GDX1包裝機小盒商標紙單耗影響因素分析及改進研究

文/吳鵬坤 于國鋒 王琛 梁曉麗 張文玉 鄭宏偉 馬長峰 馮媛，山東中煙工業有限責任公司青島卷煙廠；鄭州輕工業學院食品與生物工程學院；山東中煙工業有限責任公司頤中集團實業有限公司；山東中煙工業有限責任公司技術中心；青島市石化高級技工學校

GDX1包裝機小盒商標紙單耗影響因素分析及改進研究

文/吳鵬坤1于國鋒2王琛3梁曉麗 張文玉 鄭宏偉 馬長峰4馮媛5，1山東中煙工業有限責任公司青島卷煙廠；2鄭州輕工業學院食品與生物工程學院；3山東中煙工業有限責任公司頤中集團實業有限公司；4山東中煙工業有限責任公司技術中心；5青島市石化高級技工學校

2015年青島卷煙廠GDX1包裝機小盒商標紙單耗為502.3張/萬支，造成的年度浪費約為150萬元。為降低材料消耗，節約成本費用，降低GDX1包裝機小盒商標紙單耗非常必要。通過數據分析、流程分析，識別出關鍵工序，通過回歸分析與響應曲面試驗的方法確定關鍵參數最優值，并對其合理性進行現場試驗驗證，改進效果顯著，改進收益119.3萬元。

GDX1包裝機；小盒商標紙；單耗；改進

GDX1是由意大利GD公司設計生產的卷煙軟盒包裝設備，其最大生產速度400包/分鐘，煙支排列為7-6-7。

1 問題現狀調查

2015 年GDX1設備小盒商標紙單耗數據為502.3張/萬支，經核算，年度浪費為150萬元。根據造成GDX1設備小盒商標紙消耗的流程，通過對影響單耗潛在原因FMEA分析，確定造成消耗的關鍵流程3項。

2 問題分析

2.1 吸風嘴孔徑大小不合理試驗驗證

小盒商標紙吸風嘴孔徑對吸拾壓力有重要影響，從而影響到小盒商標紙輸送。現階段使用的小盒商標紙吸風嘴孔徑為Φ6mm，設計制作兩個水平吸風嘴孔徑（Φ6mm，Φ7mm），進行試驗，對試驗數據進行分析：

分析顯示：小盒商標紙孔徑是顯著原因，孔徑Φ7mm效果好于孔徑Φ6mm。

2.2 商標紙涂膠底板寬度、厚度試驗驗證

分別取涂膠器底板寬度目前寬度30mm和試驗水平18mm，涂膠器底板厚度取目前厚度3mm和高水平6mm，記錄小盒商標紙單耗，做雙因子方差分析，分析得知，涂膠器底板寬度、厚度作用顯著，其交互作用顯著。

2.3 烙鐵溫度設置

小盒烙鐵溫度不僅影響透明紙收縮、整形，還影響著小盒商標紙平整和損耗。其中包括四輪煙包側封烙鐵溫度和輸送通道烙鐵溫度的設置。

2.3.1 四輪煙包側封烙鐵溫度設置不合理試驗驗證

在商標紙防偽標志不損傷的情況下，小組設置三個水平的弧形加熱烙鐵溫度1，2，3（110℃，115℃,120℃），記錄小盒商標紙單耗，試驗分析顯示：弧形加熱烙鐵溫度是顯著原因，溫度3顯著好于溫度1、溫度2。

2.3.2 輸送通道烙鐵溫度設置不當試驗驗證

設置四個水平烙鐵溫度（110℃，115℃，120℃，125℃），進行試驗，記錄小盒商標紙單耗，試驗數據分析顯示：輸送通道側封烙鐵不是顯著因素。

3 改進優化

3.1 吸風嘴孔徑試驗與改進

選取6mm、6.5mm、7mm共三個水平進行試驗，數據分析顯示，小盒商標紙單耗與吸風嘴孔徑趨勢明顯，存在相關性。回歸方程為：小盒商標紙單耗 = 587.5 - 26.17 孔徑 + 1.987 孔徑**2。通過求導數解一元二次方程：得x=6.57mm。按以上最優值現場設置，模型有效。

3.2 商標紙涂膠底板寬度、厚度試驗與改進

對涂膠接觸面寬度、厚度及其交互作用進行全因子試驗設計，數據分析顯示響應變量有明顯的彎曲趨勢，需要構建響應曲面設計。在上面實驗基礎上增加4個“星號點”，做響應曲面設計，整體模型有效，但交互作用不顯著，去掉交互作用后對模型進行改進。

改進后的模型總體有效。回歸方程：Y=499+0.230556*涂膠底板寬度-0.133333*涂膠底板厚度-0.00393519*涂膠底板寬度*涂膠底板寬度，響應變量剔除為望小的，分析發現存在最小值。求得最優解：涂膠器寬度=18.0mm，涂膠器厚度=6.0mm。

3.3 煙包側封烙鐵溫度試驗與改進

選取四輪煙包側封烙鐵溫度110℃、115℃、120℃共三個水平進行試驗，回歸方程為：小盒商標紙單耗=502.8-0.9375 烙鐵溫度+0.1675 烙鐵溫度**2。最優值：x=125℃。改進后，因側封烙鐵溫度設置不合理造成的小盒商標紙消耗顯著減少，改進效果顯著。

4 結論

改進后，小盒商標紙單耗由502.3張/萬支降低到500.02張/萬支。過程中備件改進花費1.2萬元，因消耗減少帶來的經濟總收益119.3萬元。

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