生產(chǎn)工序離線物料及批次順序?qū)＝z出絲率的影響

關(guān)鍵詞梗絲；出絲率;離線物料;消耗管控

中圖分類號(hào)TS452 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1007-7731（2025）12-0083-05

DOI號(hào)10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.12.020

Effects of offline materials and batch sequence in production processes on theyield of cut stem

HE Chao WANG Chenxi

（China Tobacco Hubei Industrial Co.，Ltd.，Wuhan 43OO4o， China）

AbstractTo investigate the effects ofofline materials in different production processes and the sequence of production batches ontheyieldofcut stem，fourtypes ofoffline materials：screened brokenstems fromthe stem washing process，residual stems in the cuting machine，rejected stem tips fromthe cutting proces，and rejected stem heads from the winnowing process along with the production batch sequence were selected as experimental factors.Descriptive statistics wereconducted to analyze thecorelation betweenthese factors and cut stem yield.Usinga controlled variable approach，the impact of ofline indicators from each production process oncut stem yield was measured and discussed. The results showed that the production batch sequence had the highest coefficient of variation （ 56.42% ）. Cut stem yield exhibited a negative correlation with screened brokenstems，rejected stem tips，residual stems inthe cutting machine， and rejected stem heads，while showing apositivecorrelation with the production batch sequence.As the quantities of screenedbrokenstems，residual stems in the cuting machine，rejected stem tips，andrejected stem heads increased，the cut stem yield consistently decreased.Acros production batches，silk yield was lowest in the first batch，peaked in the fifth batch，andstabilized in intermediatebatches.Meanwhile，the amounts ofscreenedbrokenstems，residual stems，and rejected stem tips decreased to varyingdegrees and stabilized over succesive batches，whereastherejected stem heads showed agradual butinsignificant increase.These findings indicate thatoptimizing the stem blend，reducing cutting machine residue，minimizing rejected stem tips，and controllingtherejectionrate of stem heads can enhance yield of cut stem.Additionaly，regulating theoffline material quantitiesacross diffrent productionbatchesandrefining relevant ocess parameters can improve raw material utilization efficiency，thereby achieving higher cut stem yield.

Keywordscut stem; silk yield; offline materials;consumption control

降低原料消耗是優(yōu)化煙草生產(chǎn)成本與提升經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，其中煙葉與煙梗的減耗工作尤為重要[1-3]。煙梗作為煙葉原料的重要組成部分之一，其經(jīng)加工制成的梗絲是卷煙配方中的常用物料，不僅能夠顯著提升卷煙的填充性能，還對(duì)改善卷煙感官品質(zhì)具有重要作用[4-5]。物料消耗的管控是梗絲生產(chǎn)過程的關(guān)鍵，通過加強(qiáng)過程消耗管理，查找工藝損耗環(huán)節(jié)，提高生產(chǎn)過程原料的利用率，可有效推動(dòng)企業(yè)降本增效工作的深入開展。

目前，出絲率是評(píng)價(jià)制葉絲、制梗絲生產(chǎn)過程物料消耗的關(guān)鍵指標(biāo)，為提高過程出絲率，相關(guān)研究人員在設(shè)備改造、設(shè)備參數(shù)、工藝參數(shù)等方面開展了較多研究。楊艷陽研究表明，滾筒內(nèi)加裝清理設(shè)備裝置以降低筒內(nèi)黏附物料，可有效提高葉絲出絲率。張冬芹等研究發(fā)現(xiàn)，生產(chǎn)過程中風(fēng)選頻率、切絲機(jī)壓力等設(shè)備加工參數(shù)對(duì)梗絲出絲率影響較大。梁小芳等通過DOE優(yōu)化洗梗、切梗等關(guān)鍵工序工藝參數(shù)，提高了梗絲加工質(zhì)量和出絲率。

制梗絲生產(chǎn)涉及洗梗、切梗、梗加料、烘梗和梗加香等相關(guān)工序，各類工序受多種因素影響[8-]。實(shí)際生產(chǎn)過程中，為提升產(chǎn)品質(zhì)量，各生產(chǎn)工序會(huì)在線過度剔除不符合產(chǎn)品質(zhì)量要求的物料，形成離線物料后進(jìn)行報(bào)廢處理，造成生產(chǎn)原料的損耗，最終導(dǎo)致梗絲出絲率下降[12-13]。由于加工過程受多種因素影響，原料損耗情況無法精準(zhǔn)控制，造成不同生產(chǎn)周期、不同生產(chǎn)批次梗絲出絲率存在較大差異。為分析各生產(chǎn)工序環(huán)節(jié)產(chǎn)生的離線物料對(duì)梗絲出絲率的影響，探究影響梗絲出絲率的關(guān)鍵工序，本文通過對(duì)離線物料與出絲率進(jìn)行描述性統(tǒng)計(jì)，對(duì)影響梗絲出絲率的因素進(jìn)行相關(guān)性分析，采用單因素及多因素控制變量方法測(cè)定影響梗絲出絲率的相關(guān)離線指標(biāo)，為降低物料消耗提高梗絲出絲率提供參考。

1材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

以武漢卷煙廠制絲車間配方煙梗為原料，單批次投產(chǎn)量為 2800kg ；電子臺(tái)秤型號(hào)為TCS-30BBA231、洗梗篩分振槽，網(wǎng)孔孔徑為 2.5mm ：SQ34型曲刃水平滾刀式切絲機(jī)（昆明煙機(jī)有限責(zé)任公司） 、CTD 氣流式烘絲機(jī)（意大利COMAS公司）。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1描述性統(tǒng)計(jì) 以洗梗工序篩分碎梗量，切絲工序切梗機(jī)殘留量、切梗料頭剔除量，風(fēng)選工序梗頭剔除量共4類離線物料以及生產(chǎn)批次順序?yàn)樵囼?yàn)因素，選擇2024年9月，共75批次氣流干燥梗絲生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)進(jìn)行離線物料、生產(chǎn)批次順序和出絲率的描述性統(tǒng)計(jì)。梗絲出絲率主要測(cè)算生產(chǎn)過程物料投入產(chǎn)出情況，用于反映生產(chǎn)過程中原料損耗情況[]，計(jì)算如式（1）。

式（1中， Y 為梗絲出絲率， a 為梗絲產(chǎn)出總量， b 為原料投入總量，均為折算水分后的干基重量

1.2.2相關(guān)性分析 參考張書偉等[14的相關(guān)性分析方法，對(duì)各生產(chǎn)工序離線物料指標(biāo)、生產(chǎn)批次順序以及梗絲出絲率進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，并計(jì)算各指標(biāo)之間的Pearson相關(guān)系數(shù)。

1.2.3單因素影響分析 以其中某一因素為變量，分別固定其他加工參數(shù)，考察離線物料對(duì)梗絲出絲率影響。篩分碎梗量分為 （2110～100kg.100～90kg.lt;90kg 共5個(gè)批次；切梗機(jī)殘留量分為 gt;140kg?130～110kg?110～90kg? 90～70kg_Ωlt;70kg 共5個(gè)批次；切梗機(jī)料頭量分為gt;40kg 、 40～30kg 7 30～20kg ： 20～10kg 1 lt;10kg 共5個(gè)批次;風(fēng)選梗頭量分為 gt;120kgL，120～100kgL 100～80kg.80～60kg.lt;60kg 共5個(gè)批次。為進(jìn)一步分析生產(chǎn)批次順序?qū)Ω鞴ば螂x線物料及梗絲出絲率的影響，分別測(cè)定5個(gè)生產(chǎn)批次（1、2、3、4、5次）下，各工序離線物料量及相應(yīng)的梗絲出絲率，同一生產(chǎn)工序連續(xù)測(cè)定5d，每天連續(xù)測(cè)定5個(gè)生產(chǎn)批次，測(cè)量數(shù)據(jù)取平均值。

1.3數(shù)據(jù)處理

采用Excel2010軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，利用SPSS21.0軟件進(jìn)行相關(guān)性分析，采用 0rigin8.0 軟件作圖。

2結(jié)果與分析

2.1 描述性統(tǒng)計(jì)

由表1可知，各離線物料最大值與最小值差值較大，生產(chǎn)批次順序的變異系數(shù)最大，為 56.42% ，其次分別為切梗料頭剔梗量 （21.37% ）、篩分碎梗量0 16.34% ）、風(fēng)選梗頭量 （11.12% ）、切梗機(jī)殘留量中 8.45% 以及梗絲出絲率（ 6.49% ，說明各離線物料量控制穩(wěn)定性較差。

2.2 梗絲出絲率相關(guān)性分析

由表2可知，6個(gè)參數(shù)指標(biāo)之間存在不同程度的相關(guān)性，其中生產(chǎn)批次順序與篩分碎梗量、切梗料頭剔梗量、切梗機(jī)殘留量呈負(fù)相關(guān)，其中與篩分碎梗的相關(guān)性具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（ _{（Plt;0.05）} ；生產(chǎn)批次順序與風(fēng)選梗頭量、梗絲出絲率呈正相關(guān) （Plt;0.05） 。篩分碎梗量與切梗機(jī)殘留量呈正相關(guān)，相關(guān)性具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（ _{（Plt;0.05）} ，與風(fēng)選梗頭量、梗絲出絲率呈負(fù)相關(guān)，相關(guān)性具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（ _{（Plt;0.05）} 。切梗料頭剔梗量與風(fēng)選梗頭量呈負(fù)相關(guān) （Plt;0.05） 。切梗機(jī)殘留量與風(fēng)選梗頭量、梗絲出絲率呈負(fù)相關(guān)（ 。風(fēng)選梗頭與梗絲出絲率呈負(fù)相關(guān) （Plt;0.01 ）。

2.3離線物料對(duì)梗絲出絲率的影響

由圖1可知，隨著篩分碎梗量、切梗機(jī)殘留量、切梗料頭剔梗量和風(fēng)選梗頭量的逐漸增加，梗絲出絲率均呈下降趨勢(shì)。

（A）＼～（D）分別表示篩分碎梗量、切梗機(jī)殘留量、切梗料頭剔梗量和風(fēng)選梗頭量對(duì)梗絲出絲率的影響。

2.4生產(chǎn)批次順序?qū)﹄x線物料及梗絲出絲率的影響

由圖2可知，隨著生產(chǎn)批次的進(jìn)行，梗絲出絲率首批次最低、第五批次最高，中間生產(chǎn)批次出絲率趨于穩(wěn)定。由圖2A可知，隨著生產(chǎn)批次的進(jìn)行，篩分碎梗量呈明顯下降趨勢(shì)，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是首批生產(chǎn)篩分過濾網(wǎng)網(wǎng)孔干凈無堵塞，而隨著生產(chǎn)的進(jìn)行部分篩分網(wǎng)孔出現(xiàn)堵塞，導(dǎo)致后續(xù)生產(chǎn)批次篩分碎梗量逐漸減少。由圖2B可知，首批次生產(chǎn)過程中批次物料在切梗機(jī)中殘留量在100kg 左右，后續(xù)生產(chǎn)批次殘留量降至 40kg 左右，第五批次僅 20kg 左右。經(jīng)過分析，發(fā)現(xiàn)首批生產(chǎn)過程中切絲機(jī)喂料倉未進(jìn)行填充，呈全空狀態(tài)，造成首批次生產(chǎn)物料還原度最低，而中間生產(chǎn)批次切絲機(jī)已處于正常運(yùn)行狀態(tài)，不需要對(duì)切絲機(jī)進(jìn)行預(yù)填充，因此中間批次切絲機(jī)殘留量有所下降；第五批次切絲機(jī)殘留量最低，是因?yàn)樵谖才a(chǎn)過程中，切絲操作工對(duì)生產(chǎn)物料進(jìn)行強(qiáng)制切空處理，而首批次及中間生產(chǎn)批次均未采取強(qiáng)制切空處理。由圖2C可知，首批次生產(chǎn)切梗料頭剔梗量在 40kg 左右，而后續(xù)生產(chǎn)批次其均值在 5kg 左右，可能是因?yàn)榍薪z機(jī)進(jìn)料不穩(wěn)定，切梗機(jī)初始運(yùn)行參數(shù)設(shè)置不合理，造成部分煙梗切絲質(zhì)量較差，需要剔除較多的不合格物料，造成首批次生產(chǎn)的切梗料頭剔梗量較多。由圖2D可知，隨著生產(chǎn)批次的進(jìn)行，風(fēng)選梗頭剔除量呈逐漸增加趨勢(shì)，但差異不明顯，最大值為 95kg 左右、最小值為 75kg 左右。

3結(jié)論與討論

梗絲出絲率受多種離線物料共同影響，離線物料產(chǎn)生于洗梗、切梗以及風(fēng)選工序，本研究發(fā)現(xiàn)，梗絲出絲率與篩分碎梗量、切梗料頭剔梗量、切梗機(jī)殘留量和風(fēng)選梗頭量均呈負(fù)相關(guān)。洗梗作為梗絲生產(chǎn)的首道工序，目的在于篩除生產(chǎn)過程中的碎梗，但并非篩除量越少越好，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，可通過分析產(chǎn)生碎梗量較多的煙梗等級(jí)，考慮通過優(yōu)化煙梗配方，同時(shí)對(duì)碎梗剔除較多的煙梗原料進(jìn)行優(yōu)化或替換，以減少碎煙梗篩分剔除量，提高原料利用率。對(duì)于切梗工序，首批生產(chǎn)質(zhì)量直接影響料頭剔除量，通過優(yōu)化首批生產(chǎn)過程中切絲機(jī)運(yùn)行參數(shù)，調(diào)整切絲機(jī)轉(zhuǎn)速以匹配切絲前煙梗進(jìn)料狀態(tài)，在煙梗進(jìn)料狀態(tài)穩(wěn)定時(shí)同步調(diào)整切絲機(jī)轉(zhuǎn)速，以降低不合格離線物料的產(chǎn)生量，降低原料損耗；同時(shí)在批次生產(chǎn)收尾階段實(shí)施強(qiáng)制切空處理，可顯著提高原料利用率。對(duì)于風(fēng)選工序，適當(dāng)降低風(fēng)選梗頭剔除量有助于提高梗絲出絲率，但當(dāng)剔除量過低時(shí)，會(huì)導(dǎo)致梗絲中殘留梗頭增多，從而影響梗絲純凈度。因此，尋求風(fēng)選梗頭剔除量與梗絲純凈度的最佳匹配點(diǎn)是工藝控制的關(guān)鍵，可以通過調(diào)整優(yōu)化切絲機(jī)相關(guān)運(yùn)行參數(shù)，探索梗頭剔除量與梗絲純凈度匹配關(guān)系對(duì)梗絲出絲率的影響。本研究發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)批次順序與梗絲出絲率呈正相關(guān)，梗絲出絲率首批次最低、第五批次最高，中間生產(chǎn)批次趨于穩(wěn)定。但是生產(chǎn)批次順序?yàn)楫?dāng)日固定生產(chǎn)計(jì)劃安排，并不能直接對(duì)梗絲出生率產(chǎn)生影響，實(shí)際上影響來源仍為各生產(chǎn)批次順序間對(duì)各離線物料的控制。

張冬芹等和梁小芳等對(duì)切絲機(jī)運(yùn)行參數(shù)、風(fēng)選參數(shù)以及工藝加工參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，通過減少各生產(chǎn)工序離線物料量，提高了梗絲加工質(zhì)量及原料利用率。而本研究直接分析各生產(chǎn)工序離線物料量對(duì)梗絲出絲率的影響，結(jié)果表明，可以通過優(yōu)化煙梗配方、減少切絲機(jī)殘留、降低切梗料頭的產(chǎn)生以及控制風(fēng)選梗頭剔除量等措施減少物料消耗，從而提高梗絲出絲率。

綜上，本研究通過相關(guān)性分析和控制變量法，探究洗梗工序篩分碎梗量、切絲工序切梗機(jī)殘留量、切梗料頭剔除量、風(fēng)選工序梗頭剔除量4類離線物料以及生產(chǎn)批次順序?qū)＝z出絲率的影響，結(jié)果表明，梗絲出絲率與篩分碎梗量、切梗料頭剔梗量、切梗機(jī)殘留量和風(fēng)選梗頭量均呈負(fù)相關(guān)，與生產(chǎn)批次順序呈正相關(guān)；隨著篩分碎梗量、切梗機(jī)殘留量、切梗機(jī)料頭量和風(fēng)選梗頭量的逐漸增加，梗絲出絲率呈下降趨勢(shì)；隨著生產(chǎn)批次的進(jìn)行，梗絲出絲率首批次最低、第五批次最高，中間生產(chǎn)批次出絲率趨于穩(wěn)定。研究結(jié)果為提高梗絲加工質(zhì)量及梗絲出絲率提供參考。

參考文獻(xiàn)

[1]王根旺，朱令宇，鄭俊立，等.制絲過程中煙葉損耗降低措施探討[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2010（4）：62-63.

[2]菅威，謝道良，宋金華.優(yōu)化梗絲生產(chǎn)過程參數(shù)降低煙葉消耗[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)（下半月刊），2012，18（4）：100-102，105.

[3]楊艷陽.提高卷煙制造過程制絲出絲率的研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，43（27）：212-213，215.

[4]何超，李曉，晉照普，等.基于分形維數(shù)的梗絲形態(tài)差異性評(píng)價(jià)方法[J].中國煙草學(xué)報(bào)，2019，25（2）：21-28.

[5]李曉，何超，鄭力文，等.基于圖像處理梗絲形態(tài)指數(shù)模型的建立[J].煙草科技，2017，50（9）：76-83.

[6]張冬芹，馬濤，邱清燁.提高梗絲出絲率的研究[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2016，22（17）：144-148.

[7]梁小芳，夏東旭，李曉.基于DOE的制梗絲關(guān)鍵工藝參數(shù)優(yōu)化研究[J].科技與創(chuàng)新，2017（12）：68-69.

[8]葉鴻宇，許峰，張建中，等.成絲工藝參數(shù)對(duì)梗絲結(jié)構(gòu)和卷煙吸阻穩(wěn)定性的影響[J].煙草科技，2013，46（11）：11-14.

[9]鄭鍵.改善卷煙工業(yè)梗絲出絲率的方法探究[J].輕工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2017（3）：86-87.

[10]王福程.X煙廠梗絲加工過程穩(wěn)定性改善研究[D].昆明：昆明理工大學(xué)，2020.

[11]陳彩霞.提高卷煙廠梗絲出絲率六西格瑪項(xiàng)目運(yùn)作流程的構(gòu)建與實(shí)施研究[D].青島：中國海洋大學(xué)，2009.

[12]葉汀録.淺談改善卷煙工業(yè)梗絲出絲率方法[J].科技風(fēng)，2013（3）：271.

[13]向光，陳家偉，李文焜，等.提高芙蓉王（硬細(xì)支）煙絲出絲率的研究[J].設(shè)備管理與維修，2024（15）：80-83.

[14]張書偉，過偉民，陳祥，等.烤煙柔韌性與內(nèi)在品質(zhì)的相關(guān)分析[J].中國煙草科學(xué)，2022，43（1）：82-88，95.

（責(zé)任編輯：胡立萍）