关于降低梗丝掺配比例变异系数的探讨

关于降低梗丝掺配比例变异系数的探讨

雷丹,文方昭, 陈立婷 ,张敏

贵州中烟工业有限责任公司贵定卷烟厂，贵州 黔南 551300

摘要：在制丝车间生产过程中，掺配工序是指将梗丝、膨胀丝按照一定的比例准确、均匀的掺配到叶丝的工艺过程。掺配的均匀性直接影响到产品内在品质的稳定性。变异系数是标准差与平均值之比，变异系数越小，表示样本的离散程度越小，生产过程中的稳定程度就越高。

本文通过查找原因，制定相应对策，以降低梗丝掺配比例变异系数，提升产品质量。

关键词：梗丝；掺配；变异系数

引言：掺配比例变异系数包含了梗丝掺配比例变异系数以及膨胀丝掺配比例变异系数两部分。根据各品牌的制造标准要求，贵定卷烟厂生产的部分品牌例如：黄果树（长征）、黄果树（佳品）两个品牌均需要掺配梗丝。梗丝掺配比例变异系数大，会造成梗丝掺配不均匀，对产品质量的稳定性有影响。因此，为了保证产品质量，项目组针对该问题进行研究。

1、现状调查

在对黄果树（佳品）生产数据进行统计时发现，梗丝掺配比例变异系数月度均值为35.13%，膨丝掺配比例变异系数均值为0.10%，梗丝掺配比例变异系数远远大于膨丝掺配比例变异系数。

2、原因分析

针对梗丝掺配比例变异系数大的原因，项目组从人、机、料、法、环、测多个维度入手，绘制鱼骨图，分析结果如下：

经过原因查找，找到10条末端因素，通过分析原因找到要因：

末端因素一：操作工未按要求操作设备

通过现场查看，在梗丝柜换柜时，操作工操作及时，符合要求，不存在延时、耽误的情况。因此，此条非要因。

末端因素二：梗丝柜出口带式输送机故障

通过查看生产管理系统故障停机记录，没有出现“梗丝柜出口带式输送机故障”的记录。设备人员每日对设备进行点检时，也未发现该带式输送机故障。因此，此条非要因。

末端因素三：电子皮带秤故障

通过查看生产管理系统故障停机记录，没有出现“电子皮带秤故障”的记录。因此，此条非要因。

末端因素四：光电管位置不合理

通过现场测量，计量管低料位和中料位距离电子秤皮带的距离分别为：50cm、70cm。生产过程中未出现烟丝与电子秤皮带打滑的情况。因此，此条非要因。

末端因素五：计量管落料斗尺寸不合理

通过现场测量，落料斗落料口尺寸分别为：30cm*15cm、40cm*20cm，能满足物料的持续供应。因此，此条非要因。

末端因素六：梗丝柜不能多个柜同时运行

通过现场查看，梗丝柜在生产过程中只能运行一个柜，不能两个或者多个柜同时运行。当需要更换梗丝柜时，操作工要先将当前梗丝柜停止，再启动下一个梗丝柜。在启动的过程中，无法准确估计料头料尾的物料流量，会影响梗丝掺配比例变异系数。因此，梗丝柜不能多个柜同时运行为要因。

末端因素七：来料梗丝水分异常

通过查看质检室的《掺配物料检测表》，掺配梗丝水分均符合要求。因此，此条非要因。

末端因素八：梗丝柜出柜底带频率不合理

根据前期对该参数的摸索，已将梗丝柜出柜底带频率进行优化，其中料头部分应设置为50Hz，料中部分应设置为37-50Hz。在该参数下，物料供料稳定。通过查看参数，频率设置值符合要求。因此，此条非要因。

末端因素九：梗丝柜换柜百分比设置不合理

通过现场跟踪，目前换柜过程是由掺配操作工根据经验判断，通知中控操作工进行换柜。由于梗丝换柜百分比的设置直接影响掺配比例变异系数，但是目前该参数未进行固化，全凭人工经验，缺乏管控。因此，梗丝柜换柜百分比设置不合理为要因。

末端因素十：环境温湿度不符合要求

通过查看能管中心成品梗丝间温湿度情况，现场温湿度均符合24±2℃，60±5%的要求。因此，此条非要因。

3、制定对策

结合末端因素与车间现场实际情况，制定的对策主要考虑到以下几点：

（1）针对梗丝柜不能多个柜同时运行的问题，车间技术员对程序进行优化。在保证多个柜同时运行时，制定防差错程序，以保证出柜的准确性。

（2）针对梗丝柜换柜百分比设置不合理的问题，需针对梗丝柜换柜时的百分比进行研究，通过试验找到适合工厂实际生产的换柜百分比设置值。

4、对策实施

    （1）使梗丝柜可以两个柜同时运行，当第一选择梗丝柜运行至设定的剩余量时，启动第二选择梗丝柜，两柜同时出料，直至第一选择梗丝柜柜空该柜结束运行。

梗丝柜自动换柜防差错程序原理为：1、按照选择第一出柜与第二出柜进行顺序出柜；2、选择第一出柜、第二出柜内梗丝牌号信息与生产牌号不对应时，梗丝柜不能启动运行；3、最多允许所选择第一出柜与第二出柜两个梗丝柜同时进行出柜，未选择的梗丝柜不能出柜。

经过调试，梗丝柜出柜正常，按照要求进行换柜，提升了梗丝出料的连续性。

（2）通过查看成品梗丝柜随机资料可知，成品梗丝柜共有260个链节数，每个链节长150mm，储柜宽3080mm，物料的密度可由物料质量/体积而得，物体积V=16.7*0.75*3.08+1/2*1.35*0.75*3.08=40.14（m3）

由生产管理系统可知，每批次物料重量约为2600kg,由此算出物料密度p=质量/体积=2600/40.14=64.78(kg/m3 )现车间生产的品牌中只有两种品牌需要掺配梗丝，通过查看生产管理系统可知黄果树（佳品）的掺配流量f1=820kg/h=0.223kg/s,黄果树（长征）的掺配注量f2=656=0.182kg/s。通过调取wincc数据计算出底带平均1秒钟1HZ可运行0.0423-3mm。

换柜的准则就是在前一柜结束时第二柜的物料速度满足掺配的流量需求。当生产黄果树（佳品）时第二柜头料以50HZ运行时对应的梗丝高度h=0.223/(50*0.0423e-3*3.08*64.78=0.54。当第二柜运行直物料高度为0.54时对应走过的总长度L=0.520*3.14/4+0.3+0.54/0.75*1.35=1.68m=11.2(链节)。每一柜末尾有一段的空排链，没有物料，空排链长L3=0.43+0.520*3.14/4=0.838m=5.59 (链节)。所以每一柜链节数还剩L1=L+L3=11.2+5.59=16.79(链节)。占柜链节的百分比为16.79/130=12.92%。

同理可算出生产黄果树（长征）时第二柜头料以50HZ运行满足流量需求时对应的百分比为16.37/130=12.59%。虽然每批次梗丝投料量相同均为2850kg，但由于各生产环节的正常损耗，因此每批次成品梗丝在重量上会有一些差别，需要进行实验测试才能得到最终结果。测试的标准为1、不能造成堵料，且第二柜运行到正常高度时，第一柜应当已经结束。2、流量不至于小到不能满足掺配流量要求。

根据以上计算结果，黄果树（佳品）、黄果树（长征）第二柜头料以50HZ运行满足流量需求时对应的百分比分别为12.92%、12.59%，均约等于13%，因此以13%为基准，以1%为变量进行梯度试验。通过梯度试验结果来看，当自动换柜百分比在10%-15%时，梗丝掺配比例变异系数较小，在0.04%-0.05%间，可以保证生产过程中的稳定性，当自动换柜百分比小于10%或大于15%时，会造成梗丝掺配比例变异系数大。因此自动换柜百分比应该在10%-15%之间。

5、效果验证

在改造完成后，对梗丝掺配比例变异系数进行验证，梗丝掺配比例变异系数月度均值为0.04%，目标完成，效果显著。

参考文献：

1、韩向花;雷明;李向阳;稳定梗丝掺配瞬时流量;中国烟草学会2010年学术年会论文集[C];2010年

2、 牛序策;周兆庄;多丝掺配系统的改进;中国烟草学会工业专业委员会烟草工艺学术研讨会论文集[C];2010年