卷煙工藝中切絲寬度的均勻性問題探討

朱鍵瀅

摘 要：在新時期，卷煙生產(chǎn)應(yīng)融合精細管理思想，加強工藝精細設(shè)計，提高制絲質(zhì)量，維護現(xiàn)有客戶，挖掘潛在客戶，以精細工序增加卷煙體驗。文章以卷煙工藝為出發(fā)點，采用T檢測、離散分析方法、寬度控制技術(shù)等，控制切絲寬度，確保煙絲寬度更均勻，融合制絲管理方案，從工藝精密性視角，保證切絲寬度的控制精準性，為卷煙質(zhì)量控制提出技術(shù)指導，希望為推動行業(yè)發(fā)展提供借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：卷煙;切絲;材料

中圖分類號：TS4 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1064（2022）04-0-03

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2022.04.020

嚴峻的市場競爭中，合理控制煙草產(chǎn)品生產(chǎn)工藝是推動煙草行業(yè)發(fā)展進步的有效措施。在制絲各環(huán)節(jié)中，切絲工序較為重要。制定工藝任務(wù)時，要依據(jù)制絲規(guī)范處理煙片，切割成的煙絲，應(yīng)保證寬度均勻性，符合制絲加工的各項規(guī)定。切絲寬度的控制質(zhì)量直接決定著煙絲結(jié)構(gòu)美觀性、卷煙感官體驗。因此，要以精細化制煙工序為出發(fā)點，積極探索寬度控制工藝，保證制絲質(zhì)量。

1 制絲分析

1.1 準備工作

針對制絲均勻性，準確獲取切絲寬度參數(shù)，準備切絲操作的用具與材料。選擇具有代表性的卷煙產(chǎn)品，作為寬度數(shù)據(jù)采集目標[1]。

以煙草生產(chǎn)單位的切絲設(shè)備，作為切絲操作的主體，切絲設(shè)備有2臺，型號為SQ341。

使用投影儀，放大切絲成品，準確測量煙絲寬度，確保寬度均勻性分析的準確性。

1.2 煙絲切割方法

將備用的卷煙樣品進行葉片等量分組，分成兩組，每組質(zhì)量取2 500 kg。使用切絲設(shè)備時，葉絲寬度設(shè)計為1 mm，合理控制刀門，使刀具壓力、切割轉(zhuǎn)速保持一致。在切絲設(shè)備平穩(wěn)運行時，取出切割完成的葉絲，取樣3次，測量葉絲寬度。制絲分析準備了2臺切絲機進行卷絲切割寬度對比分析。

第一組切絲機的30組葉片切割寬度保持在0.89 mm～1.12 mm，第二組切絲機的30組葉片切割寬度保持在0.74 mm～1.23 mm。

1.3 切割數(shù)據(jù)處理方法

1.3.1 T檢驗

借助T檢測方法，測定兩組切絲設(shè)備的葉絲切割寬度情況，對比兩組數(shù)據(jù)的均勻性。假設(shè)兩組切絲寬度的均值為0.9 mm，一組切絲資料的標差為1.0209，兩組切絲結(jié)果的標差為1.002。兩組差值預估結(jié)果為0.0187，差值比例為95%。經(jīng)過T分布結(jié)果可知，在95%置信范圍內(nèi)表現(xiàn)不突出，兩組設(shè)備切絲寬度一致的假設(shè)不成立。

1.3.2 離散分析

使用離散公式：C=O/u。公式中，C表示切絲寬度兩組30個樣本的離散歸一度;O對應(yīng)寬度資料的標準差，u表述寬度測量資料的平均結(jié)果。離散分析結(jié)果如表1所示。

由表1可知，1號切絲器的卷絲切割寬度參數(shù)的離散程度更趨近于0，平均性比2號切絲器更好。由此發(fā)現(xiàn)，使用離散分析方法，能夠以量化視角，表達切絲寬度數(shù)據(jù)的分布狀況，更易于分析寬度的均勻性。

1.4 切絲分析

結(jié)合兩組切絲器的30組葉絲寬度數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，在均等設(shè)計寬度為1 mm時，兩組切絲器處理的葉絲寬度表現(xiàn)出差異性。因此，加強葉絲均勻性控制，成為課題研究的關(guān)鍵。

2 切絲工藝優(yōu)化

2.1 寬度控制程序的研發(fā)過程

2.1.1 卷絲切割寬度控制技術(shù)概述

煙草生產(chǎn)包含制絲、烘絲等多個工藝環(huán)節(jié)。在卷絲切割寬度控制方面，煙草單位對其重視較少，導致出現(xiàn)卷絲切割寬度不均、人們體驗不佳等問題，不利于煙草單位的有序發(fā)展。針對卷絲切割寬度問題，要融合精細管理、精密工藝等思想，采用寬度控制技術(shù)控制卷絲切割寬度，保障卷絲切割寬度均等。

寬度控制技術(shù)是在制絲程序中使用定長刀具控制卷絲切割寬度。定長刀具表現(xiàn)出刀片厚、鋸齒密集等特點，刀片厚度僅有3 mm。刀具使用的精密性直接關(guān)系到卷絲切割寬度的準確性。一般情況下，卷絲切割寬度參數(shù)設(shè)計為1 mm，控制偏差在0.05 mm以內(nèi)，使用定長齒形刀片，優(yōu)化卷絲切割設(shè)備的各類零件。

2.1.2 切絲寬度控制的現(xiàn)存問題

卷絲寬度控制技術(shù)能夠高效應(yīng)對煙絲寬度不均問題，確保寬度均勻。對卷絲切割寬度的切割刀具進行定長優(yōu)化，使用齒形刀片，保證寬度控制的精密性。更換刀具時，要合理調(diào)整砂輪、刀輥間隔等結(jié)構(gòu)。工藝優(yōu)化時，需要改動的部件較多。如果煙草切絲生產(chǎn)量較高，會對煙草生產(chǎn)形成影響。

2.1.3 工藝優(yōu)化目標

結(jié)合寬度控制改造實際存在的問題，應(yīng)采用獨立的寬度控制程序，以此保障葉絲寬度均等，增加制絲質(zhì)量，減少更換刀具產(chǎn)生的影響，優(yōu)化改造成本。為此，確定工藝優(yōu)化目標為葉絲寬度控制標準1 mm±0.05 mm。

2.2 卷絲寬度控制程序的安裝位置

在切絲機表層添加的寬度控制工藝，是保證卷絲均勻性的關(guān)鍵因素。此工藝安裝在烘絲前。為控制切絲寬度的偏差量，在切絲、烘絲兩項工藝之間，增加卷絲寬度控制程序。寬度控制程序的具體設(shè)計范圍，在切絲程序后的225#出料、226#振槽兩項工藝之間。

2.3 工藝優(yōu)化

在確定寬度控制程序點位后，合理安裝寬度控制程序。為保障寬度控制程序安裝的有效性，改進225#與226#兩個位置的工藝生產(chǎn)結(jié)構(gòu)。在切絲、烘絲兩項工藝體系優(yōu)化時，以成本控制為改進理念，減少成本支出，借助圖紙驗算、現(xiàn)場模擬等活動，嘗試改變225#出料角度，從20°調(diào)整至22°，出料高度增加200 mm，以此保障寬度控制程序安裝的順暢性，烘絲程序不予改動。

寬度限長程序的安裝方位示意圖如圖1所示。圖中，葉絲限長設(shè)備的裝設(shè)位置是葉絲寬度控制程序的安裝點位，在寬度控制程序中，融合精準控制算法，以控制葉絲寬度均等性，減少寬度均勻性不足問題。

在改進225#的角度、高度時，需要對出料設(shè)備前方進行高度調(diào)整，出料機高度增加150 mm，確保設(shè)備改進效果。完成高度調(diào)整后，應(yīng)保證整機運行的平穩(wěn)性，可使用工字鋼結(jié)構(gòu)，確保各系統(tǒng)對接質(zhì)量，在設(shè)備上方添加螺栓，減少設(shè)備晃動。

2.4 寬度控制程序的移動導軌

葉絲寬度控制程序安裝完成時，需要設(shè)計葉絲移動導軌，保證寬度控制程序的使用便利性。經(jīng)過多次研究發(fā)現(xiàn)，移動導軌應(yīng)設(shè)計為菱形，以保障滑輪定位的準確性，增強設(shè)備運行的平穩(wěn)性[2]。

2.5 寬度控制程序的安裝方法

優(yōu)化225#出料程序，結(jié)合寬度控制程序的實際規(guī)格，調(diào)整出料斗的長、寬。

優(yōu)化葉絲寬度控制程序的輸料裝置。在工藝中，以225#出料程序，作為寬度控制程序的輸料裝置，應(yīng)去除寬度控制程序自身攜帶的輸料裝置。

在寬度控制程序的工藝方位，安裝設(shè)備加裝機架。

為保障程序運行時，各工藝運轉(zhuǎn)不受干擾，采取導軌懸空設(shè)計措施，確保226#出料順暢。

安裝人員要規(guī)范安裝寬度控制程序的電控模塊，確保布線準確，增強施工規(guī)范性，穩(wěn)定變頻設(shè)備，實施寬度控制程序的試運行，驗證其葉絲寬度控制的有效性，借助離散分析方法測定寬度均勻性。試運行時，取樣3組，每組20片煙葉，葉絲寬度離散結(jié)果為0.03，保障寬度均勻性，證實此種優(yōu)化工藝具有可行性。在寬度控制程序不運行時，使用防護罩，給予安全防護。

3 寬度均勻性的其他改善措施

3.1 更新工藝設(shè)備

煙草工藝管控人員，要關(guān)注市場科技的動態(tài)，及時引入生產(chǎn)工藝，升級現(xiàn)有設(shè)備，借助先進科技，增強煙草生產(chǎn)能力。在設(shè)備更新中要關(guān)注切絲各環(huán)節(jié)的技術(shù)發(fā)展動態(tài)，以卷絲寬度為出發(fā)點，積極探索具有較強生產(chǎn)精準性的技術(shù)，以逐步改善寬度不均問題，助力企業(yè)發(fā)展。

3.2 提升人員專業(yè)性

煙草單位在實際工藝精準控制時，應(yīng)加強人員專業(yè)性建設(shè)，使其明確制絲質(zhì)量的重要性。必要時，融合企業(yè)文化、人才技能考核等工作，降低人為工作失誤的可能性[3]。比如，在設(shè)計切絲寬度時，參數(shù)以1 mm為標準，如果人工輸入為1 cm，改變了計量單位，將會造成批量煙片切絲質(zhì)量問題，延誤煙草產(chǎn)品的生產(chǎn)進度。因此，要配合績效考核方案，加強人員管理。

針對煙草單位內(nèi)部的人員，以切絲機數(shù)量為小組劃分依據(jù)。例如，煙草單位有四臺切絲機，分出四個生產(chǎn)小組，每月進行切絲寬度評比，對于“抽樣—離散”檢測葉絲寬度大于0.06 mm的小組，要對整組進行切絲寬度工藝培訓;對于檢測結(jié)果小于0.04 mm的小組應(yīng)給予獎勵。以此，保證參數(shù)輸入準確性，減少卷絲寬度不均的問題，逐步提高切絲的均勻性。

3.3 批量產(chǎn)品切絲寬度檢查

煙草單位每月要進行一次切絲寬度的抽檢工作。如果發(fā)現(xiàn)抽檢結(jié)果大于0.06 mm，要及時排查切絲不均的原因，從人為操作不當、設(shè)備更新不及時、工藝參數(shù)不準確等方面，逐一進行工藝檢查，防止切絲不均的問題再次出現(xiàn)。

針對切絲寬度不均的卷煙產(chǎn)品，要單獨采用寬度控制技術(shù)，在寬度均勻時，再次進行產(chǎn)品包裝。借助寬度檢查、精度控制的工藝管控流程，逐步提高寬度均勻性，切實減少切絲質(zhì)量問題。

3.4 運維工藝

在切絲機運行期間，使用PLC技術(shù)，在線獲取設(shè)備運行狀態(tài)，使用數(shù)據(jù)采集裝置，及時獲取切絲寬度資料，在線監(jiān)測切絲工藝的精湛性。在切絲寬度線上分析的離散結(jié)果高于表1的0.06 mm最小值時，開展設(shè)備、工藝各環(huán)節(jié)的誤差分析，及時校準生產(chǎn)參數(shù)，排除設(shè)備故障，形成切絲運維日志，便于寬度不均勻工藝糾錯，形成信息追溯體系。

如果切絲設(shè)備存有較嚴重的故障，PLC給予反饋后，煙草單位管理人員，要及時暫停生產(chǎn)任務(wù)，及時處理故障，防止發(fā)生切絲質(zhì)量問題。在切絲設(shè)備故障消除后，再行開展切絲生產(chǎn)。故障消除時，要試切絲10 min，確定設(shè)備無問題后，再進行批量生產(chǎn)，借助運維工作，保證切絲均勻性。

3.5 排除卷絲質(zhì)量干擾因素

第一，原材料。煙片質(zhì)量直接決定著制絲均勻性，主要集中于煙支體驗。現(xiàn)階段，在卷煙制絲時，加強煙片成分控制，積極運行智能設(shè)備，確保煙片各類成分混合的有效性，以此保障煙片成分的整體平穩(wěn)性。針對原料中摻配的香料等各類成分，如果配比不當，會降低切絲精準性，甚至削弱切絲的均勻性。因此，為保證切絲質(zhì)量，減少葉絲寬度不均問題，要合理配比煙片成分，保證煙片質(zhì)量，為制絲生產(chǎn)創(chuàng)造有利條件。

第二，含水比例監(jiān)控。在制絲環(huán)節(jié)中，含有加水、烘干等多個工序，加強水分控制，是保證切絲均勻性的關(guān)鍵。如果加水量不均等，烘干處理后，葉絲消耗量不同，形成葉絲寬度不均問題。為此，在切絲后，要使用紅外水分設(shè)備，保證加水量的合理性，防止加水、烘干等工序出現(xiàn)的葉絲寬度不均的問題，嘗試從各個工序中融合精細生產(chǎn)理念，以保證葉絲的均勻性。

第三，溫度控制。在切絲工序中，加強溫度控制，是保證切絲均勻性的關(guān)鍵措施。在溫度升高時，會增加煙絲比例，甚至會降低煙絲分布質(zhì)量。在切絲工藝中，合理控制溫度，減少溫度造成的生產(chǎn)影響。融合先進的溫控工藝，積極抵消溫度帶來的不利因素，保證切絲均勻。

第四，流量控制。在切絲后的加料流量，對于卷絲均勻性具有一定干擾。如果加料量不均、物料含水量不均等，會改變加料流量大小，改變成品卷絲寬度，形成成品卷絲寬度不均的生產(chǎn)問題。因此，在切絲后的加料程序中，要加強流量控制，確保加料量的均衡性，可使用體積、重量控制的形式，采取定量加料形式。在定量前，要校準電子秤讀數(shù)，防止讀數(shù)不準造成的流量控制不善問題。一般情況下，電子秤的允許偏差為5%。

第五，環(huán)境控制。環(huán)境條件的變化會降低切絲成品葉絲寬度的均勻性，因此，煙草單位在制絲生產(chǎn)期間，要加強環(huán)境條件控制，借助智能科技合理控制環(huán)境條件，從溫度、濕度、空氣質(zhì)量等方面，降低環(huán)境的影響。此外，在客觀因素控制的同時，要積極開展人員、設(shè)備、管理各項工作，全面保證切絲的均勻性。

4 結(jié)語

綜上所述，結(jié)合兩組切絲機實際切絲寬度的數(shù)據(jù)處理發(fā)現(xiàn)，各組切絲機制絲寬度表現(xiàn)出差異性，離散分析具有定量反饋制絲寬度均勻性的優(yōu)勢。為控制葉絲寬度，減少寬度差異，要積極采用寬度控制技術(shù)，加強葉絲寬度精細控制，以精密加工，提高制絲質(zhì)量。此外，要加強人員專業(yè)性，保證設(shè)備更新及時，有序落實切絲設(shè)備運維工作，從人員、設(shè)備、運維、工藝各個環(huán)節(jié)，逐步提高切絲精準性。

參考文獻

[1] 肖靜，李昆.卷煙工藝中切絲寬度的均勻性分析[J].輕工科技，2020（11）：84-85.

[2] 蔡培良，李明，華衛(wèi)，等.基于物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)分析的卷煙包裝工藝參數(shù)自優(yōu)化研究[J].機械設(shè)計與制造工程，2020（6）：117-120.

[3] 周文娟，屈飚.卷煙工藝標準多形式溝通傳播的探索[J].傳媒論壇，2019（24）：69，71.