降低高速機內襯缺陷率

石中

摘 要：煙草行業和市場對卷煙質量的要求日益提高，質量是企業持續發展的決定性因素。超高速機在我廠的生產中起著舉足輕重的作用，因此，高速機的質量控制也是生產中的十分重要。在包裝工序中，內襯缺陷占所有小盒外觀缺陷的54.8%，因而降低內襯缺陷不僅可以提高產品質量，還可以減少消耗，帶來更大的經濟效益，所以降低內襯缺陷率有重要而實際的意義。

關鍵詞：超高速 內襯紙 缺陷率

1、前言

隨著市場抽檢的形勢越來越嚴峻，整個煙草行業和市場對卷煙質量的日益提高。按照國家局質量管理體系建設的總體部署和要求，緊緊圍繞“卷煙上水平”的基本方針和戰略任務，爭創“一流的質量管理體系”，廠部提出“過程質量零容忍，成品質量零缺陷”，質量作為企業發展之根本，是企業持續發展的決定性因素。2014年高速機已全面投入使用，高速機因其運行機速快，產量高的特點，在我廠的生產中起著舉足輕重的作用，因此，高速機的質量控制也是生產中的重中之重。

在包裝工序中，小盒外觀質量較條裝與盒內煙支質量較差。其中，內襯缺陷占所有小盒外觀缺陷的54.8%，這在所有產品外觀缺陷中占有相當高的比重。內襯缺陷會導致消耗上升，因缺陷的返工也將增加人工和材料的成本，因而降低內襯缺陷不僅可以提高產品質量，還可以減少消耗，有利于產、質、耗各項指標的提升，有助于達到創建優秀工廠的目標，從而帶來更大的經濟效益，所以降低內襯缺陷率有重要而實際的意義。

2、現狀調查

調查一：統計數據表明2015年7月— 12月高速機型過程內襯缺陷率為9.45‰，且波動較大，最低缺陷率僅為7.26‰，最高達到11.06‰。而產同樣牌別的中速機平均內襯缺陷率僅為6.49‰，高速機的內襯缺陷遠遠高于這一平均水平，嚴重影響產品質量。2015年高速機計劃年產為31.5萬箱，占總產量的50%，所以降低高速機的內襯缺陷迫在眉睫。

調查二：統計近2015年7月至2015年12月中4臺高速機，在1024次內襯缺陷中，每個缺陷種類的出現的頻次，如下表：

從統計數據的排列圖可以看出，內襯開口端皺褶、內襯壓花偏、是導致缺陷率高的主要項目，這兩項缺陷占到所有缺陷的90%以上。

可以看出，“內襯開口端皺褶”“內襯壓花偏”是內襯缺陷率高的癥結，占缺陷總數的91%。也是必須解決的問題。

3、改進思路和分析

為解決內襯缺陷率高，我們詳細分析了高速機內襯包裝過程，并繪制了其流程圖：

根據統計出的高缺陷率，小組成員通過“頭腦風暴法”，集思廣益，從流程中尋找到影響缺陷率高的潛在因素。并用關聯圖進行歸納總結：

3.1、原因分析

確認一：內襯紙厚

確認方法：用千分尺測量內襯紙厚度

標 準：普通鋁箔紙厚度為0.050-0.080mm

確認過程：現場測量南京（紅）鋁箔紙厚度。取不同批次材料進行測量，每卷材料測量10次

實際測量：

確認結果：從折線圖上，可以看出鋁箔紙厚度高低處于0.075-0.080mm之間，滿足標準要求。

確認二：穩定爪短

標 準：根據FOCKE公司維修手冊要求，穩定爪長度≥7.5mm。

確認方法：穩定爪短容易造成拍壓板沒有穩住內襯，使小盒內內襯上折疊面展開幅度較大。用游標卡尺對穩定爪的長度進行測量，為7mm。由于這個部件為一個整體，穩定爪的長度沒有辦法調節，因此，穩定爪處用螺絲釘鉚住一塊長爪。根據反復試驗，只要不與其他部件相碰撞，最大限度延長穩定爪的長度，對阻止小盒內內襯上折疊面的反彈效果越好。

改進前 改進后

確認過程：

我們將FKGS2#上的穩定爪改為了9.5mm的。抽取一段時間內FKGS2#所檢測到的包內襯紙皺的缺陷數，記錄數據如下表：

確認結果：當樣本量為800時，雙比率（2P）檢驗功效可達到96.81%，雙比率（2P）檢驗的P=0.000，小于0.05，兩種不同的長度的穩定爪對開口端皺缺陷有顯著差異

結 論：是主要原因

確認四：支撐點偏離角度大

標 準：根據FOCKE公司維修手冊要求，支撐點偏離角度≤2.5°

確認方法：

支撐點的位置偏離容易導致兩道壓紋不均勻，內襯切割后折疊時深淺不一會導致內襯的開口端褶皺，且位置的偏離更會使商標偏離中心位置，即形成壓花偏的缺陷。

因此選取偏離中心點0.0°、1.5°、2.5°三個位置下，分別檢測包內襯紙皺、壓花偏的缺陷數，并進行卡方試驗。

確認過程：

記錄數據如下表：

確認結果：由分析可知，兩個實驗的卡方檢驗P值均小于0.05。因此，在生產條件不變的情況下，不同水平值下，內襯開口端皺缺陷與壓花偏缺陷都不同。即應認為支撐點角度偏離大是內襯缺陷的要因。

結 論：是主要原因

確認五：夾緊裝置兩邊磨損偏差大

標 準：根據FOCKE公司維修手冊要求，夾緊裝置兩邊磨損偏差≤2.5mm

確認方法：

夾緊裝置兩邊磨損偏差大容易導致兩輥間的距離不一致，使兩道內襯在輸送過程中，內襯跑偏，導致包裝成小包后，壓花偏。取棍子兩邊的中心點作為測量點，分別取（3mm，5.3mm）、（3.5mm，4.8mm）、（3.8mm，4.3mm）的位置下，壓花偏的缺陷數.

確認過程：

記錄數據如下表：

確認結果：由分析可知，卡方檢驗P值=0.115>0.05。因此，在生產條件不變的情況下，不同磨損程度下的壓花偏缺陷相同，即應認為兩邊磨損偏差大對內襯缺陷沒有顯著影響。

確認六：導軌開口大

標 準：根據FOCKE公司維修手冊要求，導軌開口≤18mm

確認方法：導軌開口大容易造成內襯反彈，對包內襯紙開口端的褶皺影響較大，因此根據當時產量比例來抽取樣本，選取9mm，12mm和17mm三個大小下，記錄檢測到的包內襯紙皺的缺陷數。

確認過程：記錄數據如下表：

確認結果：由分析可知，卡方檢驗P值=0.001<0.05。因此，在生產條件不變的情況下，不同開口大小下的開口端皺缺陷不相同，即應認為導軌開口大對內襯缺陷有顯著影響。

結 論：是主要原因

確認七：穩定爪距離內襯遠

標 準：根據FOCKE公司維修手冊要求，穩定爪與內襯距離≤18mm

確認方法：

穩定爪和內襯間的距離遠容易造成拍壓板沒有穩住內襯，對包內襯紙展開平整影響較大，因此根據當時產量比例來抽取樣本，選取3mm和4mm兩個長度下，所檢測到的包內襯紙皺的缺陷數。

確認過程：

記錄數據如下表：

確認結果：當樣本量為800時，雙比率（2P）檢驗功效可達到90.47%，雙比率（2P）檢驗的P=0.001，小于0.05，穩定爪距離小包的距離對開口端皺缺陷有顯著差異，因此穩定爪距離是影響內襯缺陷的顯著原因。

結 論：是主要原因

確認八：拉頭刀鈍

標 準：根據FOCKE公司維修手冊要求，拉頭刀更換周期≤半年

確認方法：

由于切割材料的磨損，以及膠垢粉塵的滯留打掃的不夠及時，引起刀的磨損容易引起內襯粘連毛邊，撕片不齊，內襯片粘連等一系列問題，這些問題容易引發內襯紙跑偏，從而壓花跑偏。從車間輪保維修記錄查看維修工更換周期。

確認過程：

檢查輪保和日常維修記錄，維修工平均更換拉頭刀片的周期為3個月

確認結果：

維修工在每三個月檢修機器時更換刀片，縮短其使用周期，減少了其因磨損帶來的不必要的質量問題。

4、制定對策

我們確定了影響開口端皺的要因：穩定爪短，支撐點偏離角度大，穩定爪距離內襯遠，導軌開口大。

影響壓花偏的要因：支撐點偏離角度大。

根據實際生產情況，對要因做技術改造，來解決內襯缺陷問題。

影響開口端皺的原因“支撐點偏離角度大”在上圖中①的位置，“穩定爪短、穩定爪距離內襯遠、導軌開口大”均在圖②的位置，由圖中可以明顯看出，“支撐點偏離角度大”與其他三項距離遠，沒有相互影響的情況。

5、對策實施

5.1、支撐點偏離角度大方案實施

壓紋輥使用一段時間，由于設備的高度運轉及重力作用，支撐點的位置容易偏離。導致兩道壓紋不均勻，內襯切割后折疊時深淺不一會導致內襯的開口端褶皺。但只要支撐點的位置偏離在一定可控范圍內，都不會造成開口端皺褶，所以需確認支撐點偏離的可控角度范圍。

數據收集：當樣本量足夠大時，即NP>5時，不良數可看做為連續型數據。以“‰”記錄不良率，則5000以上的樣本量可以看做連續型數據。記錄生產中自檢和抽檢中內襯開口端皺的不良數量，其中，自檢為每小時6次，每次20包，每天共生產21小時。采集兩天的數據進行研究，樣本量即為：6（次）×20（包）×21（小時）×2（天）=5040（包）。

試驗方案：在FKGS2#上進行改進試驗。在同樣的生產條件下，支撐點最大偏離角度為2°，且有內外偏離，記向內為負（-），向外為正（+）。因此，選取偏離中心點-2°、-1°、0°、+1°、+2°，每組重復5次試驗，對支撐點不在中心位置的五種程度所生產出來的煙包進行收集。

我們建立假設檢驗：

H0：模型無效；H1：模型有效

從ANOVA表中，對應回歸項的P值=0.000<0.005，表明拒絕原建設，即可以判定二次擬合模型總體來說是有效的，從中也可以看出方差的序貫分析線性項，P值=0.424，可見線性趨勢是不顯著的；二次項，P值=0.000，可見二次項趨勢是顯著的。

通過二次擬合線圖分析得到的回歸方程，整個回歸方程的模型是顯著的，各變量系數也都是顯著的，得到回歸方程為：

花偏 = 2.766 + 0.6600 角度 + 2.357 角度**2

計算得出，當角度為-0.14時，不良數可以達到0。我們近似看出在中心點時不良數最少。但只要支撐點的位置偏離在一定可控范圍內，壓花偏的不良數都是可以接受的。按照可接受的樣本數5040的1%來計算，不良數為5，由回歸方程式的到的角度近似為±1°，即偏離中心點角度為1°以內的都是可控角度范圍。

重新設置支撐點的位置，都調整為0°進行生產，取樣5040包檢測壓花偏，樣品均值為3支，不良率為0.5%，為可接受。

因支撐點偏離角度對壓花褶皺、壓花偏均有影響，綜合考慮兩方面的情況，讓缺陷達到最小值，最終偏離角度在0.5°以內為佳。

5.2、穩定爪短方案實施

穩定爪短容易造成拍壓板沒有穩住內襯，使小盒內內襯上折疊面展開幅度較大。穩定爪在不與其他部件相碰撞的前提下，長度越長，對阻止小盒內內襯上折疊面的反彈效果越好。

將試驗用的穩定爪的長度設定到會與其他部件相碰撞，裝到設備上。反復試驗打磨，恰好不與其他部件相碰撞，是穩定爪的最佳長度，最終我們將FKGS2#上的穩定爪確定為9.5mm。

在FKGS2#上進行檢驗，同樣取樣本為5040包的盒裝煙，檢測開口端皺，記錄如下：

檢測平均不良數為4.8個，不良率為1%。

對穩定爪長短進行了重新設計和加工，確保其整體性。

5.3、穩定爪距離內襯遠與導軌開口大的方案實施

在其他生產條件不變，穩定爪已在9.5mm的條件下，分別設定穩定爪距煙包的距離、導軌開口度距離的兩因子兩水平的正交試驗，取樣5040個小盒，分別檢測內襯開口端皺的缺陷，試驗設計如下：

1、試驗數據收集

用Minitab分析因子設計：

擬合因子： 缺陷數 與 穩定爪距離， 開口度大小

本試驗就是為了使缺陷數越少越好，從圖中看，存在這樣一個最小值，并利用“響應優化器”，直接獲得最佳點，如下：

利用“響應優化器”得到最優解：穩定爪離內襯頂端距離為0.63mm，導軌開口度大小為3.70mm，出現開口端皺的缺陷最小。

重新設置最優條件，得到開口端皺的缺陷最小的95%預測區間和95%置信區間如下：

使用 缺陷數 模型的新設計點數的預測響應

點 擬合值 擬合值標準誤 95% 置信區間 95% 預測區間

1 5.78067 0.812928 （3.85840， 7.70294） （0.978514， 10.5828）

試驗結果顯示穩定爪離內襯頂端距離為0.63mm，導軌開口大小為3.70mm，每5040個小盒中出現開口端皺的缺陷最小5.78個。并置信和預測值均是可接受的范圍內。

重新設置穩定爪離內襯頂端距離為0.63mm，導軌開口度大小為3.70mm，進行生產，取樣5040包檢測壓花偏，樣品均值為5.5支，不良率為1.1%，穩定且處于比較低的水平。

制圖人：蔡偉 時間： 2016年8月31日

6.2、效益核算

項目通過設備參數調整及改造，將內襯缺陷率從9.45‰降低到了5.61‰，從而節約因缺陷造成的材料、人員及生產方面的成本。

收益=材料成本+制造成本+人工成本

=（單箱內襯成本C1+單箱制造成本C2+單箱高速機人工成本C2）×（目標缺陷率R1-當前缺陷率R2）×產量P

=（C1+C2+C3）×（R1- R2）×P

另外還有實現創優工作的無形效益。

全年收益=（331.47+3214.35+654.18）元×（0.00933-0.00561）×289400箱

=452.16萬元

另外還有的無形效益。