降低高速機(jī)內(nèi)襯缺陷率

石中

摘 要：煙草行業(yè)和市場(chǎng)對(duì)卷煙質(zhì)量的要求日益提高，質(zhì)量是企業(yè)持續(xù)發(fā)展的決定性因素。超高速機(jī)在我廠的生產(chǎn)中起著舉足輕重的作用，因此，高速機(jī)的質(zhì)量控制也是生產(chǎn)中的十分重要。在包裝工序中，內(nèi)襯缺陷占所有小盒外觀缺陷的54.8%，因而降低內(nèi)襯缺陷不僅可以提高產(chǎn)品質(zhì)量，還可以減少消耗，帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益，所以降低內(nèi)襯缺陷率有重要而實(shí)際的意義。

關(guān)鍵詞：超高速 內(nèi)襯紙 缺陷率

1、前言

隨著市場(chǎng)抽檢的形勢(shì)越來越嚴(yán)峻，整個(gè)煙草行業(yè)和市場(chǎng)對(duì)卷煙質(zhì)量的日益提高。按照國(guó)家局質(zhì)量管理體系建設(shè)的總體部署和要求，緊緊圍繞“卷煙上水平”的基本方針和戰(zhàn)略任務(wù)，爭(zhēng)創(chuàng)“一流的質(zhì)量管理體系”，廠部提出“過程質(zhì)量零容忍，成品質(zhì)量零缺陷”，質(zhì)量作為企業(yè)發(fā)展之根本，是企業(yè)持續(xù)發(fā)展的決定性因素。2014年高速機(jī)已全面投入使用，高速機(jī)因其運(yùn)行機(jī)速快，產(chǎn)量高的特點(diǎn)，在我廠的生產(chǎn)中起著舉足輕重的作用，因此，高速機(jī)的質(zhì)量控制也是生產(chǎn)中的重中之重。

在包裝工序中，小盒外觀質(zhì)量較條裝與盒內(nèi)煙支質(zhì)量較差。其中，內(nèi)襯缺陷占所有小盒外觀缺陷的54.8%，這在所有產(chǎn)品外觀缺陷中占有相當(dāng)高的比重。內(nèi)襯缺陷會(huì)導(dǎo)致消耗上升，因缺陷的返工也將增加人工和材料的成本，因而降低內(nèi)襯缺陷不僅可以提高產(chǎn)品質(zhì)量，還可以減少消耗，有利于產(chǎn)、質(zhì)、耗各項(xiàng)指標(biāo)的提升，有助于達(dá)到創(chuàng)建優(yōu)秀工廠的目標(biāo)，從而帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益，所以降低內(nèi)襯缺陷率有重要而實(shí)際的意義。

2、現(xiàn)狀調(diào)查

調(diào)查一：統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明2015年7月— 12月高速機(jī)型過程內(nèi)襯缺陷率為9.45‰，且波動(dòng)較大，最低缺陷率僅為7.26‰，最高達(dá)到11.06‰。而產(chǎn)同樣牌別的中速機(jī)平均內(nèi)襯缺陷率僅為6.49‰，高速機(jī)的內(nèi)襯缺陷遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于這一平均水平，嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量。2015年高速機(jī)計(jì)劃年產(chǎn)為31.5萬(wàn)箱，占總產(chǎn)量的50%，所以降低高速機(jī)的內(nèi)襯缺陷迫在眉睫。

調(diào)查二：統(tǒng)計(jì)近2015年7月至2015年12月中4臺(tái)高速機(jī)，在1024次內(nèi)襯缺陷中，每個(gè)缺陷種類的出現(xiàn)的頻次，如下表：

從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的排列圖可以看出，內(nèi)襯開口端皺褶、內(nèi)襯壓花偏、是導(dǎo)致缺陷率高的主要項(xiàng)目，這兩項(xiàng)缺陷占到所有缺陷的90%以上。

可以看出，“內(nèi)襯開口端皺褶”“內(nèi)襯壓花偏”是內(nèi)襯缺陷率高的癥結(jié)，占缺陷總數(shù)的91%。也是必須解決的問題。

3、改進(jìn)思路和分析

為解決內(nèi)襯缺陷率高，我們?cè)敿?xì)分析了高速機(jī)內(nèi)襯包裝過程，并繪制了其流程圖：

根據(jù)統(tǒng)計(jì)出的高缺陷率，小組成員通過“頭腦風(fēng)暴法”，集思廣益，從流程中尋找到影響缺陷率高的潛在因素。并用關(guān)聯(lián)圖進(jìn)行歸納總結(jié)：

3.1、原因分析

確認(rèn)一：內(nèi)襯紙厚

確認(rèn)方法：用千分尺測(cè)量?jī)?nèi)襯紙厚度

標(biāo) 準(zhǔn)：普通鋁箔紙厚度為0.050-0.080mm

確認(rèn)過程：現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量南京（紅）鋁箔紙厚度。取不同批次材料進(jìn)行測(cè)量，每卷材料測(cè)量10次

實(shí)際測(cè)量：

確認(rèn)結(jié)果：從折線圖上，可以看出鋁箔紙厚度高低處于0.075-0.080mm之間，滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

確認(rèn)二：穩(wěn)定爪短

標(biāo) 準(zhǔn)：根據(jù)FOCKE公司維修手冊(cè)要求，穩(wěn)定爪長(zhǎng)度≥7.5mm。

確認(rèn)方法：穩(wěn)定爪短容易造成拍壓板沒有穩(wěn)住內(nèi)襯，使小盒內(nèi)內(nèi)襯上折疊面展開幅度較大。用游標(biāo)卡尺對(duì)穩(wěn)定爪的長(zhǎng)度進(jìn)行測(cè)量，為7mm。由于這個(gè)部件為一個(gè)整體，穩(wěn)定爪的長(zhǎng)度沒有辦法調(diào)節(jié)，因此，穩(wěn)定爪處用螺絲釘鉚住一塊長(zhǎng)爪。根據(jù)反復(fù)試驗(yàn)，只要不與其他部件相碰撞，最大限度延長(zhǎng)穩(wěn)定爪的長(zhǎng)度，對(duì)阻止小盒內(nèi)內(nèi)襯上折疊面的反彈效果越好。

改進(jìn)前 改進(jìn)后

確認(rèn)過程：

我們將FKGS2#上的穩(wěn)定爪改為了9.5mm的。抽取一段時(shí)間內(nèi)FKGS2#所檢測(cè)到的包內(nèi)襯紙皺的缺陷數(shù)，記錄數(shù)據(jù)如下表：

確認(rèn)結(jié)果：當(dāng)樣本量為800時(shí)，雙比率（2P）檢驗(yàn)功效可達(dá)到96.81%，雙比率（2P）檢驗(yàn)的P=0.000，小于0.05，兩種不同的長(zhǎng)度的穩(wěn)定爪對(duì)開口端皺缺陷有顯著差異

結(jié) 論：是主要原因

確認(rèn)四：支撐點(diǎn)偏離角度大

標(biāo) 準(zhǔn)：根據(jù)FOCKE公司維修手冊(cè)要求，支撐點(diǎn)偏離角度≤2.5°

確認(rèn)方法：

支撐點(diǎn)的位置偏離容易導(dǎo)致兩道壓紋不均勻，內(nèi)襯切割后折疊時(shí)深淺不一會(huì)導(dǎo)致內(nèi)襯的開口端褶皺，且位置的偏離更會(huì)使商標(biāo)偏離中心位置，即形成壓花偏的缺陷。

因此選取偏離中心點(diǎn)0.0°、1.5°、2.5°三個(gè)位置下，分別檢測(cè)包內(nèi)襯紙皺、壓花偏的缺陷數(shù)，并進(jìn)行卡方試驗(yàn)。

確認(rèn)過程：

記錄數(shù)據(jù)如下表：

確認(rèn)結(jié)果：由分析可知，兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的卡方檢驗(yàn)P值均小于0.05。因此，在生產(chǎn)條件不變的情況下，不同水平值下，內(nèi)襯開口端皺缺陷與壓花偏缺陷都不同。即應(yīng)認(rèn)為支撐點(diǎn)角度偏離大是內(nèi)襯缺陷的要因。

結(jié) 論：是主要原因

確認(rèn)五：夾緊裝置兩邊磨損偏差大

標(biāo) 準(zhǔn)：根據(jù)FOCKE公司維修手冊(cè)要求，夾緊裝置兩邊磨損偏差≤2.5mm

確認(rèn)方法：

夾緊裝置兩邊磨損偏差大容易導(dǎo)致兩輥間的距離不一致，使兩道內(nèi)襯在輸送過程中，內(nèi)襯跑偏，導(dǎo)致包裝成小包后，壓花偏。取棍子兩邊的中心點(diǎn)作為測(cè)量點(diǎn)，分別?。?mm，5.3mm）、（3.5mm，4.8mm）、（3.8mm，4.3mm）的位置下，壓花偏的缺陷數(shù).

確認(rèn)過程：

記錄數(shù)據(jù)如下表：

確認(rèn)結(jié)果：由分析可知，卡方檢驗(yàn)P值=0.115>0.05。因此，在生產(chǎn)條件不變的情況下，不同磨損程度下的壓花偏缺陷相同，即應(yīng)認(rèn)為兩邊磨損偏差大對(duì)內(nèi)襯缺陷沒有顯著影響。

確認(rèn)六：導(dǎo)軌開口大

標(biāo) 準(zhǔn)：根據(jù)FOCKE公司維修手冊(cè)要求，導(dǎo)軌開口≤18mm

確認(rèn)方法：導(dǎo)軌開口大容易造成內(nèi)襯反彈，對(duì)包內(nèi)襯紙開口端的褶皺影響較大，因此根據(jù)當(dāng)時(shí)產(chǎn)量比例來抽取樣本，選取9mm，12mm和17mm三個(gè)大小下，記錄檢測(cè)到的包內(nèi)襯紙皺的缺陷數(shù)。

確認(rèn)過程：記錄數(shù)據(jù)如下表：

確認(rèn)結(jié)果：由分析可知，卡方檢驗(yàn)P值=0.001<0.05。因此，在生產(chǎn)條件不變的情況下，不同開口大小下的開口端皺缺陷不相同，即應(yīng)認(rèn)為導(dǎo)軌開口大對(duì)內(nèi)襯缺陷有顯著影響。

結(jié) 論：是主要原因

確認(rèn)七：穩(wěn)定爪距離內(nèi)襯遠(yuǎn)

標(biāo) 準(zhǔn)：根據(jù)FOCKE公司維修手冊(cè)要求，穩(wěn)定爪與內(nèi)襯距離≤18mm

確認(rèn)方法：

穩(wěn)定爪和內(nèi)襯間的距離遠(yuǎn)容易造成拍壓板沒有穩(wěn)住內(nèi)襯，對(duì)包內(nèi)襯紙展開平整影響較大，因此根據(jù)當(dāng)時(shí)產(chǎn)量比例來抽取樣本，選取3mm和4mm兩個(gè)長(zhǎng)度下，所檢測(cè)到的包內(nèi)襯紙皺的缺陷數(shù)。

確認(rèn)過程：

記錄數(shù)據(jù)如下表：

確認(rèn)結(jié)果：當(dāng)樣本量為800時(shí)，雙比率（2P）檢驗(yàn)功效可達(dá)到90.47%，雙比率（2P）檢驗(yàn)的P=0.001，小于0.05，穩(wěn)定爪距離小包的距離對(duì)開口端皺缺陷有顯著差異，因此穩(wěn)定爪距離是影響內(nèi)襯缺陷的顯著原因。

結(jié) 論：是主要原因

確認(rèn)八：拉頭刀鈍

標(biāo) 準(zhǔn)：根據(jù)FOCKE公司維修手冊(cè)要求，拉頭刀更換周期≤半年

確認(rèn)方法：

由于切割材料的磨損，以及膠垢粉塵的滯留打掃的不夠及時(shí)，引起刀的磨損容易引起內(nèi)襯粘連毛邊，撕片不齊，內(nèi)襯片粘連等一系列問題，這些問題容易引發(fā)內(nèi)襯紙跑偏，從而壓花跑偏。從車間輪保維修記錄查看維修工更換周期。

確認(rèn)過程：

檢查輪保和日常維修記錄，維修工平均更換拉頭刀片的周期為3個(gè)月

確認(rèn)結(jié)果：

維修工在每三個(gè)月檢修機(jī)器時(shí)更換刀片，縮短其使用周期，減少了其因磨損帶來的不必要的質(zhì)量問題。

4、制定對(duì)策

我們確定了影響開口端皺的要因：穩(wěn)定爪短，支撐點(diǎn)偏離角度大，穩(wěn)定爪距離內(nèi)襯遠(yuǎn)，導(dǎo)軌開口大。

影響壓花偏的要因：支撐點(diǎn)偏離角度大。

根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況，對(duì)要因做技術(shù)改造，來解決內(nèi)襯缺陷問題。

影響開口端皺的原因“支撐點(diǎn)偏離角度大”在上圖中①的位置，“穩(wěn)定爪短、穩(wěn)定爪距離內(nèi)襯遠(yuǎn)、導(dǎo)軌開口大”均在圖②的位置，由圖中可以明顯看出，“支撐點(diǎn)偏離角度大”與其他三項(xiàng)距離遠(yuǎn)，沒有相互影響的情況。

5、對(duì)策實(shí)施

5.1、支撐點(diǎn)偏離角度大方案實(shí)施

壓紋輥使用一段時(shí)間，由于設(shè)備的高度運(yùn)轉(zhuǎn)及重力作用，支撐點(diǎn)的位置容易偏離。導(dǎo)致兩道壓紋不均勻，內(nèi)襯切割后折疊時(shí)深淺不一會(huì)導(dǎo)致內(nèi)襯的開口端褶皺。但只要支撐點(diǎn)的位置偏離在一定可控范圍內(nèi)，都不會(huì)造成開口端皺褶，所以需確認(rèn)支撐點(diǎn)偏離的可控角度范圍。

數(shù)據(jù)收集：當(dāng)樣本量足夠大時(shí)，即NP>5時(shí)，不良數(shù)可看做為連續(xù)型數(shù)據(jù)。以“‰”記錄不良率，則5000以上的樣本量可以看做連續(xù)型數(shù)據(jù)。記錄生產(chǎn)中自檢和抽檢中內(nèi)襯開口端皺的不良數(shù)量，其中，自檢為每小時(shí)6次，每次20包，每天共生產(chǎn)21小時(shí)。采集兩天的數(shù)據(jù)進(jìn)行研究，樣本量即為：6（次）×20（包）×21（小時(shí)）×2（天）=5040（包）。

試驗(yàn)方案：在FKGS2#上進(jìn)行改進(jìn)試驗(yàn)。在同樣的生產(chǎn)條件下，支撐點(diǎn)最大偏離角度為2°，且有內(nèi)外偏離，記向內(nèi)為負(fù)（-），向外為正（+）。因此，選取偏離中心點(diǎn)-2°、-1°、0°、+1°、+2°，每組重復(fù)5次試驗(yàn)，對(duì)支撐點(diǎn)不在中心位置的五種程度所生產(chǎn)出來的煙包進(jìn)行收集。

我們建立假設(shè)檢驗(yàn)：

H0：模型無效；H1：模型有效

從ANOVA表中，對(duì)應(yīng)回歸項(xiàng)的P值=0.000<0.005，表明拒絕原建設(shè)，即可以判定二次擬合模型總體來說是有效的，從中也可以看出方差的序貫分析線性項(xiàng)，P值=0.424，可見線性趨勢(shì)是不顯著的；二次項(xiàng)，P值=0.000，可見二次項(xiàng)趨勢(shì)是顯著的。

通過二次擬合線圖分析得到的回歸方程，整個(gè)回歸方程的模型是顯著的，各變量系數(shù)也都是顯著的，得到回歸方程為：

花偏 = 2.766 + 0.6600 角度 + 2.357 角度**2

計(jì)算得出，當(dāng)角度為-0.14時(shí)，不良數(shù)可以達(dá)到0。我們近似看出在中心點(diǎn)時(shí)不良數(shù)最少。但只要支撐點(diǎn)的位置偏離在一定可控范圍內(nèi)，壓花偏的不良數(shù)都是可以接受的。按照可接受的樣本數(shù)5040的1%來計(jì)算，不良數(shù)為5，由回歸方程式的到的角度近似為±1°，即偏離中心點(diǎn)角度為1°以內(nèi)的都是可控角度范圍。

重新設(shè)置支撐點(diǎn)的位置，都調(diào)整為0°進(jìn)行生產(chǎn)，取樣5040包檢測(cè)壓花偏，樣品均值為3支，不良率為0.5%，為可接受。

因支撐點(diǎn)偏離角度對(duì)壓花褶皺、壓花偏均有影響，綜合考慮兩方面的情況，讓缺陷達(dá)到最小值，最終偏離角度在0.5°以內(nèi)為佳。

5.2、穩(wěn)定爪短方案實(shí)施

穩(wěn)定爪短容易造成拍壓板沒有穩(wěn)住內(nèi)襯，使小盒內(nèi)內(nèi)襯上折疊面展開幅度較大。穩(wěn)定爪在不與其他部件相碰撞的前提下，長(zhǎng)度越長(zhǎng)，對(duì)阻止小盒內(nèi)內(nèi)襯上折疊面的反彈效果越好。

將試驗(yàn)用的穩(wěn)定爪的長(zhǎng)度設(shè)定到會(huì)與其他部件相碰撞，裝到設(shè)備上。反復(fù)試驗(yàn)打磨，恰好不與其他部件相碰撞，是穩(wěn)定爪的最佳長(zhǎng)度，最終我們將FKGS2#上的穩(wěn)定爪確定為9.5mm。

在FKGS2#上進(jìn)行檢驗(yàn)，同樣取樣本為5040包的盒裝煙，檢測(cè)開口端皺，記錄如下：

檢測(cè)平均不良數(shù)為4.8個(gè)，不良率為1%。

對(duì)穩(wěn)定爪長(zhǎng)短進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)和加工，確保其整體性。

5.3、穩(wěn)定爪距離內(nèi)襯遠(yuǎn)與導(dǎo)軌開口大的方案實(shí)施

在其他生產(chǎn)條件不變，穩(wěn)定爪已在9.5mm的條件下，分別設(shè)定穩(wěn)定爪距煙包的距離、導(dǎo)軌開口度距離的兩因子兩水平的正交試驗(yàn)，取樣5040個(gè)小盒，分別檢測(cè)內(nèi)襯開口端皺的缺陷，試驗(yàn)設(shè)計(jì)如下：

1、試驗(yàn)數(shù)據(jù)收集

用Minitab分析因子設(shè)計(jì)：

擬合因子： 缺陷數(shù) 與 穩(wěn)定爪距離， 開口度大小

本試驗(yàn)就是為了使缺陷數(shù)越少越好，從圖中看，存在這樣一個(gè)最小值，并利用“響應(yīng)優(yōu)化器”，直接獲得最佳點(diǎn)，如下：

利用“響應(yīng)優(yōu)化器”得到最優(yōu)解：穩(wěn)定爪離內(nèi)襯頂端距離為0.63mm，導(dǎo)軌開口度大小為3.70mm，出現(xiàn)開口端皺的缺陷最小。

重新設(shè)置最優(yōu)條件，得到開口端皺的缺陷最小的95%預(yù)測(cè)區(qū)間和95%置信區(qū)間如下：

使用 缺陷數(shù) 模型的新設(shè)計(jì)點(diǎn)數(shù)的預(yù)測(cè)響應(yīng)

點(diǎn) 擬合值 擬合值標(biāo)準(zhǔn)誤 95% 置信區(qū)間 95% 預(yù)測(cè)區(qū)間

1 5.78067 0.812928 （3.85840， 7.70294） （0.978514， 10.5828）

試驗(yàn)結(jié)果顯示穩(wěn)定爪離內(nèi)襯頂端距離為0.63mm，導(dǎo)軌開口大小為3.70mm，每5040個(gè)小盒中出現(xiàn)開口端皺的缺陷最小5.78個(gè)。并置信和預(yù)測(cè)值均是可接受的范圍內(nèi)。

重新設(shè)置穩(wěn)定爪離內(nèi)襯頂端距離為0.63mm，導(dǎo)軌開口度大小為3.70mm，進(jìn)行生產(chǎn)，取樣5040包檢測(cè)壓花偏，樣品均值為5.5支，不良率為1.1%，穩(wěn)定且處于比較低的水平。

制圖人：蔡偉 時(shí)間： 2016年8月31日

6.2、效益核算

項(xiàng)目通過設(shè)備參數(shù)調(diào)整及改造，將內(nèi)襯缺陷率從9.45‰降低到了5.61‰，從而節(jié)約因缺陷造成的材料、人員及生產(chǎn)方面的成本。

收益=材料成本+制造成本+人工成本

=（單箱內(nèi)襯成本C1+單箱制造成本C2+單箱高速機(jī)人工成本C2）×（目標(biāo)缺陷率R1-當(dāng)前缺陷率R2）×產(chǎn)量P

=（C1+C2+C3）×（R1- R2）×P

另外還有實(shí)現(xiàn)創(chuàng)優(yōu)工作的無形效益。

全年收益=（331.47+3214.35+654.18）元×（0.00933-0.00561）×289400箱

=452.16萬(wàn)元

另外還有的無形效益。