摘要：煙草包裝機械是相對比較復雜的一種自動化機械，在生產(chǎn)加工工藝自動化水平日趨完善的前提下不僅使其自動化程度得以大幅提升，其包裝效率也得到了顯著改善，而這些提升與改善都要依靠煙草包裝機械性能的可靠度作為先決保障條件。本文對煙草包裝機械如何進一步提升其可靠性作為研究課題，全面系統(tǒng)地分析各個組織零件的構成對實際操作中可靠性的影響，合理設計煙草包裝機械較為先進的組織構成，使其在市場運作中依靠其自身穩(wěn)定的可靠性獲取效益。

關鍵詞：煙草包裝機械；可靠性設計；組織零件

前言

煙草包裝機械通過國際經(jīng)濟交流使不同區(qū)域的各種零件按統(tǒng)一的可靠性標準進行配置，這種較為先進合理的配置為煙草包裝機械可靠度的提升帶來了一定的升值空間，同時也對具體操作人員的操作技術提出了更高的要求。正因為外部環(huán)境處在這種條件下，所以，現(xiàn)階段人們把更多的注意力放在煙草包裝機械自身系統(tǒng)和具體操作可靠性這兩方面的研究上。

1 對煙草包裝機械的具體分析

目前我國使用的各種煙草包裝機來源渠道比較廣泛，既有德國FOCKE公司生產(chǎn)的包裝機械也有意大利GD公司生產(chǎn)的包裝機械，同時在包裝機械市場上還可以看到我國上海煙草機械公司生產(chǎn)的煙草包裝機械產(chǎn)品。國外一臺具備超高速機組的煙草包裝機可以在每分鐘內(nèi)有效完成600到1000包香煙的包裝任務，相比之下，我國生產(chǎn)的傳統(tǒng)煙草包裝機無論是工藝還是性能與國外同類產(chǎn)品都存在著一定差距，規(guī)定時間內(nèi)的包裝工作效率相對落后，這對如何縮小我國與國外同類產(chǎn)品的代差提出了一個亟待解決的課題。只有完善煙草包裝機各種元件結構及相關配套，在設計中強化人機界面的更加靈活性，對控制軟件和設備的自診功能不斷升級改造，才能使它的各項功能更加全面，并能在設備運行中有效檢測各種潛在的故障與風險，使煙草包裝機能夠保持較長時間的連續(xù)生產(chǎn)作業(yè)，使它自身的可靠性得到有效保障。從煙草包裝機械的自動化技術應用方面來說，在有效提高資源利用率、減少能源消耗、高端環(huán)境保護等領域也與國外發(fā)達地區(qū)的同類產(chǎn)品有一定的差距，特別是在對工業(yè)生產(chǎn)所產(chǎn)生的污染排放物處理上還顯得十分落后。目前，電子齒輪伺服系統(tǒng)被大量使用在煙草包裝機械的節(jié)能端，這種能源管理新技術大大降低了機械傳動所造成的能量損失，進一步提高了煙草包裝機械的整體使用功率，減少了無用功率造成的各種消耗與浪費。

2 煙草包裝機械系統(tǒng)的相關技術分析

串聯(lián)、并聯(lián)、混聯(lián)是煙草包裝機械系統(tǒng)常見的三種形式，構成系統(tǒng)的各零部件以及組織形式的可靠性直接制約著煙草包裝機械全部系統(tǒng)的可靠性。目前我國大部分煙草包裝機械還在采用相對落后的串聯(lián)形式，包裝機械系統(tǒng)的各組成單元配置依然缺乏科學性與合理性，對系統(tǒng)失效概率缺乏有效控制，從設計之初到使用流程缺乏系統(tǒng)有效的科學管控，這些都是導致煙草包裝機械整體質(zhì)量不高不可忽視的重要因素。我們要不斷向先進技術看齊，要科學有序地使傳統(tǒng)的串聯(lián)形式逐步向更為先進的混聯(lián)形式過渡，使各種子系統(tǒng)都能在運作中發(fā)揮它們良好的性能，從而進一步全面提升煙草包裝機械的整體可靠度。

在目前眾多的煙草包裝機械結構中還有很大一部分組成單元構成仍舊使用串聯(lián)系統(tǒng)方式的情況下，要想擺脫結構復雜的每一個組成單元可靠性的負面影響，就必須要在設計過程中優(yōu)先重點考慮混聯(lián)形式的可靠度，采用最先進合理的配置全面提升煙草包裝機械的整體可靠度，在具體分配方法上要盡量做到合理化，把誤差降到最低點。同時，對煙草包裝機械系統(tǒng)各組成單元可靠度的推演計算要做到精準，對各種影響煙草包裝機械可靠度的設計及時加以修訂與整改，正確評估與計算不良可靠度所產(chǎn)生的影響，并通過這些評估與計算對煙草包裝機械的串聯(lián)系統(tǒng)組成單元的可靠度進行最合理的分配。從以上分析中我們不難看出煙草包裝機械系統(tǒng)的可靠度至關重要，這就要求在設計中正確判定內(nèi)部元件的組合形式是否合理，對各種不同形式的組合系統(tǒng)可靠性進行合理優(yōu)化組合，盡量采用較為先進的并聯(lián)系統(tǒng)形式提高包裝機械的整體可靠性，把傳統(tǒng)的包裝機械串聯(lián)系統(tǒng)形式逐步向并聯(lián)形式轉變。

3 煙草包裝機械的設計與操作要符合可靠度的要求

人機工程學比較強調(diào)操作人員對機械可靠度的影響，但實際上煙草包裝機械系統(tǒng)的可靠度是同時受兩個方面影響的，這里既強調(diào)操作人員的可靠度，也強調(diào)煙草包裝機械系統(tǒng)自身的可靠度?，F(xiàn)行的煙草包裝機械大多是采用串聯(lián)形式的，這種形式對機械本身和操作人員的可靠度同時提出了很高的要求，在對煙草包裝機械進行可靠度設計時必須充分考慮到這兩個方面，采用科學合理的方法避免煙草包裝機械可靠度的下降。在機械系統(tǒng)自身存在各種缺陷時，人的操作行為也顯得十分重要。

人為操作的可靠度在整個操作行為中會直接影響成功與失敗概率的高低。通過對人為差錯可靠度的全面分析，邏輯推演法對相關指數(shù)做出了較為詳盡的明確規(guī)定：操作人員視線區(qū)域的劃分以15度為基本標準，違反這個標準將會導致操作人員的失效效果在一定程度上發(fā)生退化。在具體數(shù)值控制中我們用D來表示視線退化程度，根據(jù)推理計算當操作人員的視線區(qū)域發(fā)生在0到15度時D值便會在0.0001至0.0005區(qū)間，假若操作人員的視線區(qū)域在15度到30度這樣一個范圍時，那么D值會同步發(fā)生變化為0.0015；操作人員的視線區(qū)域如果在5度到60度區(qū)間D值則為0.002；操作人員的視線區(qū)域繼續(xù)攀升達到60度至75度時D值為0.0025；倘若操作人員的視線區(qū)域高達75度到90度時D值便為0.003。依據(jù)邏輯推演法的規(guī)定，當D值在0.0005時則表示這個評級級別的質(zhì)量為最優(yōu)，以此類推，表示評級級別為良好的數(shù)值是D值為0.001，而0.002的D值則表示這個評級級別是最差的。根據(jù)以上數(shù)據(jù)分析，為了使包裝機械系統(tǒng)的整體可靠度得以保障，就必須對D值進行嚴格執(zhí)行，必須在實際操作中將操作人員的視線區(qū)域控制在合理區(qū)間范圍內(nèi)。比如說，我們在一臺煙草包裝機械的控制板上安裝可供操作人員進行實際操作的7個儀表，這7個儀表當中有3個儀表在操作人員視線區(qū)域上下15度之間波動，有2個儀表比較靠近操作人員視線區(qū)域的50度，在操作人員附近65度視線區(qū)域里有2個儀表，這種情況下分析表盤設計按人為差錯的可靠度去進行評估便可以結合操作人員的有效操作概率進行，它的數(shù)值表現(xiàn)形式是可靠度（1-0.0001）3x（1-0.002）2x（1-0.0025）z，根據(jù)所得出的這種數(shù)值在對煙草包裝機械系統(tǒng)進行可靠性設計時主要以操作人員視覺的退化值作為主要依據(jù)。

煙草包裝機械在實際生產(chǎn)中要保持它的生產(chǎn)連續(xù)性，沒有特殊情況發(fā)生時盡量不要使機器長時間處于停車狀態(tài)，無論是相關科技人員還是制造廠家，在研發(fā)新產(chǎn)品時必須對機器的可靠性進行科學合理的設計以滿足市場和市場競爭力的需求。煙草包裝機械系統(tǒng)必須具備優(yōu)質(zhì)可靠度才能適應市場快速發(fā)展的需要，才能在激烈的市場競爭中保持良好的競爭狀態(tài)。在對煙草包裝機械系統(tǒng)進行研發(fā)設計時必須要以它的可靠度作為優(yōu)先選項，最大限度地完成各組成元件可靠度的優(yōu)質(zhì)設計。另一方面要高度重視人機操作可靠度的有效結合，具體設計中要充分考慮到操作人員視覺效果退化值的影響，采用科學合理的設計方法將這種退化值控制在最小范圍內(nèi)。

4 結語

隨著我國各類生產(chǎn)加工工藝水平的不斷提高，煙草包裝機械系統(tǒng)與國外同類產(chǎn)品的差距也在逐步縮小，這也為優(yōu)質(zhì)設計制造煙草包裝機械提供了良好的外部環(huán)境。要適時抓住這種機遇，使我國的煙草包裝機械再上一個新臺階。

參考文獻：

[1]孫華強.超高速煙草包裝機械過程控制新特點[J].包裝與食品機械，2015（04）.

[2]宋慧欣.煙草包裝機械自動化新發(fā)展[J].自動化博覽，2014（04）.

作者簡介：

朱怡珺（1984年10月），男，上海，碩士研究生，助理工程師，動力工程。