伍 勇，夏 祥，羅婉青，汪 鑫，陳 曦

（湖北中煙工業(yè)有限責任公司，湖北武漢 430040）

0 引言

為貫徹推進降本控費工作，湖北中煙工業(yè)有限責任公司積極開展降本提質(zhì)增效活動，針對精品制絲線切后細絨絲造成的原料消耗問題展開探究。對所有生產(chǎn)線物料損耗點位展開摸排，分析各崗位生產(chǎn)流程中可能產(chǎn)生成本浪費的工序，抓住研究改進的關(guān)鍵痛點。調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，切絲工序停機既會影響生產(chǎn)線的連續(xù)加工性，而且在頻繁啟停過程中SD EVO型切絲機會產(chǎn)生一定量細絨絲，造成物料損耗加大、成本上升，煙絲質(zhì)量下降，因此將其作為本次研究的課題。

1 背景技術(shù)

1.1 切絲工序基本工藝

切絲工序是制絲工藝中一個重要生產(chǎn)環(huán)節(jié)，其任務是把回潮、加料后煙葉切成符合工藝要求寬度的葉絲，便于后續(xù)加工。在制絲工藝規(guī)范中，SD EVO 型切絲機切絲工藝要求為“切絲寬度在0.7～1.1 mm 和寬度允差范圍±0.1 mm，切絲后葉絲松散，無粘連、并條、跑片等”。

1.2 煙草細絨絲的弊端

煙草細絨絲是指煙葉經(jīng)切絲工序后產(chǎn)生的寬度遠遠小于標準寬度的煙絲，其外觀呈絲絨狀，在后續(xù)加工過程中耐加工性差，形成造碎。在切絲機生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生一定量的細絨絲，既影響切絲質(zhì)量，也會造成物料損耗加大。

本研究選取黃鶴樓5 號精品制絲線切后煙絲產(chǎn)生的細絨絲重量進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，結(jié)果顯示單次停機造成的細絨絲量均值在0.2 kg/次（圖1）。

圖1 SD EVO 型切絲機停機細絨絲重量均值統(tǒng)計

經(jīng)過持續(xù)調(diào)查，統(tǒng)計了5 號線生產(chǎn)30 個批次的切后煙絲細絨絲量（圖2）。

圖2 單批次切后煙絲細絨絲重量統(tǒng)計

由圖2 可知，這30 個批次的切后煙絲中細絨絲量都在0.8 kg/次以上，平均值在0.91 kg/次，造成煙絲物料損耗嚴重。

1.3 煙草細絨絲產(chǎn)生的原因

當切絲機出現(xiàn)故障、供料不足或切絲后喂料機內(nèi)物料過多時，會造成其停機。刀輥為高速運行零部件，其減速停機至完全靜止需要一個過程，此過程中銅排鏈也會在停止過程中在慣性作用下繼續(xù)產(chǎn)生輸送動作，該過程持續(xù)時間很短，但此過程中刀輥轉(zhuǎn)速與銅排鏈之間的速比發(fā)生了變化，因此會產(chǎn)生不合格的細絨絲，導致物料損耗。

針對切后煙絲批次生產(chǎn)細絨絲量過多的情況，通過頭腦風暴法進行研究討論，基于5M1E 法，在人、機、料、法、環(huán)等方面可能導致細絨絲量過多的原因進行分析，首先找出以下8 個末端原因：

（1）切絲機上、下游流量控制不當導致的停機。

（2）切絲前金屬探測器頻繁打料，導致流量達不到進料要求引起的停機。

（3）產(chǎn)品牌號批次不同的影響。

（4）SD EVO 型切絲機生產(chǎn)時刀輥速度過快，導致輸出流量較大，切后喂料機料倉滿倉引起的停機。

（5）切絲機生產(chǎn)時的物料進料，導致刀門較高輸出流量較大。

（6）生產(chǎn)環(huán)境溫度、濕度不同的影響。

（7）切絲機保養(yǎng)不徹底，導致上、下銅排鏈表面積垢摩擦力下降，物料輸送時打滑造成的細絲。

（8）切絲機操作工培訓不夠，導致操作不規(guī)范，隨意調(diào)整各種設定參數(shù)等。

經(jīng)過調(diào)查分析、模擬實驗、現(xiàn)場測量等方式，抽絲剝繭找出問題關(guān)鍵癥結(jié)在于：①切絲機上、下游流量控制不當導致的停機；②切絲機生產(chǎn)時刀輥轉(zhuǎn)速過快；③物料進料高度過高。

1.3.1 切絲機上、下游流量控制不當導致的停機

統(tǒng)計了這30 個批次切后煙絲的細絨絲量，觀察發(fā)現(xiàn)停機次數(shù)越多，切后煙絲中的細絨絲量越多。在現(xiàn)場跟蹤切絲機生產(chǎn)，發(fā)現(xiàn)其上、下游流量控制不當導致造成切后喂料機料倉內(nèi)物料較多，造成的頻繁啟停的次數(shù)較多為主要原因之一。向切絲機供料的上游設備主要有貯葉柜、切絲前喂料機、電子皮帶秤及輔聯(lián)輸送設備，既要保證切絲機供料充足，又要注意各設備輸送能力間的匹配，防止因供料流量大引起堵料現(xiàn)象，造成切絲機供料不足的停機。其中貯葉柜底帶運行速度（即出料量）與電子皮帶秤流量為重要控制參數(shù)。因此切絲機上游的進料流量控制與切絲機輸出流量、喂料機料倉內(nèi)物料存量控制必須匹配。

1.3.2 刀輥轉(zhuǎn)速對細絨絲量的影響

刀輥轉(zhuǎn)速是切絲過程中的一個重要運行參數(shù)。刀輥電機轉(zhuǎn)速與銅排鏈電機轉(zhuǎn)速始終保持固定速比，SD EVO 型切絲機通過刀輥轉(zhuǎn)動以及銅排鏈進行物料輸送，持續(xù)切割“煙餅”，進而獲得均勻的切絲寬度。如果刀輥轉(zhuǎn)速設置不合理，導致下游流量過大，切絲機就會產(chǎn)生頻繁啟停。

跟蹤統(tǒng)計上述生產(chǎn)批次切絲機的刀輥轉(zhuǎn)速，結(jié)果如表1 所示。當?shù)遁佫D(zhuǎn)速設置在220～240 r/min 時，切絲機的停機頻次居高不下，此時切后煙絲的細絨絲量增多，因此切絲機生產(chǎn)時刀輥轉(zhuǎn)速較高是造成切絲機切后產(chǎn)生細絨絲的重要原因之一。刀輥轉(zhuǎn)速高、切絲機輸出流量大，而下游切后喂料機的容量是一定的，較大的流量會導致料倉滿倉的時間縮短，而滿倉情況下就會造成上游設備停機。隨著料倉內(nèi)物料陸續(xù)輸送至下游HT 及烘絲機，料位減少，此時切絲機啟動，向喂料機供料。這也是切絲機頻繁啟停的主要原因之一。

表1 SD EVO 型切絲機刀輥轉(zhuǎn)速統(tǒng)計

1.3.3 物料進料高度對細絨絲量的影響

切絲機中物料進料高度的穩(wěn)定性會影響切絲流量（表2）。料位過高則進入上、下銅排鏈之間通道內(nèi)的物料過多，容易造成刀門較高，導致進行切絲的物料多、流量大；而料位過低則會造成缺料停機。當料位高度偏高時，操作工會提高刀輥轉(zhuǎn)速，避免刀門超高報警；刀輥轉(zhuǎn)速提高后，通道的輸送速度也會相應變快，從而使得進入切絲機的料位高度下降。同理，當料位高度過低時，操作工會降低刀輥轉(zhuǎn)速，相應地通道的輸送速度也將減慢，從而切絲機的通道內(nèi)料位緩慢升高，即刀門上升。

表2 SD EVO 型切絲機物料進料高度統(tǒng)計

經(jīng)過跟蹤統(tǒng)計切絲機的物料進料高度發(fā)現(xiàn)，當切絲機的物料進料高度設置400～420 mm 時，切絲機的停機頻次也較多。造成切后煙絲的細絨絲量增多，因此生產(chǎn)時物料進料高度過高也是造成切絲機切后產(chǎn)生細絨絲的原因之一。

2 切絲工序設備及操控方法優(yōu)化

2.1 喂料機料倉料位檢測及報警裝置研制

針對切后喂料機料倉內(nèi)物料控制的問題，設計一種料位檢測及報警裝置，通過漫反射光電管控制子站CPU 再控制報警器的控制思路進行穩(wěn)定切絲機流量。其控制思路邏輯如圖3 所示，光電管用于檢測料倉中料位情況，當料位較高時觸發(fā)報警裝置，此時料位未達到最高停機料位，不會造成設備停機，只作為提示預警?，F(xiàn)場操作工在收到報警信息后及時處理，調(diào)整控制切絲機輸出流量，從而避免停機（圖4）。

圖3 漫反射光電管檢測裝置及報警器邏輯控制

圖4 檢測及報警裝置

2.2 切絲機刀輥轉(zhuǎn)速控制切絲流量的方法

在工廠工藝質(zhì)量要求中增加刀輥轉(zhuǎn)速指標，指導操作工合理控制刀輥轉(zhuǎn)速，要求在切絲機穩(wěn)定運行過程中，將刀輥轉(zhuǎn)速控制于200～216 r/min（圖5），并且關(guān)注切后喂料倉儲料情況，避免倉中物料較少引起的斷流及物料滿倉引起的切絲機停機。

圖5 工藝指導卡

2.3 優(yōu)化切前喂料機提升帶頻率及物料進料高度

通過對刀輥轉(zhuǎn)速、切前電子秤設定流量、葉柜底帶頻率3 項參數(shù)優(yōu)化，將物料進給高度進行調(diào)整，避免倉中因物料較少引起的斷流及物料滿倉引起的切絲機停機（表3）。其中，切前電子秤設定流量、葉柜底帶出柜頻率兩個參數(shù)需要根據(jù)煙葉生產(chǎn)情況實際調(diào)整頻率，滿足切絲供料不間斷生產(chǎn)需要。

表3 切絲工序參數(shù)修改前后對比（精品制絲線）

如表4 所示，通過最佳SD EVO 切絲機穩(wěn)流量測試，找出最佳底帶頻率、切絲機進料高度、刀輥轉(zhuǎn)速范圍。并且由切絲機前電子稱流量趨勢圖可發(fā)現(xiàn)，切絲機停機次數(shù)由原來的5 次下降為1 次（圖6）。成功降低了切后煙絲細絨絲量的產(chǎn)生。

表4 5 號生產(chǎn)線SD EVO 型切絲機穩(wěn)流量測試

圖6 改進前后切絲前電子秤5208 的流量趨勢

3 實驗驗證

上述切絲工序喂料機料倉料位檢測及報警裝置和刀輥轉(zhuǎn)速、物料進料高度操控方法實施后，經(jīng)過連續(xù)跟蹤統(tǒng)計2 個月中每批次SD EVO 型切絲機停機次數(shù)以及細絨絲量，對切絲機運行過程隨機抽檢了20 批次的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)細絨絲量整體均值大幅下降，每批次的細絨絲量均值為0.18 kg，成功將切后煙絲細絨絲量由之前的0.91 kg/批次降低至0.18 kg/批次。

在制絲車間5 號生產(chǎn)線上實施項目改進，通過提升切后煙絲質(zhì)量，減少跑片量及細絨絲量，提高煙絲產(chǎn)出量。經(jīng)連續(xù)統(tǒng)計，5 個月內(nèi)5 號線共生產(chǎn)成品煙絲3 208 777 kg，按減少跑片量及細絨絲量3 kg/10 000 kg計算，共增產(chǎn)962.63 kg，其中生產(chǎn)牌號共9 個。按相應牌號煙絲單價計算共增效約99 143 元，預計推廣到其他生產(chǎn)線后每年可節(jié)約130 余萬元。

4 結(jié)束語

降低SD EVO 型切絲機切后產(chǎn)生細絨絲量是迫在眉睫的問題，本文通過對倉式喂料設備進行料位控制方式改進設計，優(yōu)化切前電子秤設定流量、切絲機進料高度、刀輥轉(zhuǎn)速范圍等參數(shù)，解決了切后煙絲細絨絲量多現(xiàn)象的同時，減少設備非異常停機次數(shù)，提升切絲工序的質(zhì)量，減少能源消耗，為成品煙支的生產(chǎn)質(zhì)量保駕護航。本次改造也證明，創(chuàng)新設備改進及優(yōu)化崗位操作雙管齊下活動，成功達成預期效果，助力推動公司、工廠降本提質(zhì)增效工作在車間生產(chǎn)一線落實展開。