出卷煙質(zhì)量與圓周、吸阻、硬度、長(zhǎng)度和總通風(fēng)率顯著相關(guān)；卷煙圓周與質(zhì)量、吸阻、硬度和長(zhǎng)度顯著相關(guān)；卷煙吸阻與質(zhì)量、圓周、硬度和總通風(fēng)率顯著相關(guān)；卷煙硬度與質(zhì)量、圓周和吸阻顯著相關(guān)，；卷煙長(zhǎng)度與質(zhì)量、圓周和總通風(fēng)率顯著相關(guān)，卷煙總通風(fēng)率與質(zhì)量、吸阻和長(zhǎng)度顯著相關(guān)。依據(jù)相關(guān)性指標(biāo)項(xiàng)目的多少可以確認(rèn)卷煙質(zhì)量是需要重點(diǎn)控制的關(guān)鍵物理指標(biāo)，卷煙圓周和吸阻是第二關(guān)鍵物理指標(biāo)，長(zhǎng)度和硬度為第三關(guān)鍵物理指標(biāo)。在實(shí)際的卷煙生產(chǎn)過(guò)程中，卷煙質(zhì)量、長(zhǎng)度和圓周是可以直接控制的變量，通常是由卷煙機(jī)自身加工控制水平?jīng)Q定的；而卷煙吸阻、總通風(fēng)率和硬度是需要間接控制的變量，往往是由煙絲自身物理特性、煙用材料及質(zhì)量、圓周和長(zhǎng)度等因素影響，一旦這些因素確定后卷煙機(jī)很難通過(guò)自身控制對(duì)這些指標(biāo)進(jìn)行調(diào)控。其中卷煙第一關(guān)鍵物理指標(biāo)卷煙質(zhì)量一般是由煙絲和煙用材料（濾嘴、卷煙紙、接裝紙和膠粘劑）組合而成的重量之和，通常來(lái)說(shuō)同一牌號(hào)同一規(guī)格的卷煙，其煙用材料的重量基本變化不大，主要是煙絲重量的變化。

2.2 卷煙物理指標(biāo)單因子方差分析

方差分析作為檢驗(yàn)多個(gè)總體均值間是否存在顯著性差異的重要方法，利用組內(nèi)與組間的差異構(gòu)造統(tǒng)計(jì)量，在各種數(shù)據(jù)分析中具有廣泛應(yīng)用。單因子方差分析屬于一元方差分析，是討論某一種因素對(duì)試驗(yàn)結(jié)果有無(wú)顯著性的影響。卷煙質(zhì)量抽檢信息中包含班別和機(jī)臺(tái)信息，針對(duì)H牌號(hào)卷煙質(zhì)量這一關(guān)鍵物理指標(biāo)，分別進(jìn)行單因子方差分析，結(jié)果如表3所示。

因子 水平數(shù) 值

班別 2 甲，乙

表3  H牌號(hào)卷煙質(zhì)量與班別的方差分析

由表3可知，對(duì)該卷煙質(zhì)量與班別進(jìn)行單因子方差分析，結(jié)果顯示 P0.05，表明不同班別的卷煙質(zhì)量在統(tǒng)計(jì)上是無(wú)顯著差異的，即班別因素在H牌號(hào)卷煙質(zhì)量的控制上無(wú)差異性，不是主要因素。接下來(lái)我們將結(jié)合質(zhì)量與機(jī)臺(tái)進(jìn)行方差分析，具體數(shù)據(jù)如表4所示。

因子 水平數(shù) 值

機(jī)臺(tái) 4 A，B，C，D

表4  H牌號(hào)卷煙質(zhì)量與機(jī)臺(tái)的方差分析

由表4可知，對(duì)H牌號(hào)卷煙質(zhì)量與機(jī)臺(tái)進(jìn)行單因子方差分析，結(jié)果顯示P0.05，說(shuō)明不同機(jī)臺(tái)的卷煙質(zhì)量在統(tǒng)計(jì)上是有顯著性差異的，即機(jī)臺(tái)因素在H牌號(hào)卷煙質(zhì)量的控制上存差異性，是主要因素。為了進(jìn)一步分析機(jī)臺(tái)對(duì)質(zhì)量的差異化影響，可結(jié)合H牌號(hào)卷煙質(zhì)量與各機(jī)臺(tái)的具體方差分析結(jié)果進(jìn)行分析，如表5所示。

表5  H牌號(hào)卷煙質(zhì)量與各機(jī)臺(tái)的方差分析結(jié)果

H牌號(hào)卷煙質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)值為（0.930）g，由表5可知，A、B、C、D四組卷煙設(shè)備生產(chǎn)出來(lái)的卷煙質(zhì)量均符合工藝質(zhì)量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，為了進(jìn)一步分析機(jī)臺(tái)差異性，可將不同機(jī)臺(tái)將標(biāo)準(zhǔn)差由小到大進(jìn)行排列，即A機(jī)臺(tái)B機(jī)臺(tái)，標(biāo)準(zhǔn)差越小，質(zhì)量控制越好?？梢钥闯?/span>A機(jī)臺(tái)質(zhì)量控制最好，鑒于C、D機(jī)臺(tái)屬于新投入運(yùn)行設(shè)備，此分析結(jié)果符合實(shí)際情況。同時(shí)為了保證同質(zhì)化生產(chǎn)，下一步計(jì)劃B、C、D機(jī)臺(tái)質(zhì)量對(duì)標(biāo)A機(jī)臺(tái)，從人機(jī)料法環(huán)測(cè)等方面進(jìn)行對(duì)比跟蹤和梳理分析，找出引起質(zhì)量指標(biāo)差異的原因，并采取措施加以改進(jìn)，進(jìn)一步挖掘設(shè)備潛力，為產(chǎn)品質(zhì)量提高保障。

目前關(guān)于卷煙質(zhì)量的控制改進(jìn)思路主要有以下情況：李昭和唐小雪等通過(guò)對(duì)卷煙工藝參數(shù)和設(shè)備參數(shù)進(jìn)行設(shè)置調(diào)節(jié)，對(duì)比測(cè)試不同參數(shù)對(duì)卷煙質(zhì)量的影響，參數(shù)包括除塵風(fēng)負(fù)壓,小風(fēng)機(jī)正壓,梗簽含絲量、返絲量、針輥轉(zhuǎn)速及擋板高度等;此外，有些學(xué)者從溫濕度對(duì)卷煙質(zhì)量的影響、從不同卷煙機(jī)型的卷煙質(zhì)量差異性以及從不同卷煙綜合測(cè)試臺(tái)測(cè)量差異性的方向思考。這些研究都為我們后續(xù)對(duì)卷煙質(zhì)量差異性進(jìn)行分析提供了參考。

3結(jié)論

本文通過(guò)對(duì)某段時(shí)間不同班別不同機(jī)臺(tái)生產(chǎn)的H牌號(hào)卷煙228組物理指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)相關(guān)性分析，可以發(fā)現(xiàn)卷煙不同物理指標(biāo)控制的重要程度及不同物理指標(biāo)之間的相關(guān)程度，結(jié)果表明：H牌號(hào)卷煙質(zhì)量是生產(chǎn)過(guò)程中需要重點(diǎn)控制的關(guān)鍵物理指標(biāo)，它與卷煙圓周、吸阻、總通風(fēng)率、長(zhǎng)度和硬度均呈一定的相關(guān)性。為了充分挖掘卷煙質(zhì)量的影響因素，利用Minitab軟件對(duì)該牌號(hào)卷煙質(zhì)量與班別、機(jī)臺(tái)進(jìn)行單因子方差分析，結(jié)果表明不同機(jī)臺(tái)的卷煙質(zhì)量控制存在顯著差異，卷煙質(zhì)量與班別無(wú)明顯相關(guān)性，以上分析結(jié)果可以為設(shè)備技術(shù)人員對(duì)標(biāo)進(jìn)行質(zhì)量差異性的排查提供參考。

綜上，通過(guò)對(duì)H牌號(hào)卷煙物理指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)相關(guān)性分析以及通過(guò)單因子方差分析挖掘影響關(guān)鍵物理指標(biāo)的因素，可以發(fā)現(xiàn)卷煙生產(chǎn)過(guò)程中的關(guān)鍵控制指標(biāo)和不穩(wěn)定控制因素，并定性分析關(guān)鍵控制指標(biāo)的影響因素，從而為后續(xù)的卷煙生產(chǎn)和檢驗(yàn)提供必要的數(shù)據(jù)支撐，以便下一步的卷煙質(zhì)量定量分析，該方法對(duì)于穩(wěn)定卷煙物理指標(biāo)有著一定的借鑒和指導(dǎo)意義。

文章來(lái)源：  《上海輕工業(yè)》   http://m.xwlcp.cn/w/kj/30978.html