淺析卷煙設(shè)備因素對(duì)煙支總通風(fēng)率Cpk的影響關(guān)系

郭增

摘 要：煙支總通風(fēng)率是卷煙產(chǎn)品的一項(xiàng)重要物理指標(biāo)，其與煙支吸阻、各項(xiàng)煙氣煙堿量指標(biāo)以及成品感官質(zhì)量均有密切的影響關(guān)系。本文旨在通過對(duì)我廠預(yù)打孔及間隔涂膠長(zhǎng)線品種--金8mg總通風(fēng)率在同機(jī)型不同設(shè)備之間的差異性方面展開研究，以探尋卷煙設(shè)備因素對(duì)總通風(fēng)率Cpk的影響關(guān)系，一方面旨在通過調(diào)整卷煙設(shè)備來提高總通風(fēng)率過程控制的穩(wěn)定性，另一方面亦可減少同機(jī)型不同設(shè)備之間煙支總通風(fēng)率的控制差異，為物理指標(biāo)的可行性和適宜性提供判定依據(jù)。

關(guān)鍵詞：總通風(fēng)率；金8mg；卷煙設(shè)備；Cpk；穩(wěn)定性

1 引言

在2015年卷包車間煙支物理指標(biāo)超標(biāo)支數(shù)中，總通風(fēng)率的超標(biāo)比例一直居高不下，嚴(yán)重影響了車間產(chǎn)品滿分率指標(biāo)。通過對(duì)不同長(zhǎng)線品種的總通風(fēng)率超標(biāo)情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)：金8mg總通風(fēng)率超標(biāo)嚴(yán)重，支不合格率達(dá)到了1.23%。且在數(shù)據(jù)中可以發(fā)現(xiàn)，同機(jī)型同樣生產(chǎn)金8mg的各個(gè)機(jī)臺(tái)之間的總通風(fēng)率SD均值及偏移量均值的控制差異較為明顯，即總通風(fēng)率Cpk差異顯著。故本文旨在通過金8mg這一長(zhǎng)線品種入手，對(duì)卷包車間生產(chǎn)金8mg的四個(gè)同機(jī)型設(shè)備進(jìn)行研究，以探尋卷煙設(shè)備不同部位及各項(xiàng)參數(shù)對(duì)總通風(fēng)率的影響關(guān)系，提高總通風(fēng)率過程控制穩(wěn)定性。

2 總通風(fēng)率簡(jiǎn)介

總通風(fēng)率是指空氣通過卷煙紙進(jìn)入煙支內(nèi)的氣流量（紙通風(fēng)率Qc）與空氣通過煙支嘴棒進(jìn)入煙支內(nèi)的氣流量（嘴通風(fēng)率Qm）之和與總氣流量（Q）的比值，用百分比表示：總通風(fēng)率=（Qc+Qm）/Q×100%

3 存在問題

通過對(duì)生產(chǎn)金8mg的各個(gè)機(jī)臺(tái)總通風(fēng)率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，各機(jī)臺(tái)之間總通風(fēng)率偏移量及SD值相差較大，說明了同牌號(hào)下設(shè)備間總通風(fēng)率Cpk差異較為明顯。

4 原因分析

由于金8mg采取預(yù)打孔水松紙的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和間隔涂膠的工藝要求，煙支的涂膠質(zhì)量、PROTOS70機(jī)水松紙預(yù)加熱溫度、搓板溫度、涂膠部件穩(wěn)定性以及VE煙絲結(jié)構(gòu)等各項(xiàng)因素均可能導(dǎo)致總通風(fēng)率Cpk差異的出現(xiàn)。通過層層分析和研究，總結(jié)問題原因主要為以下三個(gè)方面：

4.1涂膠輥帶膠量不適宜

金8mg煙支是采用預(yù)打孔接裝紙間隔涂膠的工藝模式，通過孔洞進(jìn)入煙支的空氣流量，降低焦油含量。所以，涂膠量的大小在一定程度上會(huì)影響空氣通過水松紙時(shí)的損失量。

為了驗(yàn)證此推測(cè)，本文選擇在18#卷煙機(jī)分別取接裝紙上膠量為90g/萬支、95g/萬支、100g/萬支三種情況下各抽取30支煙支測(cè)試總通風(fēng)率的大小，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行方差分析。數(shù)據(jù)如下：

通過方差分析可以得出：由于差異顯著性水平P值=0.0<0.05，說明了不同涂膠輥帶膠量下總通風(fēng)率的變化是有顯著差異的。即目前18#卷煙機(jī)的涂膠輥帶膠量設(shè)定可能未達(dá)到最優(yōu)化值。

4.2 刮刀角度不正確

水松紙?jiān)谕磕z之前，需要經(jīng)過刮刀進(jìn)行形變處理，有利于裁切后的搓接質(zhì)量，且刮刀可將光滑的水松紙表面進(jìn)行摩擦，有利于水松紙對(duì)接裝膠進(jìn)行有效吸收。而刮刀角度可以影響水松紙的成型質(zhì)量和吃膠量。本文選擇在18#卷煙機(jī)試驗(yàn)刮刀角度分別在0°， -15°時(shí)煙支總通風(fēng)率是否存在顯著變化，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行雙樣本T檢驗(yàn)。數(shù)據(jù)如下：

通過分析可以得出：由于雙樣本T檢驗(yàn)P值=0.0<0.05，說明了不同涂膠輥帶膠量下總通風(fēng)率的變化是有顯著差異的。目前18#卷煙機(jī)的刮刀角度設(shè)定可能未達(dá)到最優(yōu)化值。

4.3涂膠部件不穩(wěn)定

4.3.1涂膠輥加工精度不合格

涂膠輥在膠鍋中取出定量的接裝膠后，通過抬紙棒與水松紙進(jìn)行滾涂式涂膠。涂膠輥的無膠區(qū)寬度決定了水松紙的無膠區(qū)分布。若涂膠輥加工精度不合格，則可直接導(dǎo)致內(nèi)、外排煙支的無膠區(qū)面積出現(xiàn)差異，從而影響內(nèi)、外排煙支的總通風(fēng)率均值，在混合測(cè)量時(shí)亦會(huì)造成總通風(fēng)率SD值的增大，最終導(dǎo)致Cpk偏低。

本文通過現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量18#卷煙機(jī)涂膠輥的內(nèi)、外排無膠區(qū)寬度，發(fā)現(xiàn)二者之間相差0.87mm。不符合內(nèi)、外排無膠區(qū)寬度差異≤0.5mm的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

4.3.2 大膠輥軸出現(xiàn)磨損

大膠輥（帶膠輥）的作用是從膠鍋內(nèi)定量取膠，滾涂至小膠輥（涂膠輥）后，進(jìn)行水松紙涂膠。故若大膠輥軸出現(xiàn)磨損，則會(huì)導(dǎo)致膠輥之間的平行度出現(xiàn)差異，最終導(dǎo)致內(nèi)、外排煙支涂膠區(qū)涂膠不均勻，導(dǎo)致內(nèi)、外排煙支總通風(fēng)率出現(xiàn)差異，最終導(dǎo)致總通風(fēng)率不穩(wěn)定。

本文現(xiàn)場(chǎng)使用游標(biāo)卡尺對(duì)18#卷煙機(jī)大膠輥軸直徑進(jìn)行測(cè)量。

通過現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量和觀察，本文發(fā)現(xiàn)大膠輥軸直徑已不能滿足20±0.1mm的標(biāo)準(zhǔn)，且可以在軸表面看出明顯的磨損痕跡。

5 解決方案

5.1設(shè)置最佳的涂膠輥帶膠量

在原因分析時(shí)，本文已得出涂膠輥帶膠量與總通風(fēng)率均值呈強(qiáng)負(fù)相關(guān)關(guān)系，故在帶膠量為120g/萬支的基礎(chǔ)上，繼續(xù)增加帶膠量。由于膠量過大將會(huì)導(dǎo)致設(shè)備掛膠嚴(yán)重，需要頻繁停機(jī)進(jìn)行設(shè)備保養(yǎng)，故設(shè)置的帶膠量上限不應(yīng)導(dǎo)致設(shè)備低于每2h保養(yǎng)一次的頻率（車間要求）。以下為帶膠量與保養(yǎng)時(shí)間試驗(yàn)。

通過實(shí)驗(yàn)，本文最終確定了最佳涂膠輥帶膠量為125g/萬支！

5.2設(shè)置最佳的刮刀角度

在原因分析的基礎(chǔ)上，本文分別設(shè)定刮刀角度為-15°、-10°、-5°、0°、 5°、10°、15° 的條件下取樣測(cè)試總通風(fēng)率均值，每組30支，并建立回歸方程擬合圖。

從回歸方程擬合圖中，本文得出最佳刮刀角度為4.72°。

5.3更換合格的大膠輥軸及涂膠輥

由于18#卷煙機(jī)涂膠輥加工精度不合格以及大膠輥軸磨損，本文對(duì)涂膠輥及大膠輥軸進(jìn)行了更換。更換之前，分別對(duì)二者的精度進(jìn)行了測(cè)量，數(shù)據(jù)均能夠滿足設(shè)備備件精度要求！

6 效果驗(yàn)證

6.1在設(shè)置完最佳參數(shù)，完成機(jī)械調(diào)整及換件后，本文對(duì)18#卷煙機(jī)內(nèi)、外排總通風(fēng)率再次進(jìn)行了測(cè)量，檢查是否存在差異。各取30支，共5組。通過統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，內(nèi)、外排煙支總通風(fēng)率偏移量差異得到了明顯的降低，最終的Cpk差異已不再顯著。

6.2 通過統(tǒng)計(jì)自5月4日開展活動(dòng)到6.16日活動(dòng)結(jié)束18#卷煙機(jī)單天總通風(fēng)率均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差以及Cpk統(tǒng)計(jì)情況?？梢缘贸觯赫{(diào)整后18#卷煙機(jī)6.16-7.17的跟蹤數(shù)據(jù)Cpk平均值達(dá)到了1.211，改善效果明顯。

7 結(jié)束語

在為期1個(gè)月的攻關(guān)活動(dòng)中，本文對(duì)影響總通風(fēng)率穩(wěn)定的各項(xiàng)因素進(jìn)行系統(tǒng)分析，對(duì)各項(xiàng)工藝、設(shè)備參數(shù)的優(yōu)化進(jìn)行不斷摸索，經(jīng)歷數(shù)次失敗，最終確定了18#卷煙最佳刮刀角度、最佳涂膠輥帶膠量?jī)身?xiàng)參數(shù)，金8mg總通風(fēng)率過程能力穩(wěn)步提高。

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