卷烟滤嘴两种生产储运系统比较

张澄民，刘兆强 ZHANG Deng-min,LIU Zhao-qiang

（1.山东中烟工业有限责任公司青岛卷烟厂，山东 青岛 266101；2.山东中烟工业有限责任公司滕州卷烟厂，山东 滕州277500）

(1.Qingdao Cigarette Factory of Shandong Branch of China Tobacco Industry Corporation,Qingdao 266101,China;2.Tengzhou Cigarette Factory of Shandong Branch of China Tobacco Industry Corporation,Tengzhou 277500,China)

在烟草企业，滤嘴棒生产广泛采用成型机，用三醋酸甘油酯作增塑剂和固化剂雾化后均匀喷洒在被开松展开的醋酸纤维丝束里，丝束包裹着三醋酸甘油酯被拉伸通过喇叭口形烟枪过程中被塑造成圆柱形并被成型纸包裹成圆棒，成型纸在随着丝束往前输送的过程中被在纵向边缘涂胶并在继续往前输送过程中被加热烘干，滤嘴棒完成成型并源源不断地以400米/分钟的速度往前继续输送，在输送过程成中根据需要被截断成100毫米或120毫米长的滤嘴棒，然后经过发射机输送到卷烟机。

滤嘴棒储运系统位于滤嘴棒成型机和发射机之间，主要起到如下作用：

1.连接作用，将成型机和发射机连接起来，将成型机生产的滤嘴棒自动输送到发射机。

2.储存功能，通过滤嘴棒周转储存保证增塑剂的挥发，为滤嘴棒固化提供时间，达到需要的固化效果和硬度。

3.缓冲作用，平衡滤嘴棒成型机、发射机和卷烟机的生产能力。由于滤嘴棒成型机和发射机之间随生产波动，能力不可能完全匹配。当成型机短时间能力不足时，滤嘴棒从储运系统补充到发射机，保证对卷烟机的滤嘴棒供应；当发射速度下降低于成型机能力时，多余的滤嘴棒在储运系统内缓冲储存起来，以备滤嘴棒不足时用。

滤嘴棒的储运系统是卷烟生产的重要组成部分，其安全平稳运行是卷烟生产的重要保障，对卷烟质量和滤嘴棒成型生产皆有重要影响和作用。目前滤嘴棒的储运系统主要有两种形式，一是快速固化连接装置，前几年普遍采用；二是自动化立体库，近几年快速发展，获得较大应用。

快速固化连接装置主要包括提升机、汇流装置、高位输送线、存储库、发射机接口、控制柜、现场操作站等。提升机与存储库的其他组成部分配合使用，组成一套完整的连接输送设备。通过固化区域的循环输送达到所需的固化时间；通过跟踪发射机与各成型机的速度差，适时地储存或输出滤棒，完成生产过程滤嘴棒输送及缓冲调节，形成动态的柔性闭环系统。

快速固化连接装置缺点如下：

1.发射机到各卷烟机之间的输送切换是比较方便的，可以在日常更换生产牌号时在几分钟内完成切换；而成型机与发射机之间的连接是固定的，一旦安装连接完成，除非技术改造，日常使用中不能调整。由于机组式僵化的连接模式限制了滤嘴棒成型机额定生产能力的发挥，不能满足滤嘴棒及时供应的要求，所以为保证滤嘴棒的及时和足量供应，必须增加成型机台配置数量，造成设备投资增加。

2.储存量较小，储存时间短。成型机与连接的卷烟机台数量不等，平均约20分钟。容易因成型机故障造成滤嘴棒供应中断，为了部分弥补该缺点，一般配置的成型机生产能力比卷烟机需要的生产能力大得多，反过来又造成成型机经常因为储存量用满而停机等待，造成成型机生产能力和设备配置的浪费。另外，增塑剂溶解在丝束表面，使之相互粘接，形成空间网状节点，凝固后使丝束定型，达到需要的固化硬度，才具有较好的弹性，满足滤嘴棒与烟支搓接的要求。如果固化时间不够，滤嘴棒强度不足，就会在与烟支搓接时出现质量问题，如漏气甚至掉嘴等。同时固化时间短，导致增塑剂挥发不充分，也会影响卷烟质量。还有，储存固化时间短，为了使滤嘴棒在短时间内达到硬度要求，需要在增塑剂中添加促进和加快固化的三缩乙二醇二乙酸酯、二乙二醇二丙酸酯、二乙二醇二乙酸酯等添加剂，提高了生产成本，并且经过实验测试，增加了加快固化添加剂的增塑剂并没有达到理想的加速固化效果，硬度不足的滤嘴棒必然会影响卷烟质量。

3.机组式连接灵活性差。一台或两台成型机与一台发射机连接成一组，一台发射机又与几台卷烟机连接。这种机组式连接是僵化和固定的，在生产过程中成型机不能在组间调配。由于发射机对应的卷烟机台数量会随着市场需求和生产计划的调整而调整，所以有时一台发射机上连接的卷烟机对滤嘴棒供应的需求只要一台成型机即可，但机组式僵化的连接模式限制，另一台成型机要么停机闲置，要么人工搬运滤嘴棒到另外的发射机，造成生产调配极不灵活。而快速固化连接装置满仓时，成型机不得不停机等待，造成成型机待机时间增加，有效作业率下降。

4.投资较大，按年产100万箱卷烟进行配置，快速固化连接装置需要7套，采用国产设备YF172，约270万元人民币/套，总价约需1 890万元；采用进口设备RESY—600，约390万元人民币/套，总价约需2 730万元。

滤嘴棒自动化立体库位于滤嘴棒成型机组与发射机组之间，是以料盘组为储存单元型式的自动化物流系统。该系统包括：滤嘴棒自动化立体仓库、滤嘴棒自动化输送系统、装盘机空料盘上料机械手系统、控制系统，以及满足多品种大规模生产模式滤嘴棒自动化仓储、管理、调度计算机系统。该系统把物流技术、计算机管理和控制技术、网络技术、信息技术、数据库等有机结合起来，具有自动输送、自动上空料盘、自动存储、自动出入库操作及计算机管理和调度等功能。

自动化立体库优点如下：

1.提高生产组织灵活性，提高成型机有效作业率，减少成型机配置台数，减少设备投资。滤嘴棒自动化立体库的大容量缓冲将成型机和发射机分开成两个独立生产的部分，使之互不影响，使成型机能够满负荷工作，所以提高了成型机有效作业率，可以减少成型机配置台数。滤嘴棒自动化立体库系统将成型机和发射机分别按集群式布置，每一台成型机生产的滤嘴棒可以自动输送到每一台发射机，使成型机与发射机之间打破 “一对一”或 “二对一”的固定连接，滤嘴棒成型机随时可以根据生产需要更换滤嘴棒生产牌号和规格，提高了生产组织灵活性。

2.提高储存时间，解决有害挥发物残留，降低危害，提高卷烟质量。自动化立体库存储系统可以方便地增加滤嘴棒储量，增加固化时间，滤嘴棒储存时间可达到10小时以上，充分满足滤嘴棒固化和硬度提高的时间要求，提高和保证了卷烟卷制质量。达到了增塑剂充分挥发的时间要求，这对于提高卷烟质量、降低吸烟危害具有非常重要的意义。所以，从生产工艺需求来看，将自动化立体库技术应用于滤嘴棒存储具有非常高的必要性。

3.提高厂房空间利用率，自动化立体库的占地面积小于快速固化连接装置。

4.滤嘴棒自动化立体库是数字化工厂的重要支柱，它的应用提高了企业管理水平。滤嘴棒自动化立体库系统可向生产执行系统 （MES）实时、准确地提供各在品种、规格滤嘴棒的库存量，已储存时间等信息，以便进行成型、卷包的生产组织调度；该系统还向企业经营管理系统 （ERP）提供信息，以便其调整丝束、成型纸等原、辅材料供应计划。通过滤嘴棒自动化立体库系统提高了生产过程物流管理的细度和准确度，提高了生产成本核算的实时性和有效性，提高了卷烟产品质量的可追溯性。滤嘴棒自动化立体库系统引入了完善的滤嘴棒信息计算机管理，提高了数字化、信息化管理水平，符合当今计算机技术、网络系统技术发展的方向。

5.投资较少，按年产100万箱进行配置，滤嘴棒自动化立体库项目设备投资如下：装盘机空料盘输送机30台，约2.5万元/台，需75万元；人工站台输送机3台 （长度2 500），约2万元/台，需6万元；空盘提升移位机10台，约3万元/台，需30万元；巷道堆垛机4台，约65万元/台，需260万元；货架558个货位，约240元/货位，需14万元；操作员终端2台，约6.5万元/台，需13万元；计算机系统价格52万元；电控系统约60万元；电子标签10 000只，约36元/只，需36万元；电子标签读写器20台，约7 000元/台，需14万元；总计约需560万元。

综上所述，相对于快速固化连接装置，自动化立体库具有储存量大，储存时间长，能满足滤嘴棒生产工艺要求，生产组织灵活，占地面积较小，投资较少，自动化、信息化程度高，具有较大的优越性，获得了广泛的应用。