煙草制造業(yè)打碼裝置降耗研究

廖子立

川煙工業(yè)綿陽分廠，四川 綿陽 621000

煙草制造業(yè)的煙箱“一打雙掃”工程自2005年在國家煙草專賣局的統(tǒng)一部署實(shí)施下，多年來運(yùn)行穩(wěn)定，且在提升宏觀決策調(diào)控管理水平、打造“數(shù)字煙草”、實(shí)現(xiàn)行業(yè)信息化集成當(dāng)中，提高了中國煙草的總體競爭實(shí)力。從制造企業(yè)本身來講，“一打雙掃”的技術(shù)是提高企業(yè)競爭力的“重型武器”，為國家局的運(yùn)籌決勝提供了最大的信息支持。同時(shí)對于一個(gè)制造企業(yè)來說，節(jié)能降耗也是一個(gè)永恒不變的話題。如何使生產(chǎn)效率最大化，如何控制成本，是上至決策層下到普通職工共同關(guān)注的焦點(diǎn)。目前“一打雙掃”工程在川煙工業(yè)綿陽分廠運(yùn)行穩(wěn)定且能發(fā)揮出應(yīng)有功能，但打碼環(huán)節(jié)的打印頭消耗高，是一直困擾工廠生產(chǎn)的難題。2007年5月至2008年4月近一年時(shí)間的打印頭消耗統(tǒng)計(jì)顯示，川煙工業(yè)綿陽分廠共損壞打印頭21支，折合人民幣114870.00元，同比其他煙廠或行業(yè)標(biāo)桿，消耗數(shù)據(jù)高出了近15個(gè)百分點(diǎn)，且極大增加了成本費(fèi)用的負(fù)擔(dān)。

1 當(dāng)前現(xiàn)狀調(diào)查

1.1 設(shè)備及運(yùn)行狀況調(diào)查

川煙工業(yè)綿陽分廠實(shí)行“一打雙掃”工程以來，采用兩臺SATO M-8490Se打印貼標(biāo)機(jī)對成品煙進(jìn)行煙箱打印貼標(biāo)。首先，從設(shè)備方面講，M-8490Se型號的條碼打印機(jī)TDK LH6413K打印頭為一次性使用熱敏裝置，因其使用壽命短、價(jià)格昂貴、受過煙距離、打印密度影響大，不易保養(yǎng)等各種因素，導(dǎo)致?lián)p壞、更換頻率高。其次，以往采用人工搬運(yùn)成品煙箱至傳輸帶方式進(jìn)行垂直式打印，導(dǎo)致在傳輸帶上煙箱與煙箱之間距離、打印頭下的過煙距離、打印密度極不均勻甚至過高，極易損壞打印頭的熱敏元件，縮短其使用壽命甚至造成毀壞。

1.2 降耗攻關(guān)的可行性調(diào)查

在調(diào)查中發(fā)現(xiàn):1）川煙工業(yè)綿陽分廠歷史最好水平是有過年消耗打印頭數(shù)量為6個(gè)的歷史最低消耗記錄;2）設(shè)備能力方面，且與其他廠家同類設(shè)備橫向比較，在定期保養(yǎng)、正確維護(hù)、正確操作的情況下，每個(gè)打印頭的壽命一般會超過3個(gè)月。

2 對調(diào)查的若干原因分析篩選

1）操作工技能水平。打碼操作是重點(diǎn)技術(shù)崗位，操作工都是經(jīng)過精心挑選的員工，通過了系統(tǒng)的打碼操作培訓(xùn)及輔導(dǎo)，進(jìn)行了專業(yè)的考試測試等，所以操作工技能水平不是主要原因。

2）維修工技能水平。打印頭為一次性使用熱敏裝置。當(dāng)打印貼標(biāo)機(jī)出現(xiàn)故障的情況下，維修工對電器檢測、傳動(dòng)裝置等故障進(jìn)行檢查維修，而一旦打印頭損壞則不能對其進(jìn)行維修，所以維修工技能水平不是主要原因。

3）搬運(yùn)工責(zé)任心。以往采用人工搬運(yùn)成品煙箱至傳輸帶方式進(jìn)行打印，一般為3～4名搬運(yùn)工將成品煙箱由裝載液壓車搬運(yùn)至輸送帶，因個(gè)人搬運(yùn)方式不同，責(zé)任心不同（趕時(shí)間），搬運(yùn)煙箱至輸送帶的位置、時(shí)間均有差異甚至更高。這樣就造成了在傳輸帶上煙箱與煙箱之間距離、打印頭下的過煙距離、打印密度極不均勻甚至過高，極易損壞打印頭的熱敏元件，縮短其使用壽命甚至造成毀壞。所以確認(rèn)搬運(yùn)工責(zé)任心為要因。

4）輸送帶無導(dǎo)向裝置。煙箱到輸送帶后，因人工放置方式、位置差異，導(dǎo)致煙箱移動(dòng)至打印頭下的位置不標(biāo)準(zhǔn)，易造成標(biāo)簽紙卡紙、飛紙，以及吸氣裝置的磨損、堵塞，導(dǎo)致打印裝置強(qiáng)烈震動(dòng)、對打印頭造成傷害。所以確認(rèn)輸送帶無導(dǎo)向裝置為要因。

5）人工控制輸送帶煙箱密度。因打印頭為為一次性使用熱敏裝置，每次打印動(dòng)作會瞬間提升其溫度，所以要求每次打印具有均勻的間隔時(shí)間。而輸送帶煙箱密度直接決定了其間隔時(shí)間，所以確認(rèn)人工輸送帶煙箱密度為要因。

6）垂直打印。SATO M-8490Se打印貼標(biāo)機(jī)，采用垂直式打印，當(dāng)煙箱移動(dòng)至打印頭處進(jìn)行打印時(shí)，處于打印頭下方。因打印貼標(biāo)機(jī)處于打印狀態(tài)，不斷的震動(dòng)、抖動(dòng)都會直接影響打印引擎打印標(biāo)簽的位置、加速打印頭的磨損程度。特別是當(dāng)打印引擎垂直打印時(shí)發(fā)生跑位或者變形，因位于下方輸送帶上的煙箱沒有預(yù)留空間，不能對裝置整體震動(dòng)抖動(dòng)起到緩沖作用，導(dǎo)致其幅度增大，對打印頭造成極大的損害，所以確認(rèn)垂直打印為要因。

7）標(biāo)簽紙、碳帶的質(zhì)量。標(biāo)簽紙材料，是以紙張、薄膜或特種材料為面料，背面涂有膠粘劑，以涂硅保護(hù)紙為底紙的一種復(fù)合材料。由于涂布技術(shù)有多種，致使不干膠材料形成有不同檔次。銅版紙經(jīng)過表面處理，所以使用一般質(zhì)碳帶即可，模造紙及卡紙表面粗糙，必須使用較柔軟的碳帶。公司統(tǒng)一定點(diǎn)采購標(biāo)簽紙及碳帶，標(biāo)簽紙的種類一般來說是相同的。不存在因來料種類不同而造成機(jī)械損傷的情況發(fā)生，所以確認(rèn)標(biāo)簽紙、碳帶的質(zhì)量不是要因。

8）保養(yǎng)制度考核力度。一號工程實(shí)施以來，建立了《煙箱自動(dòng)打印貼標(biāo)機(jī)操作保養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)》、《關(guān)于 “一號工程”終端設(shè)備保養(yǎng)維護(hù)的通知》等一系列規(guī)章制度對現(xiàn)場保養(yǎng)進(jìn)行管理約束。通過日保、班前班后保養(yǎng)等考核，操心工均能按要求做到對打印裝置的保養(yǎng)清潔，所以確認(rèn)保養(yǎng)制度考核力度不是要因。

9）搬運(yùn)制度不完善。一號工程實(shí)行以來，搬運(yùn)工為物質(zhì)管理科成品庫所統(tǒng)一指揮，主要負(fù)責(zé)打碼掃描后至成品庫的煙箱搬運(yùn)。搬運(yùn)的規(guī)程、水平、時(shí)間與物質(zhì)科的考核掛鉤。搬運(yùn)工放置煙箱至輸送帶的方式，間接影響打印的好壞，所以確認(rèn)搬運(yùn)制度不完善不是要因。

10）現(xiàn)場灰塵多，環(huán)境差。打碼房因其空間大，層高值大，過往卷包材料車頻繁等因素，導(dǎo)致現(xiàn)場灰塵多。為此操作工接取打碼機(jī)氣管進(jìn)行定期保養(yǎng)吹灰，按照保養(yǎng)規(guī)程對打印頭進(jìn)行酒精擦拭，所以確認(rèn)現(xiàn)場灰塵多、環(huán)境差不是要因。

經(jīng)過逐條認(rèn)真調(diào)查，確認(rèn)造成打印頭損壞的主要原因是：1）搬運(yùn)工責(zé)任心；2）輸送帶無導(dǎo)向裝置；3）人工輸送帶煙箱密度；4）垂直打印。

3 針對篩選出的主要原因制定對策及方案

1）針對搬運(yùn)工責(zé)任心和人工輸送帶煙箱密度兩個(gè)原因，我們更改了人工搬運(yùn)方式，通過使用兩臺托盤式提升機(jī)，并將提升機(jī)與打碼機(jī)輸送帶對接，通過提升機(jī)的九臺托盤循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)，控制輸送速度、控制煙箱間距，平均分布輸送帶上煙箱與煙箱之間的間隔距離。

2）針對垂直打印的問題，我們將打印裝置橫向放置，打印頭與煙箱處于水平位置，減少因打印裝置的震動(dòng)造成打印頭損傷的頻率。

3）針對輸送帶無導(dǎo)向裝置的問題，我們在輸送帶兩邊焊接鋼管，引導(dǎo)煙箱移動(dòng)位置，對輸送帶煙箱進(jìn)行引導(dǎo)，調(diào)整至最佳打印位置。

4 對制訂的試驗(yàn)方案措施進(jìn)行實(shí)施

對策實(shí)施一：更改人工搬運(yùn)方式

使用兩臺托盤式提升機(jī)，連接一樓的生產(chǎn)車間與二樓的打碼房。成品煙箱經(jīng)人工搬運(yùn)至生產(chǎn)車間提升機(jī)入口端，被托盤裝載，再通過均分九臺托盤的間距，調(diào)節(jié)九臺托盤的升降速度，煙箱從一樓提升至二樓提升機(jī)出口處，進(jìn)入活動(dòng)輸送帶勻速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)輸送帶輸送至打印裝置處進(jìn)行打碼。通過提升機(jī)托盤的均勻分割，煙箱與煙箱之間間距保持均勻，且能夠控制速度，控制間隔時(shí)長，使打印頭在連續(xù)打印狀態(tài)下保持性能穩(wěn)定，不易損壞。通過調(diào)節(jié)，每臺打碼機(jī)改進(jìn)前后打印頭每分鐘打印次數(shù)、煙箱間距發(fā)生了變化：改進(jìn)前打印頭每分鐘打印次數(shù)為20～25次。改進(jìn)后打印頭每分鐘打印次數(shù)為14次。每分鐘降低打印次數(shù)4～11次。改進(jìn)前煙箱間距30～100cm，進(jìn)后煙箱間距穩(wěn)定在120cm?？梢钥闯鰧?shí)施改進(jìn)后不但大大降低了打印頭工作的負(fù)荷，也穩(wěn)定了打印頭的工作頻率。

對策實(shí)施二：更改垂直打印方式

我們在6月中旬對打碼機(jī)打印貼標(biāo)裝置的位置進(jìn)行了調(diào)整，由原來的皮帶輸送機(jī)上方調(diào)整至皮帶輸送機(jī)的左側(cè)。而打印引擎與煙箱貼標(biāo)面成水平對應(yīng)位置，這樣當(dāng)煙箱輸送至打印處時(shí)，打印頭成水平打印，煙箱后側(cè)有足夠的空間保證煙箱微移，對打印時(shí)的整體裝置震動(dòng)起到緩沖作用。同時(shí)，我們在改造的過程中，把以往垂直打印時(shí)固定懸掛打印裝置的鋼架進(jìn)行了改造，在鋼架下方兩側(cè)增加了固定支架，將打印裝置以水平位置固定在鋼架上，這樣大大減小了打印裝置工作時(shí)的震幅，對打印頭起到了保護(hù)作用。

對策實(shí)施三：增加導(dǎo)向裝置

改善前，人工搬運(yùn)煙箱放置在輸送帶上，煙箱再傳輸至打印頭處。因搬運(yùn)工放置方式、責(zé)任心等因素，煙箱不能規(guī)則的放置，或左右偏移，或與輸送帶不平行，且輸送帶摩擦等原因，致使煙箱至打印頭處處于不規(guī)則狀態(tài)，造成無法打印標(biāo)簽至煙箱上、飛紙、卡紙等現(xiàn)象，對打印頭造成間接傷害。我們在每臺打碼機(jī)的輸送帶兩側(cè)各增加了兩根導(dǎo)輥，對從提升機(jī)運(yùn)送到輸送帶上的煙箱進(jìn)行摩擦、校正其位置、姿態(tài)，并調(diào)節(jié)了導(dǎo)輥扭曲度，定出了煙箱與輸送帶邊緣、導(dǎo)輥與輸送帶邊緣、導(dǎo)輥與打印引擎邊緣等若干點(diǎn)距。使煙箱均能保持正確的位置、形態(tài)傳輸至打印頭處進(jìn)行打印貼標(biāo)。

經(jīng)過試運(yùn)行，均能保證每箱煙能在打印頭處達(dá)到最佳位置及形態(tài)。

5 打印頭消耗降低后的效果驗(yàn)證

我們在2008年6月中旬至11月份對效果進(jìn)行了驗(yàn)證，改造后6個(gè)月打印頭消耗情況為1個(gè)，折合人民幣5470.00元。對比改造前12個(gè)月打印頭消耗情況，在節(jié)約半年耗費(fèi)開支上，預(yù)計(jì)年消耗量為2支，年度可節(jié)約費(fèi)用：（改造前12個(gè)月消耗金額）114870.00-（預(yù)計(jì)改造后12個(gè)月消耗金額）10940.00 = 103930（元）

通過此次研究攻關(guān)，控制了打印頭使用的成本，達(dá)到了節(jié)能降耗的目的，也從另一方面降低了最基礎(chǔ)客戶端的停機(jī)率，穩(wěn)定了“一打雙掃”工程的運(yùn)行，確保了對決策層的最大信息支持。同時(shí)，也可以作為同行制造業(yè)解決打碼裝置中打印頭消耗高問題的參考手段。

[1]羅先學(xué).煙草物流成本管理.煙草IT服務(wù)，2009，6.

[2]周文豪.自動(dòng)識別技術(shù)在煙草物流中的應(yīng)用.中國電子商情(RFID技術(shù)與應(yīng)用)，2007（3）.

[3]屈琦.煙草物流管理平臺的設(shè)計(jì)與應(yīng)用.煙草科技，2007（1）.