提高卷煙材料適用性研究模型的構(gòu)建

侯平賢 王秋菊

（河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司駐馬店卷煙廠，河南駐馬店 463000）

卷煙材料是卷煙的重要組成部分，其適用性直接影響到卷煙的產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟效益。卷煙生產(chǎn)過程中普遍存在煙用材料特別是條與盒包裝紙的機臺適用性不高問題，數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示因小盒包裝紙適用性低造成的剔除量損耗可達到3.72 元/箱，煙用材料的適用性問題已經(jīng)成為制約行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的瓶頸。本文以銅版小盒包裝紙為試驗材料，以YB25 軟盒包裝機為試驗設(shè)備，在生產(chǎn)中探索出一套提高卷煙材料適用性的研究模型，可準(zhǔn)確定位、優(yōu)化和控制影響材料適用性的關(guān)鍵指標(biāo)，對煙用材料適用性研究有積極的指導(dǎo)作用，按研究流程闡述如下。

1 確定卷煙材料適用性的定量描述方法

用包裝紙影響包裝設(shè)備的有效作業(yè)率和包裝紙產(chǎn)生的缺陷產(chǎn)品剔除量兩個指標(biāo)定量描述包裝紙的機臺適用性。

影響設(shè)備有效作業(yè)率=（包裝紙使用停機時間/設(shè)備運行時間）×100%

剔除量（包/萬支）=包裝紙?zhí)蕹裏煱鼣?shù)量/生產(chǎn)產(chǎn)量

2 建立卷煙材料適用性的流程分析模型

按照流程-輸入-類型-輸出的模式進行流程分析，明確描述包裝紙使用過程每一活動單元對應(yīng)的設(shè)備具體部位和包裝紙質(zhì)量指標(biāo)對包裝紙適用性的影響結(jié)果（見表1）。

表1 YB25 銅版小盒包裝紙使用流程分析（篇幅有限部分展示）

3 建立材料適用性因果矩陣評價模型

依據(jù)詳細流程圖中的流程、輸入和輸出項目，建立因果矩陣分析表，將流程輸出中影響包裝紙適用性的使用缺陷分為堵塞停機、缺陷剔除和外觀質(zhì)量缺陷三類。組織有資質(zhì)的技術(shù)人員，對過程輸入可控因子對影響材料使用的重要度及等級進行打分，取評分的均值作為矩陣打分值繪制因果矩陣表，具體見表2。對輸入因子對應(yīng)的總分值進行排序比較，篩選出分值高的因子即為影響包裝紙適用性的潛在關(guān)鍵質(zhì)量指標(biāo)和設(shè)備部位。

表2 YB25 銅版小盒包裝紙使用過程因果矩陣分析（部分展示）

4 建立設(shè)備預(yù)防性維護保障模式

對因果矩陣分析出的影響包裝紙適用性的設(shè)備關(guān)鍵部位進行分析、調(diào)整和改進，明確設(shè)備預(yù)防性維護部位、維護要求和需要解決的包裝紙適用性問題，建立包裝紙適用性設(shè)備預(yù)防維護規(guī)定，開展相應(yīng)的設(shè)備預(yù)防性維護，確保包裝紙在使用過程中設(shè)備運行穩(wěn)定。

5 建立卷煙材料質(zhì)量指標(biāo)相關(guān)性分析模型

對因果矩陣分析出的包裝紙潛在關(guān)鍵質(zhì)量指標(biāo)及其適用性進行檢測和統(tǒng)計，分析銅版小盒包裝紙各指標(biāo)間的相關(guān)性，確定出影響包裝紙適用性的關(guān)鍵質(zhì)量指標(biāo)為包裝紙平整度、厚度、定量、動摩擦系數(shù)、含水率、吸水性T95。具體分析結(jié)果見表3，表中單元格上一行為相關(guān)系數(shù)，下一行為P 值，P 值小于0.05指標(biāo)間為顯著相關(guān)關(guān)系，反之無相關(guān)性。

表3 包裝紙質(zhì)量指標(biāo)、適用性指標(biāo)相關(guān)性分析結(jié)果(部分展示)

圖1 包裝紙紙平整度動、摩擦系數(shù)、吸水性T95 對適用性影響優(yōu)化圖

6 創(chuàng)建卷煙材料適用性試驗優(yōu)化模型，優(yōu)化材料關(guān)鍵質(zhì)量指標(biāo)

選取試驗因子組合：用于指標(biāo)優(yōu)化的試驗設(shè)計因子數(shù)一般不超過三個，有交互作用的因子一般放在一起進行試驗。我們進行2 組試驗設(shè)計，平整度、動摩擦系數(shù)、吸水性T95 一組，定量、厚度、含水率一組。

試驗分析：由于試驗優(yōu)化的目標(biāo)項有兩項，剔除量和影響設(shè)備有效作業(yè)率，在進行試驗優(yōu)化時，我們對適用性指標(biāo)剔除量和影響設(shè)備有效作業(yè)率按1∶1 的權(quán)重進行綜合優(yōu)化。

試驗結(jié)果：包裝紙平整度、動摩擦系數(shù)、吸水性T95 試驗優(yōu)化結(jié)果和各因子效應(yīng)曲線見圖1。試驗結(jié)果表明，指標(biāo)的最優(yōu)組合為平整度1.5mm、摩擦系數(shù)0.182、吸水性T95 2.85s 此時包裝紙的適用性可達到理想狀態(tài)。平整度和摩擦系數(shù)偏大或偏小，均會對適用性造成不利影響，在一定范圍內(nèi)隨著吸水性T95 的提高，包裝紙適用性呈提高趨勢。同理得出包裝紙厚度、定量、含水率指標(biāo)的最優(yōu)組合為厚度0.087mm、定量99.8g/m2、含水率5.8%。

試驗驗證：選取指標(biāo)優(yōu)化后的25 萬張小盒包裝紙生產(chǎn)100箱卷煙進行試驗驗證，銅版小盒包裝紙?zhí)蕹繙p少0.52 包/萬支，影響設(shè)備停機時間比例降低30%，包裝紙適用性明顯提高。

7 制定卷煙材料適用性技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)化材料生產(chǎn)過程參數(shù)

結(jié)合生產(chǎn)實際和試驗優(yōu)化結(jié)果制定銅版小盒包裝材料適用性技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，見表4，用于材料進廠檢驗。并依據(jù)材料技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與材料供應(yīng)商結(jié)合穩(wěn)定和優(yōu)化材料生產(chǎn)過程關(guān)鍵參數(shù)，通過控制材料生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性，從根本上提高材料適用性。

表4 銅版小盒包裝紙內(nèi)控技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

8 研究應(yīng)用結(jié)論

本文運用統(tǒng)計技術(shù)創(chuàng)建了卷煙材料適用性研究的具體步驟和方法，可以系統(tǒng)有效的對卷煙材料適用性的復(fù)雜過程進行定位、篩選和分析，明確卷煙材料質(zhì)量指標(biāo)與機臺適用性的變化規(guī)律，對關(guān)鍵指標(biāo)進行綜合分析和優(yōu)化，從根本上提高了卷煙材料適用性。統(tǒng)計應(yīng)用后6 個月的數(shù)據(jù)，因煙包剔除量減少每箱卷煙可節(jié)約成本2.3 萬元以上，達到了提質(zhì)降耗的良好效果。