提高卷煙材料適用性研究模型的構建

侯平賢 王秋菊

（河南中煙工業有限責任公司駐馬店卷煙廠，河南駐馬店 463000）

卷煙材料是卷煙的重要組成部分，其適用性直接影響到卷煙的產品質量和經濟效益。卷煙生產過程中普遍存在煙用材料特別是條與盒包裝紙的機臺適用性不高問題，數據統計顯示因小盒包裝紙適用性低造成的剔除量損耗可達到3.72 元/箱，煙用材料的適用性問題已經成為制約行業高質量發展的瓶頸。本文以銅版小盒包裝紙為試驗材料，以YB25 軟盒包裝機為試驗設備，在生產中探索出一套提高卷煙材料適用性的研究模型，可準確定位、優化和控制影響材料適用性的關鍵指標，對煙用材料適用性研究有積極的指導作用，按研究流程闡述如下。

1 確定卷煙材料適用性的定量描述方法

用包裝紙影響包裝設備的有效作業率和包裝紙產生的缺陷產品剔除量兩個指標定量描述包裝紙的機臺適用性。

影響設備有效作業率=（包裝紙使用停機時間/設備運行時間）×100%

剔除量（包/萬支）=包裝紙剔除煙包數量/生產產量

2 建立卷煙材料適用性的流程分析模型

按照流程-輸入-類型-輸出的模式進行流程分析，明確描述包裝紙使用過程每一活動單元對應的設備具體部位和包裝紙質量指標對包裝紙適用性的影響結果（見表1）。

表1 YB25 銅版小盒包裝紙使用流程分析（篇幅有限部分展示）

3 建立材料適用性因果矩陣評價模型

依據詳細流程圖中的流程、輸入和輸出項目，建立因果矩陣分析表，將流程輸出中影響包裝紙適用性的使用缺陷分為堵塞停機、缺陷剔除和外觀質量缺陷三類。組織有資質的技術人員，對過程輸入可控因子對影響材料使用的重要度及等級進行打分，取評分的均值作為矩陣打分值繪制因果矩陣表，具體見表2。對輸入因子對應的總分值進行排序比較，篩選出分值高的因子即為影響包裝紙適用性的潛在關鍵質量指標和設備部位。

表2 YB25 銅版小盒包裝紙使用過程因果矩陣分析（部分展示）

4 建立設備預防性維護保障模式

對因果矩陣分析出的影響包裝紙適用性的設備關鍵部位進行分析、調整和改進，明確設備預防性維護部位、維護要求和需要解決的包裝紙適用性問題，建立包裝紙適用性設備預防維護規定，開展相應的設備預防性維護，確保包裝紙在使用過程中設備運行穩定。

5 建立卷煙材料質量指標相關性分析模型

對因果矩陣分析出的包裝紙潛在關鍵質量指標及其適用性進行檢測和統計，分析銅版小盒包裝紙各指標間的相關性，確定出影響包裝紙適用性的關鍵質量指標為包裝紙平整度、厚度、定量、動摩擦系數、含水率、吸水性T95。具體分析結果見表3，表中單元格上一行為相關系數，下一行為P 值，P 值小于0.05指標間為顯著相關關系，反之無相關性。

表3 包裝紙質量指標、適用性指標相關性分析結果(部分展示)

圖1 包裝紙紙平整度動、摩擦系數、吸水性T95 對適用性影響優化圖

6 創建卷煙材料適用性試驗優化模型，優化材料關鍵質量指標

選取試驗因子組合：用于指標優化的試驗設計因子數一般不超過三個，有交互作用的因子一般放在一起進行試驗。我們進行2 組試驗設計，平整度、動摩擦系數、吸水性T95 一組，定量、厚度、含水率一組。

試驗分析：由于試驗優化的目標項有兩項，剔除量和影響設備有效作業率，在進行試驗優化時，我們對適用性指標剔除量和影響設備有效作業率按1∶1 的權重進行綜合優化。

試驗結果：包裝紙平整度、動摩擦系數、吸水性T95 試驗優化結果和各因子效應曲線見圖1。試驗結果表明，指標的最優組合為平整度1.5mm、摩擦系數0.182、吸水性T95 2.85s 此時包裝紙的適用性可達到理想狀態。平整度和摩擦系數偏大或偏小，均會對適用性造成不利影響，在一定范圍內隨著吸水性T95 的提高，包裝紙適用性呈提高趨勢。同理得出包裝紙厚度、定量、含水率指標的最優組合為厚度0.087mm、定量99.8g/m2、含水率5.8%。

試驗驗證：選取指標優化后的25 萬張小盒包裝紙生產100箱卷煙進行試驗驗證，銅版小盒包裝紙剔除量減少0.52 包/萬支，影響設備停機時間比例降低30%，包裝紙適用性明顯提高。

7 制定卷煙材料適用性技術標準，優化材料生產過程參數

結合生產實際和試驗優化結果制定銅版小盒包裝材料適用性技術標準，見表4，用于材料進廠檢驗。并依據材料技術標準與材料供應商結合穩定和優化材料生產過程關鍵參數，通過控制材料生產過程的穩定性，從根本上提高材料適用性。

表4 銅版小盒包裝紙內控技術標準

8 研究應用結論

本文運用統計技術創建了卷煙材料適用性研究的具體步驟和方法，可以系統有效的對卷煙材料適用性的復雜過程進行定位、篩選和分析，明確卷煙材料質量指標與機臺適用性的變化規律，對關鍵指標進行綜合分析和優化，從根本上提高了卷煙材料適用性。統計應用后6 個月的數據，因煙包剔除量減少每箱卷煙可節約成本2.3 萬元以上，達到了提質降耗的良好效果。