卷煙生產過程批次轉序管控模式應用

趙德華 牛燕麗 陳遠超 張志超 崔菲菲 吳東

1.湖北中煙工業有限責任公司；2.湖北中煙工業有限責任公司武漢卷煙廠

當前從原材料到卷煙成品全鏈條的質量追溯體系已經逐步健全，但基于武漢卷煙廠產品形成全過程發現，目前原材料和濾棒放行標準和放行流程較為完善，但煙絲及卷煙成品的放行管控數字化水平與一流卷煙工廠要求存在一定差距，為持續提升質量系統智能化、質量行為數據化、全價值鏈質量供給能力。本論文基于目前武漢煙廠MES、批次追溯和SPC等信息化系統的建設，對卷煙生產過程批次轉序管控模式進行系統研究，致力于構建卷煙產品全過程高質量管控標準體系，最終實現批次轉序質量管控模式高效運轉，極具行業推廣價值。

1 研究概述

1.1 研究背景

2021年是湖北中煙十四五規劃的開局之年，公司制定了“15831”年度方針目標，聚焦企業高質量發展，做強做大做優黃鶴樓品牌，加快雙一流建設，持續打造五種核心競爭力，即創新力、管理力、品牌力、文化力、國際力。以“六化”為契機，即條線協同化、管理精益化、生產柔性化、生產敏捷化、過程透明化、決策智能化，推進生產能力面向智能化的傳統制造升級，推進精益制造上水平，切實提高質量信息化管控水平。

圍繞公司“15831”方針目標，武漢卷煙廠在1916方針目標策劃和“十四五”規劃中，再次將焦點和重心放到了“質量提升”上，工廠緊扣質量領先總目標，堅持以質量穩態運行、科技創新和質量數字化轉型為核心，以質量管理體系、工藝技術體系和質量檢測體系建設為支撐，持續提升質量系統智能化、質量行為數據化、全價值鏈質量供給能力，確保“全鏈”質量穩步提升。

當前從原材料到成品全鏈條的質量追溯體系已經逐步完善，但制絲和卷包質量管控的數字化水平與一流卷煙工廠要求還存在一定差距，尤其表現在生產過程的智能分析診斷，質量活動的數據治理等方面，因此質量管控的數字化升級對工廠數字化卷煙企業建設尤為重要。

1.2 研究意義

根據GB-T19001—2016質量管理體系：產品和服務放行標準及不合格品輸出的控制要求，組織應在適當階段實施策劃的安排，以驗證產品和服務要求得到滿足，因此卷煙加工過程質量的一致性、均勻性評價，產品放行質量控制愈發重要。

當前，基于目前武漢煙廠MES、批次追溯和SPC等信息化系統的建設，構建批次放行管控系統，建立數據精準的信息鏈，消除過程加工及實物質量信息孤島，形成高效的批次質量管控體系，打通制絲批次轉序許可證跨部門傳遞通道，實現批次轉序質量管控模式高效運轉。

1.3 研究目標

卷煙生產過程批次轉序管控，定義為“根據生產過程工藝、質量數據，評估和保證卷煙在制品或成品達到產品設計質量的能力。”（1）制訂并發布制絲批次轉序放行管控標準；（2）制訂并發布卷包成品質量放行管控標準；（3）建立制絲批次及卷包生產過程的批次轉序管控模式；（4）完成信息化系統開發并進行實踐應用。

2 研究內容

2.1 技術路線

項目研究將基于武漢卷煙廠的產品形成全過程進行分析，目前原材料和濾棒放行標準和放行流程較為完善。如圖1所示，煙絲及卷煙成品的質量管控通過兩個轉序檢驗完成：（1）針對成品煙絲轉序前的檢驗，檢驗指標覆蓋成品煙絲含水率、填充值、整絲率及碎絲率等指標，基本確保煙絲在卷制之前的物理指標符合設計要求；（2）卷煙成品入庫時質量抽檢，基本確保成品卷煙在投入市場前符合相關國標要求。

圖1 卷煙生產過程批次轉序管控技術路線Fig.1 Technical route of batch sequencing control in cigarette production process

現行的放行管控中存在如下問題：（1）該模式并未建立全流程的以批次或班次為單位的合格放行管理模式，對生產過程質量的一致性、均勻性不能有效管控；（2）產品質量形成過程中放行管控細則不清晰、過程檢驗數據利用率不高。因此有必要對卷煙生產過程批次轉序管控模式進行研究，構建卷煙產品全過程高質量管控標準體系。

2.2 基于流程分析的轉序管控模式研究

產品放行的全過程模式研究以深化過程控制，穩定產品質量為導向開展，結合流程梳理，對產品加工全過程進行分析，主要從產品加工全過程生產評價單元劃分、關鍵指標分級、層級管控劃分、異常判定規則、異常處置方法等方面對產品放行標準及不合格品輸出進行控制，構建“靶向智能”產品放行管控模式。

2.3 制絲生產過程批次轉序管控標準研究

2.3.1 制絲生產過程批次轉序標準制定導向

制絲放行標準研究以深化過程控制，穩定產品質量為導向。由結果控制向過程控制深入，以四個維度強化質量管控，即：制絲成品A類缺陷、成品煙絲質量、批次PPK評價得分和過程控制關鍵參數。

2.3.2 制絲生產過程批次轉序質量控制要求

制絲生產過程批次轉序質量控制分為四個層面的管控，即：制絲成品A類缺陷、成品煙絲質量、批次PPK評價得分和過程控制關鍵參數。4大要素13項指標嚴守底線、層層把關、不優不休。

2.4 卷煙成品批次放行管控標準研究

2.4.1 卷煙成品質量放行標準制定導向

根據GB-T19001—2016質量管理體系要求，組織應在適當階段實施策劃的安排，以驗證產品和服務的要求已的得到滿足，本標準以消費者為關注焦點，規定了工廠在制品、入庫成品、檢修調試產品的質量放行及處置要求，對產品質量缺陷進行了界定和分類，為現場質量管理和控制提供支撐。

2.4.2 卷煙成品質量放行標準要求

（1）在制品及入庫成品放行標準：卷煙成品質量控制要求：卷煙產品得分≥95分，作合格產品放行；得分＜95分但≥80分的批次暫不放行；＜80分時，則判該批卷煙不合格；放行細則：單項缺陷達到規定數量的，為單項否決項，需按照要求進行調整或成品返工。

（2）在制品及成品放行判定要求：在制品首檢和巡檢放行判定按照單項缺陷比例。抽檢項目中A類及TA類質量缺陷、其他參照A類及TA類質量缺陷數量控制的質量缺陷，若出現則暫不放行；B類、C類、TB類及TC類其余外觀類和物理指標類質量缺陷項目，出現比例達到抽樣數量的30%，暫不放行。

（3）檢修及調試產品放行判定要求：設備驗收期間，質量≥95分且單項缺陷未超過規定數量的產品可放行，每天每批檢驗均達到目標分，則判定該設備所生產的卷煙產品合格，該設備通過驗收，可以投入正式生產；凡有一批及以上產品不合格，則由設備調試責任部門分析原因并組織改進。改進后，重新組織驗收。

（4）換牌產品放行判定要求：換牌后首檢檢驗質量按照軟包≥97.5分，硬包≥98.5分，高速機≥99.0分，作為換牌質量放行要求。

2.4.3 標準亮點

（1）該標準明確規定了所有在制品及入庫產品的放行質量、放行細則；（2）該標準以產品質量檢驗結果為依托，明確了不同質量產品的處置流程；（3）該標準規定的放行細則和處置流程具有很強的操作性，落地實施效果好。

2.5 卷煙生產過程批次轉序系統研發及應用

卷煙生產過程批次轉序系統研發致力于打造基于全過程的批次放行質量管控數據信息鏈、完成高精度的關聯方法和精準單元質量評價、打通全過程關鍵質量信息及時、智能化推送及實現多層級+全過程的產品質量放行管控。

2.5.1 制絲批次轉序板塊建立

（1）制絲生產過程批次轉序質量細則導入：制絲車間在加料、烘絲、加香工序當批次生產結束后，對照生產過程批次轉序質量批次放行判定標準，根據四個層面的放行標準、預警及不合格判定的標準，確認該批次轉序質量是否滿足要求，將明細細則要求進行導入。

（2）制絲放行單管理：每天每班MES的制絲生產工單，在用戶工單確認后，會生成對應批次的制絲放行單。根據每日制絲生產工單，由生產線生產單元觸發，生成制絲放行單。生產中實時讀取SPC過程質量數據，比對放行標準，自動判定，異常批次自動生成“不合格處置單”。根據異常觸發輪班、車間、工廠三級管控，對異常及時分析處置。不滿足放行標準的，則自動觸發工廠組織評審。

（3）制絲批次轉序系統運用：制絲生產批次轉序質量放行標準應用實現企業微信實時信息化推送，并建立24小時分析整改閉環機制，異常分析、措施到位。

2.5.2 卷包成品批次放行板塊建立

（1）卷煙成品質量放行細則導入：將卷煙成品質量控制要求，單項缺陷達到規定數量的，為單項否決項要求導入MES系統。

（2）成品放行單管理：從卷煙生產的喂絲、發射、卷接、包裝、裝箱工序上，每個生產牌號入庫前都有對應的封裝箱機，若封裝箱機所在上游的某一個機組生產牌號檢驗得分及放行項目細則不達標時，會將封裝箱機的生產牌號鎖定，并通過各級管控人員業務流程處置，最后確認是否放行，放行結果發送至成高架庫系統，由系統執行是否出庫。

3 技術創新點

3.1 創建卷煙生產過程批次轉序模式

基于流程分析，建立了質量放行的評價單元、關鍵指標、管控層級、異常判定規則、處置方法等，構建了“靶向智能”的產品放行管控模式。

3.2 建立首個煙絲批次轉序標準

從煙絲質量指標向制造過程控制深入，建立了以批次單元精密關聯的“433”管控模型和標準。首次界定了制絲的A類缺陷，批次質量得分和過程穩態的表征方式。

3.3 形成卷煙產品放行質量法則

建立了在制品及入庫成品放行標準和分級管控細則，明確了調試產品和換牌產品放行判定要求。形成了產品加工過程的質量法則，創新卷煙成品質量放行流程。

3.4 實現轉序質量管控智能閉環

研究建立了卷煙全流程批次轉序管控系統，完成質量數據高精度的關聯方法和精準單元質量評價，全過程關鍵質量活動智能化推送，實現多層級+全過程的質量閉環，重點質量指標提升顯著，制造過程能力指數同比提高28%。

4 學術水平或應用情況

（1）開展基于產品放行的全過程模式研究，以深化過程控制，穩定產品質量為導向開展研究，同時結合流程梳理、信息化工作，從質量放行的評價單元、關鍵指標、管控層級、異常判定規則、處置方法等維度研究，構建了“靶向智能”的產品放行管控模式。

（2）建立了以批次單元精密關聯的“433”管控模型和標準，從煙絲質量指標向過程控制深入，綜合制絲批次PPK評價、制絲轉序實物質量評價、過程關鍵指標評價等方法，首次界定了制絲A類缺陷，批次質量得分和過程穩態的表征方式。

（3）建立了卷煙在制品及入庫成品放行標準和分級管控細則，明確了調試產品和換牌產品放行判定要求，形成了產品加工過程的質量法則，創新卷煙成品質量放行流程，形成了卷煙成品質量放行管控標準。

（4）建立了卷煙生產全流程批次轉序管控系統，打造了基于全過程的批次放行質量管控數據信息鏈，完成質量數據高精度的關聯方法和精準單元質量評價，實現全過程關鍵質量活動自動推送和智控閉環管理，并形成了批次轉序管控系統配套的管理要求和操作手冊。

5 結語

（1）建立、發布首個制絲批次轉序放行管控標準及卷包成品質量放行管控標準，并通過卷煙生產全過程批次轉序管控模式研究，構建了卷煙產品全過程高質量管控標準體系，夯實了工廠質量管控基礎。

（2）建立了基于SPC系統及MES系統的卷煙全流程批次轉序管控系統，完成質量數據高精度的關聯方法和精準單元質量評價，全過程關鍵質量活動智能化推送，實現多層級+全過程的質量閉環，為公司質量管理數字化提供了可借鑒參考。

（3）健全了質量條線過程考核指標體系，將制絲批次評價合格率和卷包批次放行合格率納入考核指標，實現由結果考核向過程考核的轉變，為質量過程穩態控制提供了有力支撐。