降低卷煙單支克重偏差研究

摘" 要：為提高卷煙重量控制精度，降低單支克重偏差，該文通過分析卷煙成型過程中可能造成煙支克重偏差波動的主要影響因素，針對影響單支克重偏差的平準器磨損、吸絲腔瓷輪磨損、煙舌磨損進行分析研究，確定平準器更換標準，改進吸絲腔導軌運行方式，確定煙舌更換標準，有效降低卷煙單支克重偏差，為卷煙機重量控制相關設備參數優(yōu)化設置提供數據參考。

關鍵詞：卷煙;重量;克重偏差;卷煙機;參數優(yōu)化

中圖分類號：TS452" " " "文獻標志碼：A" " " " " 文章編號：2095-2945（2023）18-0157-04

Abstract： In order to improve the accuracy of cigarette weight control and reduce the gram weight deviation of single cigarettes， this paper analyzes the main factors that may cause the fluctuation of cigarette weight deviation in the process of cigarette forming. In this paper， the wear of leveler， ceramic wheel of suction cavity and wear of cigarette tongue are analyzed and studied， the replacement standard of leveler is determined， the operation mode of guide rail of suction cavity is improved， and the standard of replacement of cigarette tongue is determined. It can effectively reduce the gram weight deviation of single cigarette and provide data reference for the optimization of equipment parameters related to cigarette machine weight control.

Keywords： cigarette; weight; gram weight deviation; cigarette machine; parameter optimization

對于卷煙企業(yè)而言，單支煙克重偏差作為重要生產工藝指標，不僅對卷煙硬度、吸阻等其他物理指標的穩(wěn)定具有重要影響，同時在企業(yè)成本控制上，也對單箱耗絲量產生一定影響[1]。在實際生產過程中，卷接設備各部件尺寸、位置的調整及人員的操作方法等均會影響煙支克重偏差的控制精度[2]。本文通過找出影響卷煙煙支克重偏差的癥結，制定相應的對策，達到降低單支克重偏差，提高卷煙質量控制水平，降低煙絲消耗的目的。

1" 控制現狀

抽取本企業(yè)A牌號卷煙2021年1—6月份單支煙克重偏差進行調查分析，見表1，可以看出該牌號卷煙煙支重量控制不穩(wěn)定，單支克重偏差在16.86～17.57 mg之間波動（表1），過程能力指數（CPK）低于0.74，過程控制能力不高。

2" 影響單支克重偏差的主要癥結

生產A牌號卷煙的主要設備為ZJ17卷接機組。針對該卷接機組的工藝流程認真審視，逐個分析煙絲來料、煙絲供給、吸絲成型、煙條成型和煙支成型5個流程的輸入因子，對有可能影響到關鍵輸出的流程因子進行失效模式分析（即FMEA），通過FMEA分析從中篩選出了3個關鍵因子對卷接過程單支煙克重偏差產生了重要影響[3-4]。

3" 影響單支克重偏差的主要因素分析

3.1" 平準器劈刀磨損

ZJ17卷接機組的平準器主要由劈刀、刷絲輪、劈刀傳動裝置組成，平準過程中，劈刀根據煙支密度變化自動調節(jié)平準器的高度而上下移動，通過改變煙絲束厚度獲得理想的煙支平均重量指標，而平準器使用時間較長造成邊緣磨損，劈刀間隙增大，煙支克重偏差也就相應增加。

在同一設備其他參數不變的情況下對平準器（新）直徑103.2 mm和（舊）直徑102.8 mm 2種狀態(tài)下所生產的卷煙單支克重數據進行單因素方差分析（表2），判斷其差異是否顯著。

結果表明，P=0.000lt;0.05，拒絕原假設，說明平準器新舊不同，單支克重偏差差異顯著。

3.2" 吸絲腔瓷輪磨損

吸絲帶導軌中的瓷輪在吸絲帶摩擦力作用下做高速旋轉運動，瓷輪和支撐其旋轉運動的合金軸易磨損，在運動過程中存在縱向竄動，使瓷輪兩端面與側軌表面摩擦，造成前后導軌內側面磨損，造成吸絲帶運行不平穩(wěn)。同時，磨損的吸絲帶易纏繞進瓷輪與導軌的間隙內，造成瓷輪抱死，導致吸絲帶上下振動加劇，受振脫落的煙絲透過破損的吸絲帶間隙進入負壓除塵裝置，被負壓吸風吸走，在煙支卷制成型過程中造成支重標準偏差不穩(wěn)等質量問題。

3.3" 煙舌磨損

煙舌是煙條成型的關鍵零件之一，使煙絲合攏、收縮。煙舌的磨損使出口的煙條直徑變大，造成煙條重量不穩(wěn)定。

在同一設備其他參數不變的情況下對煙舌（新）1.0 mm和磨損（舊）0.5 mm 2種狀態(tài)下所生產的卷煙單支克重數據進行單因素方差分析（表3），判斷其差異是否顯著。

結果表明，P=0.000lt;0.05，拒絕原假設，說明煙舌磨損程度不同，單支克重偏差差異顯著。

4" 改進方案

針對影響單支克重偏差的平準器磨損、吸絲腔瓷輪磨損、煙舌磨損進行分析研究，尋找并確定最佳方案[5-6]。

4.1" 確定平準器更換標準

在其他參數條件不變的情況下，運用Minitab 16進行方差分析（表4）及繪制殘差圖（圖1）、箱線圖（圖2）對平準器劈刀磨損程度（不同直徑：102.5、102.6、102.8、103和103.2 mm）與單支克重偏差進行驗證，找到最佳參數并標準化。

結論：不同磨損程度平準器的單支克重偏差殘差圖呈現正態(tài)分布，且均值為0，方差恒定，Plt;0.05，說明平準器劈刀磨損程度（不同直徑）至少有一個水平與單支克重偏差存在顯著差異。結合單支克重偏差單值圖可以看出，平準器磨損至直徑小于102.8 mm時，卷煙單支克重偏差明顯升高且數據分布狀態(tài)離散。因此確定標準，當平準器磨損至直徑小于102.8 mm時，必須更換。

4.2" 吸絲腔導軌運行方式改進

在保證吸絲帶導軌原有的工藝需求及加工精度前提下，通過延長導軌，取消導向塊及采用具有高硬度和耐磨性的硬質合金YG8制作成支撐片取代瓷輪等一系列結構參數的調整和改進，補償了原有設備的工藝缺陷。對吸絲腔導軌運行方式改進后進行連續(xù)5 d數據追蹤，卷煙單支克重偏差明顯降低（表5）。

4.3" 確定煙舌更換標準

在其他參數條件不變的情況下，運用Minitab 16進行方差分析（表6）及繪制殘差圖（圖3）、正態(tài)分布圖（圖4）對煙舌磨損程度（1.00、0.85、0.70、0.55和0.40mm）與單支克重偏差進行驗證，找到最佳參數并標準化。

結論：不同磨損程度煙舌的單支克重偏差殘差圖呈現正態(tài)分布，且均值為0，方差恒定，Plt;0.05，說明至少有一個水平的煙舌磨損程度與單支克重偏差存在顯著差異。結合單支克重偏差正態(tài)分布直方圖可以看出，磨損程度大于0.70 mm時，卷煙單支克重偏差明顯升高。因此確定標準，當煙舌磨損至0.70 mm時，必須更換。

5" 結束語

通過對改進后的項目進行驗證（表7），改進后卷煙單支克重偏差從17.14 mg降低至15.60 mg，改進效果明顯。

綜上，本文通過測量、分析、改進和控制等手段對卷煙單支克重偏差重要影響因素進行相關研究論證，提高了單支煙重量控制精度，為卷煙機重量控制相關設備參數優(yōu)化設置提供數據參考。

參考文獻：

[1] 陳良元.卷煙生產工業(yè)技術[M].鄭州：河南科技出版社，2002.

[2] 國家煙草專賣局.卷煙工藝規(guī)范[M].北京：中央文獻出版社，2003.

[3] 石磊.卷煙重量精度控制的實現[D].南寧：廣西大學，2016.

[4] 陳天驥.卷煙重量精度控制的實現[J].百科論壇，2019（13）：690.

[5] 郭景會，陳迎春.提高卷煙單支重量控制精度的研究[J].科技與生活，2011（16）：165-166.

[6] 魏燕林.提高ZJ17卷煙機煙支重量控制精度的方法[J].山東工業(yè)技術，2016（13）：255.