生產(chǎn)工序離線物料及批次順序?qū)＝z出絲率的影響

關鍵詞梗絲；出絲率;離線物料;消耗管控

中圖分類號TS452 文獻標識碼A 文章編號 1007-7731（2025）12-0083-05

DOI號10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.12.020

Effects of offline materials and batch sequence in production processes on theyield of cut stem

HE Chao WANG Chenxi

（China Tobacco Hubei Industrial Co.，Ltd.，Wuhan 43OO4o， China）

AbstractTo investigate the effects ofofline materials in different production processes and the sequence of production batches ontheyieldofcut stem，fourtypes ofoffline materials：screened brokenstems fromthe stem washing process，residual stems in the cuting machine，rejected stem tips fromthe cutting proces，and rejected stem heads from the winnowing process along with the production batch sequence were selected as experimental factors.Descriptive statistics wereconducted to analyze thecorelation betweenthese factors and cut stem yield.Usinga controlled variable approach，the impact of ofline indicators from each production process oncut stem yield was measured and discussed. The results showed that the production batch sequence had the highest coefficient of variation （ 56.42% ）. Cut stem yield exhibited a negative correlation with screened brokenstems，rejected stem tips，residual stems inthe cutting machine， and rejected stem heads，while showing apositivecorrelation with the production batch sequence.As the quantities of screenedbrokenstems，residual stems in the cuting machine，rejected stem tips，andrejected stem heads increased，the cut stem yield consistently decreased.Acros production batches，silk yield was lowest in the first batch，peaked in the fifth batch，andstabilized in intermediatebatches.Meanwhile，the amounts ofscreenedbrokenstems，residual stems，and rejected stem tips decreased to varyingdegrees and stabilized over succesive batches，whereastherejected stem heads showed agradual butinsignificant increase.These findings indicate thatoptimizing the stem blend，reducing cutting machine residue，minimizing rejected stem tips，and controllingtherejectionrate of stem heads can enhance yield of cut stem.Additionaly，regulating theoffline material quantitiesacross diffrent productionbatchesandrefining relevant ocess parameters can improve raw material utilization efficiency，thereby achieving higher cut stem yield.

Keywordscut stem; silk yield; offline materials;consumption control

降低原料消耗是優(yōu)化煙草生產(chǎn)成本與提升經(jīng)濟效益的關鍵環(huán)節(jié)之一，其中煙葉與煙梗的減耗工作尤為重要[1-3]。煙梗作為煙葉原料的重要組成部分之一，其經(jīng)加工制成的梗絲是卷煙配方中的常用物料，不僅能夠顯著提升卷煙的填充性能，還對改善卷煙感官品質(zhì)具有重要作用[4-5]。物料消耗的管控是梗絲生產(chǎn)過程的關鍵，通過加強過程消耗管理，查找工藝損耗環(huán)節(jié)，提高生產(chǎn)過程原料的利用率，可有效推動企業(yè)降本增效工作的深入開展。

目前，出絲率是評價制葉絲、制梗絲生產(chǎn)過程物料消耗的關鍵指標，為提高過程出絲率，相關研究人員在設備改造、設備參數(shù)、工藝參數(shù)等方面開展了較多研究。楊艷陽研究表明，滾筒內(nèi)加裝清理設備裝置以降低筒內(nèi)黏附物料，可有效提高葉絲出絲率。張冬芹等研究發(fā)現(xiàn)，生產(chǎn)過程中風選頻率、切絲機壓力等設備加工參數(shù)對梗絲出絲率影響較大。梁小芳等通過DOE優(yōu)化洗梗、切梗等關鍵工序工藝參數(shù)，提高了梗絲加工質(zhì)量和出絲率。

制梗絲生產(chǎn)涉及洗梗、切梗、梗加料、烘梗和梗加香等相關工序，各類工序受多種因素影響[8-]。實際生產(chǎn)過程中，為提升產(chǎn)品質(zhì)量，各生產(chǎn)工序會在線過度剔除不符合產(chǎn)品質(zhì)量要求的物料，形成離線物料后進行報廢處理，造成生產(chǎn)原料的損耗，最終導致梗絲出絲率下降[12-13]。由于加工過程受多種因素影響，原料損耗情況無法精準控制，造成不同生產(chǎn)周期、不同生產(chǎn)批次梗絲出絲率存在較大差異。為分析各生產(chǎn)工序環(huán)節(jié)產(chǎn)生的離線物料對梗絲出絲率的影響，探究影響梗絲出絲率的關鍵工序，本文通過對離線物料與出絲率進行描述性統(tǒng)計，對影響梗絲出絲率的因素進行相關性分析，采用單因素及多因素控制變量方法測定影響梗絲出絲率的相關離線指標，為降低物料消耗提高梗絲出絲率提供參考。

1材料與方法

1.1 材料與設備

以武漢卷煙廠制絲車間配方煙梗為原料，單批次投產(chǎn)量為 2800kg ；電子臺秤型號為TCS-30BBA231、洗梗篩分振槽，網(wǎng)孔孔徑為 2.5mm ：SQ34型曲刃水平滾刀式切絲機（昆明煙機有限責任公司） 、CTD 氣流式烘絲機（意大利COMAS公司）。

1.2 試驗方法

1.2.1描述性統(tǒng)計 以洗梗工序篩分碎梗量，切絲工序切梗機殘留量、切梗料頭剔除量，風選工序梗頭剔除量共4類離線物料以及生產(chǎn)批次順序為試驗因素，選擇2024年9月，共75批次氣流干燥梗絲生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)進行離線物料、生產(chǎn)批次順序和出絲率的描述性統(tǒng)計。梗絲出絲率主要測算生產(chǎn)過程物料投入產(chǎn)出情況，用于反映生產(chǎn)過程中原料損耗情況[]，計算如式（1）。

式（1中， Y 為梗絲出絲率， a 為梗絲產(chǎn)出總量， b 為原料投入總量，均為折算水分后的干基重量

1.2.2相關性分析 參考張書偉等[14的相關性分析方法，對各生產(chǎn)工序離線物料指標、生產(chǎn)批次順序以及梗絲出絲率進行標準化處理，并計算各指標之間的Pearson相關系數(shù)。

1.2.3單因素影響分析 以其中某一因素為變量，分別固定其他加工參數(shù)，考察離線物料對梗絲出絲率影響。篩分碎梗量分為 （2110～100kg.100～90kg.lt;90kg 共5個批次；切梗機殘留量分為 gt;140kg?130～110kg?110～90kg? 90～70kg_Ωlt;70kg 共5個批次；切梗機料頭量分為gt;40kg 、 40～30kg 7 30～20kg ： 20～10kg 1 lt;10kg 共5個批次;風選梗頭量分為 gt;120kgL，120～100kgL 100～80kg.80～60kg.lt;60kg 共5個批次。為進一步分析生產(chǎn)批次順序?qū)Ω鞴ば螂x線物料及梗絲出絲率的影響，分別測定5個生產(chǎn)批次（1、2、3、4、5次）下，各工序離線物料量及相應的梗絲出絲率，同一生產(chǎn)工序連續(xù)測定5d，每天連續(xù)測定5個生產(chǎn)批次，測量數(shù)據(jù)取平均值。

1.3數(shù)據(jù)處理

采用Excel2010軟件進行數(shù)據(jù)整理，利用SPSS21.0軟件進行相關性分析，采用 0rigin8.0 軟件作圖。

2結(jié)果與分析

2.1 描述性統(tǒng)計

由表1可知，各離線物料最大值與最小值差值較大，生產(chǎn)批次順序的變異系數(shù)最大，為 56.42% ，其次分別為切梗料頭剔梗量 （21.37% ）、篩分碎梗量0 16.34% ）、風選梗頭量 （11.12% ）、切梗機殘留量中 8.45% 以及梗絲出絲率（ 6.49% ，說明各離線物料量控制穩(wěn)定性較差。

2.2 梗絲出絲率相關性分析

由表2可知，6個參數(shù)指標之間存在不同程度的相關性，其中生產(chǎn)批次順序與篩分碎梗量、切梗料頭剔梗量、切梗機殘留量呈負相關，其中與篩分碎梗的相關性具有統(tǒng)計學意義（ _{（Plt;0.05）} ；生產(chǎn)批次順序與風選梗頭量、梗絲出絲率呈正相關 （Plt;0.05） 。篩分碎梗量與切梗機殘留量呈正相關，相關性具有統(tǒng)計學意義（ _{（Plt;0.05）} ，與風選梗頭量、梗絲出絲率呈負相關，相關性具有統(tǒng)計學意義（ _{（Plt;0.05）} 。切梗料頭剔梗量與風選梗頭量呈負相關 （Plt;0.05） 。切梗機殘留量與風選梗頭量、梗絲出絲率呈負相關（ 。風選梗頭與梗絲出絲率呈負相關 （Plt;0.01 ）。

2.3離線物料對梗絲出絲率的影響

由圖1可知，隨著篩分碎梗量、切梗機殘留量、切梗料頭剔梗量和風選梗頭量的逐漸增加，梗絲出絲率均呈下降趨勢。

（A）＼～（D）分別表示篩分碎梗量、切梗機殘留量、切梗料頭剔梗量和風選梗頭量對梗絲出絲率的影響。

2.4生產(chǎn)批次順序?qū)﹄x線物料及梗絲出絲率的影響

由圖2可知，隨著生產(chǎn)批次的進行，梗絲出絲率首批次最低、第五批次最高，中間生產(chǎn)批次出絲率趨于穩(wěn)定。由圖2A可知，隨著生產(chǎn)批次的進行，篩分碎梗量呈明顯下降趨勢，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是首批生產(chǎn)篩分過濾網(wǎng)網(wǎng)孔干凈無堵塞，而隨著生產(chǎn)的進行部分篩分網(wǎng)孔出現(xiàn)堵塞，導致后續(xù)生產(chǎn)批次篩分碎梗量逐漸減少。由圖2B可知，首批次生產(chǎn)過程中批次物料在切梗機中殘留量在100kg 左右，后續(xù)生產(chǎn)批次殘留量降至 40kg 左右，第五批次僅 20kg 左右。經(jīng)過分析，發(fā)現(xiàn)首批生產(chǎn)過程中切絲機喂料倉未進行填充，呈全空狀態(tài)，造成首批次生產(chǎn)物料還原度最低，而中間生產(chǎn)批次切絲機已處于正常運行狀態(tài)，不需要對切絲機進行預填充，因此中間批次切絲機殘留量有所下降；第五批次切絲機殘留量最低，是因為在尾批生產(chǎn)過程中，切絲操作工對生產(chǎn)物料進行強制切空處理，而首批次及中間生產(chǎn)批次均未采取強制切空處理。由圖2C可知，首批次生產(chǎn)切梗料頭剔梗量在 40kg 左右，而后續(xù)生產(chǎn)批次其均值在 5kg 左右，可能是因為切絲機進料不穩(wěn)定，切梗機初始運行參數(shù)設置不合理，造成部分煙梗切絲質(zhì)量較差，需要剔除較多的不合格物料，造成首批次生產(chǎn)的切梗料頭剔梗量較多。由圖2D可知，隨著生產(chǎn)批次的進行，風選梗頭剔除量呈逐漸增加趨勢，但差異不明顯，最大值為 95kg 左右、最小值為 75kg 左右。

3結(jié)論與討論

梗絲出絲率受多種離線物料共同影響，離線物料產(chǎn)生于洗梗、切梗以及風選工序，本研究發(fā)現(xiàn)，梗絲出絲率與篩分碎梗量、切梗料頭剔梗量、切梗機殘留量和風選梗頭量均呈負相關。洗梗作為梗絲生產(chǎn)的首道工序，目的在于篩除生產(chǎn)過程中的碎梗，但并非篩除量越少越好，在實際生產(chǎn)過程中，可通過分析產(chǎn)生碎梗量較多的煙梗等級，考慮通過優(yōu)化煙梗配方，同時對碎梗剔除較多的煙梗原料進行優(yōu)化或替換，以減少碎煙梗篩分剔除量，提高原料利用率。對于切梗工序，首批生產(chǎn)質(zhì)量直接影響料頭剔除量，通過優(yōu)化首批生產(chǎn)過程中切絲機運行參數(shù)，調(diào)整切絲機轉(zhuǎn)速以匹配切絲前煙梗進料狀態(tài)，在煙梗進料狀態(tài)穩(wěn)定時同步調(diào)整切絲機轉(zhuǎn)速，以降低不合格離線物料的產(chǎn)生量，降低原料損耗；同時在批次生產(chǎn)收尾階段實施強制切空處理，可顯著提高原料利用率。對于風選工序，適當降低風選梗頭剔除量有助于提高梗絲出絲率，但當剔除量過低時，會導致梗絲中殘留梗頭增多，從而影響梗絲純凈度。因此，尋求風選梗頭剔除量與梗絲純凈度的最佳匹配點是工藝控制的關鍵，可以通過調(diào)整優(yōu)化切絲機相關運行參數(shù)，探索梗頭剔除量與梗絲純凈度匹配關系對梗絲出絲率的影響。本研究發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)批次順序與梗絲出絲率呈正相關，梗絲出絲率首批次最低、第五批次最高，中間生產(chǎn)批次趨于穩(wěn)定。但是生產(chǎn)批次順序為當日固定生產(chǎn)計劃安排，并不能直接對梗絲出生率產(chǎn)生影響，實際上影響來源仍為各生產(chǎn)批次順序間對各離線物料的控制。

張冬芹等和梁小芳等對切絲機運行參數(shù)、風選參數(shù)以及工藝加工參數(shù)進行優(yōu)化，通過減少各生產(chǎn)工序離線物料量，提高了梗絲加工質(zhì)量及原料利用率。而本研究直接分析各生產(chǎn)工序離線物料量對梗絲出絲率的影響，結(jié)果表明，可以通過優(yōu)化煙梗配方、減少切絲機殘留、降低切梗料頭的產(chǎn)生以及控制風選梗頭剔除量等措施減少物料消耗，從而提高梗絲出絲率。

綜上，本研究通過相關性分析和控制變量法，探究洗梗工序篩分碎梗量、切絲工序切梗機殘留量、切梗料頭剔除量、風選工序梗頭剔除量4類離線物料以及生產(chǎn)批次順序?qū)＝z出絲率的影響，結(jié)果表明，梗絲出絲率與篩分碎梗量、切梗料頭剔梗量、切梗機殘留量和風選梗頭量均呈負相關，與生產(chǎn)批次順序呈正相關；隨著篩分碎梗量、切梗機殘留量、切梗機料頭量和風選梗頭量的逐漸增加，梗絲出絲率呈下降趨勢；隨著生產(chǎn)批次的進行，梗絲出絲率首批次最低、第五批次最高，中間生產(chǎn)批次出絲率趨于穩(wěn)定。研究結(jié)果為提高梗絲加工質(zhì)量及梗絲出絲率提供參考。

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（責任編輯：胡立萍）