卷煙濾嘴兩種生產儲運系統比較

張澄民，劉兆強 ZHANG Deng-min,LIU Zhao-qiang

（1.山東中煙工業有限責任公司青島卷煙廠，山東 青島 266101；2.山東中煙工業有限責任公司滕州卷煙廠，山東 滕州277500）

(1.Qingdao Cigarette Factory of Shandong Branch of China Tobacco Industry Corporation,Qingdao 266101,China;2.Tengzhou Cigarette Factory of Shandong Branch of China Tobacco Industry Corporation,Tengzhou 277500,China)

在煙草企業，濾嘴棒生產廣泛采用成型機，用三醋酸甘油酯作增塑劑和固化劑霧化后均勻噴灑在被開松展開的醋酸纖維絲束里，絲束包裹著三醋酸甘油酯被拉伸通過喇叭口形煙槍過程中被塑造成圓柱形并被成型紙包裹成圓棒，成型紙在隨著絲束往前輸送的過程中被在縱向邊緣涂膠并在繼續往前輸送過程中被加熱烘干，濾嘴棒完成成型并源源不斷地以400米/分鐘的速度往前繼續輸送，在輸送過程成中根據需要被截斷成100毫米或120毫米長的濾嘴棒，然后經過發射機輸送到卷煙機。

濾嘴棒儲運系統位于濾嘴棒成型機和發射機之間，主要起到如下作用：

1.連接作用，將成型機和發射機連接起來，將成型機生產的濾嘴棒自動輸送到發射機。

2.儲存功能，通過濾嘴棒周轉儲存保證增塑劑的揮發，為濾嘴棒固化提供時間，達到需要的固化效果和硬度。

3.緩沖作用，平衡濾嘴棒成型機、發射機和卷煙機的生產能力。由于濾嘴棒成型機和發射機之間隨生產波動，能力不可能完全匹配。當成型機短時間能力不足時，濾嘴棒從儲運系統補充到發射機，保證對卷煙機的濾嘴棒供應；當發射速度下降低于成型機能力時，多余的濾嘴棒在儲運系統內緩沖儲存起來，以備濾嘴棒不足時用。

濾嘴棒的儲運系統是卷煙生產的重要組成部分，其安全平穩運行是卷煙生產的重要保障，對卷煙質量和濾嘴棒成型生產皆有重要影響和作用。目前濾嘴棒的儲運系統主要有兩種形式，一是快速固化連接裝置，前幾年普遍采用；二是自動化立體庫，近幾年快速發展，獲得較大應用。

快速固化連接裝置主要包括提升機、匯流裝置、高位輸送線、存儲庫、發射機接口、控制柜、現場操作站等。提升機與存儲庫的其他組成部分配合使用，組成一套完整的連接輸送設備。通過固化區域的循環輸送達到所需的固化時間；通過跟蹤發射機與各成型機的速度差，適時地儲存或輸出濾棒，完成生產過程濾嘴棒輸送及緩沖調節，形成動態的柔性閉環系統。

快速固化連接裝置缺點如下：

1.發射機到各卷煙機之間的輸送切換是比較方便的，可以在日常更換生產牌號時在幾分鐘內完成切換；而成型機與發射機之間的連接是固定的，一旦安裝連接完成，除非技術改造，日常使用中不能調整。由于機組式僵化的連接模式限制了濾嘴棒成型機額定生產能力的發揮，不能滿足濾嘴棒及時供應的要求，所以為保證濾嘴棒的及時和足量供應，必須增加成型機臺配置數量，造成設備投資增加。

2.儲存量較小，儲存時間短。成型機與連接的卷煙機臺數量不等，平均約20分鐘。容易因成型機故障造成濾嘴棒供應中斷，為了部分彌補該缺點，一般配置的成型機生產能力比卷煙機需要的生產能力大得多，反過來又造成成型機經常因為儲存量用滿而停機等待，造成成型機生產能力和設備配置的浪費。另外，增塑劑溶解在絲束表面，使之相互粘接，形成空間網狀節點，凝固后使絲束定型，達到需要的固化硬度，才具有較好的彈性，滿足濾嘴棒與煙支搓接的要求。如果固化時間不夠，濾嘴棒強度不足，就會在與煙支搓接時出現質量問題，如漏氣甚至掉嘴等。同時固化時間短，導致增塑劑揮發不充分，也會影響卷煙質量。還有，儲存固化時間短，為了使濾嘴棒在短時間內達到硬度要求，需要在增塑劑中添加促進和加快固化的三縮乙二醇二乙酸酯、二乙二醇二丙酸酯、二乙二醇二乙酸酯等添加劑，提高了生產成本，并且經過實驗測試，增加了加快固化添加劑的增塑劑并沒有達到理想的加速固化效果，硬度不足的濾嘴棒必然會影響卷煙質量。

3.機組式連接靈活性差。一臺或兩臺成型機與一臺發射機連接成一組，一臺發射機又與幾臺卷煙機連接。這種機組式連接是僵化和固定的，在生產過程中成型機不能在組間調配。由于發射機對應的卷煙機臺數量會隨著市場需求和生產計劃的調整而調整，所以有時一臺發射機上連接的卷煙機對濾嘴棒供應的需求只要一臺成型機即可，但機組式僵化的連接模式限制，另一臺成型機要么停機閑置，要么人工搬運濾嘴棒到另外的發射機，造成生產調配極不靈活。而快速固化連接裝置滿倉時，成型機不得不停機等待，造成成型機待機時間增加，有效作業率下降。

4.投資較大，按年產100萬箱卷煙進行配置，快速固化連接裝置需要7套，采用國產設備YF172，約270萬元人民幣/套，總價約需1 890萬元；采用進口設備RESY—600，約390萬元人民幣/套，總價約需2 730萬元。

濾嘴棒自動化立體庫位于濾嘴棒成型機組與發射機組之間，是以料盤組為儲存單元型式的自動化物流系統。該系統包括：濾嘴棒自動化立體倉庫、濾嘴棒自動化輸送系統、裝盤機空料盤上料機械手系統、控制系統，以及滿足多品種大規模生產模式濾嘴棒自動化倉儲、管理、調度計算機系統。該系統把物流技術、計算機管理和控制技術、網絡技術、信息技術、數據庫等有機結合起來，具有自動輸送、自動上空料盤、自動存儲、自動出入庫操作及計算機管理和調度等功能。

自動化立體庫優點如下：

1.提高生產組織靈活性，提高成型機有效作業率，減少成型機配置臺數，減少設備投資。濾嘴棒自動化立體庫的大容量緩沖將成型機和發射機分開成兩個獨立生產的部分，使之互不影響，使成型機能夠滿負荷工作，所以提高了成型機有效作業率，可以減少成型機配置臺數。濾嘴棒自動化立體庫系統將成型機和發射機分別按集群式布置，每一臺成型機生產的濾嘴棒可以自動輸送到每一臺發射機，使成型機與發射機之間打破 “一對一”或 “二對一”的固定連接，濾嘴棒成型機隨時可以根據生產需要更換濾嘴棒生產牌號和規格，提高了生產組織靈活性。

2.提高儲存時間，解決有害揮發物殘留，降低危害，提高卷煙質量。自動化立體庫存儲系統可以方便地增加濾嘴棒儲量，增加固化時間，濾嘴棒儲存時間可達到10小時以上，充分滿足濾嘴棒固化和硬度提高的時間要求，提高和保證了卷煙卷制質量。達到了增塑劑充分揮發的時間要求，這對于提高卷煙質量、降低吸煙危害具有非常重要的意義。所以，從生產工藝需求來看，將自動化立體庫技術應用于濾嘴棒存儲具有非常高的必要性。

3.提高廠房空間利用率，自動化立體庫的占地面積小于快速固化連接裝置。

4.濾嘴棒自動化立體庫是數字化工廠的重要支柱，它的應用提高了企業管理水平。濾嘴棒自動化立體庫系統可向生產執行系統 （MES）實時、準確地提供各在品種、規格濾嘴棒的庫存量，已儲存時間等信息，以便進行成型、卷包的生產組織調度；該系統還向企業經營管理系統 （ERP）提供信息，以便其調整絲束、成型紙等原、輔材料供應計劃。通過濾嘴棒自動化立體庫系統提高了生產過程物流管理的細度和準確度，提高了生產成本核算的實時性和有效性，提高了卷煙產品質量的可追溯性。濾嘴棒自動化立體庫系統引入了完善的濾嘴棒信息計算機管理，提高了數字化、信息化管理水平，符合當今計算機技術、網絡系統技術發展的方向。

5.投資較少，按年產100萬箱進行配置，濾嘴棒自動化立體庫項目設備投資如下：裝盤機空料盤輸送機30臺，約2.5萬元/臺，需75萬元；人工站臺輸送機3臺 （長度2 500），約2萬元/臺，需6萬元；空盤提升移位機10臺，約3萬元/臺，需30萬元；巷道堆垛機4臺，約65萬元/臺，需260萬元；貨架558個貨位，約240元/貨位，需14萬元；操作員終端2臺，約6.5萬元/臺，需13萬元；計算機系統價格52萬元；電控系統約60萬元；電子標簽10 000只，約36元/只，需36萬元；電子標簽讀寫器20臺，約7 000元/臺，需14萬元；總計約需560萬元。

綜上所述，相對于快速固化連接裝置，自動化立體庫具有儲存量大，儲存時間長，能滿足濾嘴棒生產工藝要求，生產組織靈活，占地面積較小，投資較少，自動化、信息化程度高，具有較大的優越性，獲得了廣泛的應用。