江西中烟工业有限责任公司南昌卷烟厂 330096
摘要:随着烟草市场的发展,消费者对于异形卷烟的需求量不断的增加,其中中支型卷烟以其优异的口味、较低的焦油、靓丽的外观等方面愈发受到青睐,因此江西中烟南昌卷烟厂引入ZJ118卷接机组,努力研发出新型受大众喜爱的中支异型烟类。
经过调试生产后的ZJ118机组机械性能良好、运行稳定,能够满足产质量要求,为中支烟的持续生产打下夯实基础。在实际生产过程也发现影响卷烟卷接质量的一些隐患,如最终切割圆刀刀片上积胶严重,会造成切割时烟支滤嘴端渗胶、切口不平、毛渣、皱纹等问题。此类缺陷的烟支将严重的影响品牌的价值,也容易造成停机甚至翻箱查找,生产成本消耗呈数倍的放大,班次开机时间缩短会较大,降低日平均产量,操作工与质检员的工作量也会增大,需尽快的解决此问题。
为了减少烟支滤嘴粘胶、切口变形等问题,本小组研究设计出切刀清洁装置,该装置以清洁支架与变频设备共同作用使切刀残留胶垢低于5%,每日因粘胶和变形烟支停机保养次数降至了2次以内,残烟的消耗量控制在10Kg以下,最大程度上保证输出烟支的成品质量。
1、问题概述
在机组调试生产中,卷烟机操作工与质检员反馈,ZJ118卷烟机设备持续生产一段时间,滤嘴烟支切刀表面积胶严重,会出现大量滤嘴粘胶或切口变形的烟支,造成设备频繁的停机保养,小组成员立即展开原因调查研究,以探索后续解决方案。调查研究发现切刀只切割滤嘴,胶垢来自水松纸未干胶水。水松纸因控胶辊上干燥线处不上胶而与切刀作用。操作及调整误差等会使线偏移而粘胶,且烟组在搓接时受挤压使胶液压至线内,从而导致切割时胶水附着于切刀,形成滤嘴粘胶和变形烟支。通过查阅《南烟包装与卷制质量检验结果》和《产品首自检记录本》,收集12#机组在2022年2月21日-2月25日的相关记录:
日期 | 开机时长(h) | 停机次数 | 停机总时长(min) | 残烟消耗(kg) |
2022.2.21 | 7.31 | 27 | 25 | 18.7 |
2022.2.22 | 7.13 | 36 | 34 | 21.3 |
2022.2.23 | 7.24 | 30 | 30 | 19.2 |
2022.2.24 | 7.40 | 24 | 19 | 17.6 |
2022.2.25 | 6.82 | 43 | 41 | 23.9 |
合计 | 35.81 | 160 | 149 | 100.7 |
平均值 | 7.16 | 32 | 29.8 | 20.14 |
结论 | 12#机组因滤嘴粘胶或变形问题烟支出现造成的日平均停机次数为32次,日平均停机时长接近30min,日平均残烟消耗为20.14kg。 |
2、理论分析与创新思路借鉴
2.1、理论分析
综合现状调查的结果分析,每隔一段时长必须停机清洁切刀,物料与人力的消耗很大。我们必须对烟支切割刀的清洁装置进行设计。
2.2、创新思路借鉴
借鉴案例 | 借鉴点 | 借鉴原理 | 借鉴效果 | |
水松纸滚刀毛刷 | 固定持续清洁滚刀,便捷更换清洁毛刷 | 切刀长期切割带有胶水的水松纸而残留较多积累胶垢,双毛刷跟随切刀转动与刀片接触扫除切刀表面胶。 | 毛刷与切刀接触深度超过1.5mm,刀刃胶垢清除率达100%,不停机更换时间20s。 | |
毛毡清洁 | 毛毡清洁甩出胶点 | 包装机商标纸纵向输送装置利用固定毛毡滴入润滑油对商标纸表面进行润滑,防止堵塞的同时能清除飞溅的胶点。 | 上胶辊旋转甩至商标纸上胶点清除率达100%,更换时长≤2min。 | |
FOCKE408 条盒透明纸变频器 | 可实现设备速度控制和启停 | 变频器控制三相变频电机转速,控制下游机的启停与配速。 | 变频器控制下游机速度,准确率≥99.9%。 | |
结论 | 通过以上3个案例,小组成员从中受到启发,可以利用可靠的固定清洁装置将切刀表面积胶大部分清除,电机变频装置可控制切刀转速,延长清洁时间,增加清洁效率。 | |||
3、可选解决方案及最终确认方案
3.1可选解决方案:
①、固定轴式:通过固定实心轴对毛刷支撑,毛刷头部为钩型,保证转动的稳定性。方案特点:支持清洁装置转动,增加清洁效率;
②、刮片式:采用弹簧作用使两侧的摆杆带动刮片向内夹紧,保证力度可变化。方案特点:对切刀施加较大夹持力,清洁力度大。
③、夹持式:使用空心长方体腔体内固定材料,保证对清洁对象的持续作用。方案特点:结构简单,清洁材料固定方便
3.2最终确认方案:
小组成员分别对三种连接方式进行拆卸并重新安装,计算耗时同时对方案成本及更换频次进行对比,最终确认采取夹持式作为清洁支架的类型
4、效果验证
目前该装置安装在12#机组使用,ZJ118卷烟机生产中运行较为稳定。为进一步验证本次QC效果,小组成员将设计最终切刀清洁装置安装在机组进行为期三个月的目标值检查:
项目 时间 | 烟支滤嘴出现 粘胶缺陷次数 | 烟支滤嘴出现 变形缺陷次数 | 停机查找 | 残烟 消耗 (kg) | ||||
操作工 挑选 | 质检 抽样 | 操作工 挑选 | 质检 抽样 | 频次 (次) | 合计 时间(min) | |||
2022.7 | 5 | 0 | 2 | 0 | 7 | 59 | 110 | |
2022.8 | 4 | 0 | 1 | 0 | 5 | 51 | 73 | |
2022.9 | 6 | 0 | 0 | 0 | 6 | 55 | 94 | |
合计 | 15 | 0 | 3 | 0 | 18 | 165 | 277 | |
月平均 | 5 | 0 | 1 | 0 | 6 | 55 | 92 | |
日平均 | — | 5.5 | 9.2 | |||||
结论 | 每月因滤嘴问题造成停机保养查找次数仅为6次,日残烟平均消耗为9.2kg,,每日停机保养时长仅为5.5min,目标达成。 | |||||||
小组对滤嘴问题造成停机查找并维护保养情况进行了对比(见上图),发现与设定目标相符,基本解决了切刀粘胶的质量隐患,未发现有滤嘴缺陷烟支流入到包装工序中,装置安装后保证了产品的质量。
5、改进效果
ZJ118最终圆切刀清洁装置研制成功后,12号机组滤嘴粘胶和变形的烟支出现的频率大大降低,且未有缺陷烟支进入进入下道工序,大幅度降低了劳动量。
活动前,每次处理滤嘴粘胶和变形缺陷烟支的平均耗时为 T1:
T1 = 操作工和质检员自查时间+停机、翻箱查找缺陷烟时间为32.8min
活动后,每次处理滤嘴粘胶和变形缺陷烟支的平均耗时为 T2:
T2 = 操作工和质检员自查时间+停机查找缺陷烟时间为:6.5min
活动效率=(活动后工作效率-活动前工作效率)/活动前工作效率100%
=[工作量(W)/活动后的总停机时间-工作量(W)/活动前的总停机时间] /工作量(W)/活动前的总停机时间100%
=(W/T2-W/T1)/W/T1100%=(T1-T2)/T2100% =(29.8-5.5)/5100% = 486%
6、结论
通过改进,基本解决了烟支滤嘴粘胶和变形的质量缺陷,同时减少了操作工的停机翻找的频次,降低了劳动强度,提高了生产效率;降低了烟支质量问题的投诉。