張冬芹　馬濤　邱清燁

摘 要：梗絲是卷煙配方中重要的組分，梗絲質(zhì)量直接影響卷煙的外觀質(zhì)量、感官質(zhì)量和消耗。梗絲出絲率是衡量煙梗是否有效利用的一項重要指標(biāo)，是影響煙葉消耗的一個重點方面。該文圍繞精益物耗控制對梗絲生產(chǎn)線的所有控制節(jié)點進(jìn)行全線排查，對過程損耗控制進(jìn)行測評分析，針對影響梗絲出絲率進(jìn)行原因分析、制定措施、實施和驗證，不斷改進(jìn)煙梗加工工藝參數(shù)和生產(chǎn)流程，最終達(dá)到提高梗絲出絲率的攻關(guān)目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：卷煙工藝；梗絲；出絲率

中圖分類號 S572 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731（2016）17-0144-05

Abstract：Stem is an important component of cigarette formulation，and the quality of stem directly affects the appearance quality，sensory quality and consumption of cigarette. The rate of stem silk is an important index to measure the effective use of tobacco stems，and it is a key aspect of tobacco consumption. This article will focus on lean consumption control of stalk silk production line all the control node across the board investigation，and evaluation analysis of loss of control，in view of the influence of the rate of stem silk possible causes carries on the reason analysis，development，implementation and verification measures，to improve tobacco stem processing parameters and production process continuously，and ultimately to get the objectives of improving the rate of stem silk.

Key words：Cigarette technology；Stem；Silk Rate

在煙梗制造工藝流程中，梗絲處理段是洗梗后在預(yù)儲梗柜內(nèi)的煙梗經(jīng)蒸梗、儲存，再經(jīng)壓梗、切梗絲、加料，再進(jìn)入梗絲膨脹和干燥定型，最后由風(fēng)選設(shè)備篩選分離出合格的梗絲加香后進(jìn)入儲梗絲柜，最終加工成符合工藝要求的成品梗絲，每個生產(chǎn)環(huán)節(jié)由于機(jī)械加工作用，最終造成梗條、梗絲不同程度的損耗。梗絲生產(chǎn)工藝流程如圖1所示。

煙葉單箱消耗作為“優(yōu)秀卷煙工廠”的衡量指標(biāo)之一，是各卷煙工業(yè)企業(yè)關(guān)注的重點，梗絲出絲率作為影響單箱耗葉的一項重要指標(biāo)，它是由投入產(chǎn)出法計算得出，其公式為：梗絲出絲率（%）=風(fēng)選后梗絲重量/投煙后煙梗重量×100。因此，挖掘梗線物料損耗的突出環(huán)節(jié)、尋找工藝參數(shù)優(yōu)化的空間，有針對性地開展項目攻關(guān)活動，能夠在保證梗絲質(zhì)量穩(wěn)定的前提下，確保降耗效果持續(xù)和穩(wěn)定，具有重要的意義[1]。

1 梗絲制造工藝流程影響出絲率主要原因分析

通過對XJ卷煙廠制絲車間進(jìn)行物耗測評數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)批次間出絲率不夠穩(wěn)定，極差達(dá)到4.4%，梗絲出絲率平均為88.6%，均值以上的批次占比只有52%，梗絲中碎梗較多以及梗絲的抗加工能力較弱，說明該指標(biāo)距離行業(yè)的精益控制水平仍有一定的提升空間。為此，工廠成立專項課題攻關(guān)小組，通過合理的措施降低過程物耗，提高梗絲出絲率。根據(jù)影響梗絲出絲率的可能原因，項目組成員應(yīng)用頭腦風(fēng)暴法進(jìn)行了原因匯總，總結(jié)了以下12個末端因子，如圖2所示。

為有針對性地解決問題，必須采用調(diào)查分析和現(xiàn)場驗證的方法來確認(rèn)各因素的影響程度。對此，針對分析出的12個末端原因來逐一確認(rèn)。（1）切絲機(jī)刀門壓力小：檢查了梗線1號切絲機(jī)刀門處切面平整情況，現(xiàn)行刀門壓力設(shè)定值為0.4Mpa，梗條有明顯蜂窩狀切面，說明現(xiàn)行刀門壓力偏小。（2）切絲機(jī)刀輥轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定：檢查了梗線1號切絲機(jī)生產(chǎn)過程中的刀輥轉(zhuǎn)速，生產(chǎn)穩(wěn)定情況下，1min采集一次實際轉(zhuǎn)速，通過跟蹤調(diào)查，切絲機(jī)刀輥轉(zhuǎn)速保持穩(wěn)定，極差為3R/MIN，符合要求。（3）切梗絲厚度不達(dá)標(biāo)：檢測了梗線2號切絲機(jī)生產(chǎn)過程中的梗絲厚度達(dá)標(biāo)率，切絲厚度達(dá)標(biāo)率≥80%，符合要求。（4）壓梗機(jī)霧化水壓不合適：壓梗機(jī)霧化水主要作用是對壓輥表面進(jìn)行潤滑，軟化壓輥表面附著物，方便梗條通過及壓輥自動清潔。如果霧化水壓過大，梗條表面濕滑，容易造成切絲機(jī)銅排鏈內(nèi)積壓過程中打滑[2]。通過跟蹤檢測，發(fā)現(xiàn)目前壓梗機(jī)霧化水壓偏大，梗條壓后的水分增加了1.09%，超過增加梗條水分≤1%的標(biāo)準(zhǔn)值。（5）壓梗機(jī)壓輥表面積垢：壓梗機(jī)在生產(chǎn)過程中，表面有配套刮板進(jìn)行積垢清潔，調(diào)查期間，刮板面平整，能夠充分與壓輥接觸，同時，車間有完善的《設(shè)備衛(wèi)生保養(yǎng)檢查記錄》，車間設(shè)備副主任每天組織相關(guān)人員進(jìn)行設(shè)備保養(yǎng)檢查，車間工藝質(zhì)量組也在生產(chǎn)過程中進(jìn)行主機(jī)設(shè)備清線檢查工作，設(shè)備衛(wèi)生保持良好。（6）壓梗機(jī)壓輥間隙不均勻：車間規(guī)定壓梗機(jī)壓輥間隙每周由片區(qū)修理工進(jìn)行檢查和維護(hù)，維修人員能夠認(rèn)真檢查保養(yǎng)，記錄完整。經(jīng)查閱2016年4月壓輥間隙檢查記錄，全部符合設(shè)備點檢要求。（7）梗條儲存時間不夠：通過中控數(shù)采系統(tǒng)，抽查了6月份生產(chǎn)的12批次生產(chǎn)時間記錄，統(tǒng)計出各批次梗條儲存時間，各批次實際儲存時間均高于4h，達(dá)標(biāo)率為100%。（8）梗條二蒸后實際水分與控制水分偏差大：經(jīng)在線檢測和烘箱法檢測水分比對，單樣本T分析結(jié)果為梗條水分對梗絲出絲率有線性相關(guān)關(guān)系，梗條實際水分與梗絲出絲率呈正相關(guān)性，梗條在線控制水分與實際水分存在較大差異。（9）梗條三蒸工作蒸汽壓力設(shè)計值高：對梗條三蒸后的破損率進(jìn)行了現(xiàn)場驗證，通過臨時調(diào)整工作蒸汽壓力，在0.6 Mpa、0.4 Mpa、0.2 Mpa各壓力下取壓梗后梗條，進(jìn)行破損率檢測，發(fā)現(xiàn)在現(xiàn)行工作蒸汽壓力0.6 Mpa標(biāo)準(zhǔn)下，壓梗后的破損率達(dá)到4.8%，隨著蒸汽壓力的降低，梗條破損率會逐步下降。因此，梗條三蒸的工作蒸汽壓力設(shè)計值偏高。（10）梗絲干燥溫度達(dá)標(biāo)：從中控室數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中調(diào)閱了6月15—6月20日的12批次某牌號的梗絲干燥溫度歷史數(shù)據(jù)，實際梗絲干燥溫度均控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，達(dá)標(biāo)率100%，梗絲干燥溫度符合工藝標(biāo)準(zhǔn)。（11）梗絲風(fēng)選頻率設(shè)定值不合理：我們對不同梗絲風(fēng)選頻率下的含末率進(jìn)行了現(xiàn)場驗證，梗絲含末率隨著風(fēng)選頻率的提高而增加，現(xiàn)行風(fēng)選頻率37HZ時，梗絲含末率平均達(dá)到3.1%，超出了標(biāo)準(zhǔn)要求。（12）切絲前梗條溫度不穩(wěn)定：為降低切梗絲前梗條溫度，切絲機(jī)前都有一臺固定風(fēng)機(jī)對振槽上的梗條進(jìn)行冷卻，如圖3所示，冷卻風(fēng)從下部向上吹，通過振槽底部的風(fēng)孔后與梗條進(jìn)行熱交換，但該設(shè)計本身有一定的缺陷，由于梗條壓梗后溫度高，表皮膠質(zhì)物容易堵塞通風(fēng)孔，造成對流不暢，隨著生產(chǎn)時間的推移，冷卻效果逐步下降，切前梗條溫度偏高，會造成梗條木質(zhì)韌性增強(qiáng)，切絲過程中容易牽引出梗簽。我們在現(xiàn)場跟蹤了1批次梗條在切絲前溫度變化情況，最高溫度37.6℃，最低溫度35.2℃，溫度極差達(dá)到2.4℃，超出了標(biāo)準(zhǔn)要求，說明切絲前梗條溫度不穩(wěn)定。

分析總結(jié)：通過理論分析論證、現(xiàn)場檢查、調(diào)查分析、數(shù)據(jù)分析、現(xiàn)場測驗等方式，最終從12項末端因素中確定了6個要因“梗絲風(fēng)選頻率設(shè)定值高、切絲機(jī)刀門壓力小、梗條三蒸汽工作蒸汽壓力設(shè)計值高、壓梗機(jī)霧化水壓不合適、切絲前梗條溫度不穩(wěn)定、梗條二蒸后實際水分與控制水分偏差大”。

2 實施六大對策有效提升梗絲出絲率

經(jīng)原因分析確認(rèn)后，接下來，分別制定了相應(yīng)的對策來實施改進(jìn)，匯總起來如表1所示。

經(jīng)回歸分析，多項式回歸方程的P值小于0.05，說明回歸方程可以接受?；貧w方程：梗絲含末率%=-0.978+0.0336頻率HZ，即：y=-0.978+0.0336X，將試驗的風(fēng)選頻率帶入公式計算后，得出風(fēng)選頻率34HZ時，梗絲含末率最低，達(dá)到0.16%，達(dá)到了目標(biāo)≤2%的要求，說明梗絲最佳風(fēng)選頻率為34HZ。

2.2 針對切絲機(jī)刀門壓力小的問題 在同一批次，試驗切絲機(jī)刀門壓力為0.4～0.6MPa3個水平下的梗簽剔除比例，每個水平下檢測20次，檢測數(shù)據(jù)后進(jìn)行單因子方差分析，結(jié)論是當(dāng)切絲機(jī)刀門壓力為0.5Mpa時，梗簽剔除比例最低，均值為1.44%，達(dá)到了目標(biāo)≤2%的要求，說明切絲機(jī)最佳刀門壓力為0.5Mpa。

2.3 針對梗條三蒸汽工作蒸汽壓力設(shè)計值高的問題 在同一批次，試驗梗條三蒸工作蒸汽壓力為0.1MPa～0.4MPa 4個水平下的梗條破損率，經(jīng)單因子方差分析說明當(dāng)梗條三蒸工作蒸汽壓力為0.2MPa時，梗條破損率最低，均值為2.46%，達(dá)到了目標(biāo)≤3%的要求，說明梗條三蒸最佳工作蒸汽壓力為0.2MPa。

2.4 針對壓梗機(jī)霧化水壓不合適的問題 在同一批次，試驗霧化水壓力為0.04 MPa、0.045、0.05MPa3個水平下的梗條水分增加比例，經(jīng)單因子方差分析，當(dāng)壓梗機(jī)霧化水壓力為0.04MPa時，梗條增加水分比例最低，但該水壓下，梗條水分波動較大，最終選擇霧化水壓力為0.045MPa，梗條水分增加比例為0.75%，達(dá)到了目標(biāo)≤1%的要求。

2.5 針對切絲前梗條溫度高的問題 現(xiàn)場安裝的冷卻風(fēng)機(jī)選型如表2。

將風(fēng)機(jī)安裝在4207工位振動槽前端，對風(fēng)機(jī)開機(jī)前后統(tǒng)計梗條溫度檢測數(shù)據(jù)并驗證，經(jīng)數(shù)據(jù)正態(tài)性檢測及均值對比，測數(shù)據(jù)P值大于0.05，符合正態(tài)分布，從箱線圖上可知均值存在明顯差異。經(jīng)單樣本T分析，說明溫度降低顯著，達(dá)到了大于2℃的目標(biāo)理想值。

2.6 針對梗條二蒸后水分批間差異大的問題

2.6.1 制定能夠準(zhǔn)確控制水分的恒定加水方法

（1）恒定加水流量的計算方法。

（2）驗證批間梗條水分差異。對定量加水后梗條目標(biāo)水分與實際水分進(jìn)行統(tǒng)計，由數(shù)據(jù)正態(tài)性檢測與均值對比圖得出，檢測數(shù)據(jù)P值大于0.05，符合正態(tài)分布，從箱線圖上可知均值存在明顯差異。

（3）經(jīng)單樣本T分析。說明目標(biāo)水分與實測水分均值吻合，證明了定量加水對梗條水分控制的準(zhǔn)確性。

2.6.2 設(shè)計新程序，實現(xiàn)內(nèi)控恒定加水的模式 第一步：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中加入了內(nèi)控加水量設(shè)定功能，該設(shè)定值隨牌號工單自動帶入到HT三級畫面中；第二步：設(shè)備三級畫面中加入了加水量PID控制畫面，內(nèi)控加水流量自動帶入；第三步：設(shè)備二級畫面中加入了加水量顯示，方便操作人員直接監(jiān)控；第四步：完成內(nèi)控加水電控程序的編寫；第五步：加水精度驗證，第二HT定量恒定加水控制程序使用后，通過采集某牌號梗皮帶秤累計量并計算出理論加水量，與實際加水量進(jìn)行了配對T的驗證，進(jìn)行理論加水與實際加水量的正態(tài)性檢驗和等方差檢驗，加水量正態(tài)性檢驗和等方差檢驗P值均大于0.05，說明數(shù)據(jù)符合正態(tài)分別并且方差相等，配對T檢驗結(jié)果說明實際加水量準(zhǔn)確，滿足水分準(zhǔn)確性控制要求。

3 效果驗證

3.1 效果分析 六大對策實施結(jié)束后，我們在梗線全面運行驗證，采集各牌號梗絲出絲率數(shù)據(jù)進(jìn)行了對比分析，從圖5可以看出實施改進(jìn)后，梗絲平均出絲率為93.2%，實際梗絲出絲率有95%的概率落入92.9%～93.4%，證明效果較好。

通過經(jīng)濟(jì)效益分析，實施改進(jìn)后，在為期8個月的時間內(nèi)各牌號梗絲出絲率顯著提升，產(chǎn)生的直接經(jīng)濟(jì)收益為35.73萬元。

3.2 產(chǎn)品質(zhì)量檢測 梗絲出絲率提高后，進(jìn)行了多次感官質(zhì)量評價，以使用某牌號梗絲的卷煙為例，產(chǎn)品理化指標(biāo)中一氧化碳含量達(dá)到12.0±3.0mg；煙氣煙堿量達(dá)到：1.0±0.200mg；焦油含量達(dá)到：11.0±2.0mg。該牌號感官質(zhì)量綜合得分不低于86.0分。

4 結(jié)語

本文從工藝水平、硬件條件和配套設(shè)施出發(fā)，通過大量的工藝試驗分析論證，分析卷煙工業(yè)企業(yè)梗絲制造過程存在對梗絲出絲率的各種影響因素，找到了提高梗絲出絲率的解決措施，確立了制梗最優(yōu)化的參數(shù)指標(biāo)。梗絲出絲率平均達(dá)到93.2%，大大提高了梗絲出絲率，節(jié)約了35.73萬元的經(jīng)濟(jì)效益，達(dá)到了在卷煙制造過程工藝技術(shù)上，以有效節(jié)約卷煙煙葉原料、降低生產(chǎn)成本、提高資源利用率和企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益、減少卷煙有害物質(zhì)的目的，積極應(yīng)用參數(shù)優(yōu)化改進(jìn)煙梗生產(chǎn)工藝指標(biāo)和生產(chǎn)流程，提高煙梗利用率和利用價值。

參考文獻(xiàn)

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（責(zé)編：張長青）