提高卷烟材料适用性研究模型的构建

侯平贤 王秋菊

（河南中烟工业有限责任公司驻马店卷烟厂，河南驻马店 463000）

卷烟材料是卷烟的重要组成部分，其适用性直接影响到卷烟的产品质量和经济效益。卷烟生产过程中普遍存在烟用材料特别是条与盒包装纸的机台适用性不高问题，数据统计显示因小盒包装纸适用性低造成的剔除量损耗可达到3.72 元/箱，烟用材料的适用性问题已经成为制约行业高质量发展的瓶颈。本文以铜版小盒包装纸为试验材料，以YB25 软盒包装机为试验设备，在生产中探索出一套提高卷烟材料适用性的研究模型，可准确定位、优化和控制影响材料适用性的关键指标，对烟用材料适用性研究有积极的指导作用，按研究流程阐述如下。

1 确定卷烟材料适用性的定量描述方法

用包装纸影响包装设备的有效作业率和包装纸产生的缺陷产品剔除量两个指标定量描述包装纸的机台适用性。

影响设备有效作业率=（包装纸使用停机时间/设备运行时间）×100%

剔除量（包/万支）=包装纸剔除烟包数量/生产产量

2 建立卷烟材料适用性的流程分析模型

按照流程-输入-类型-输出的模式进行流程分析，明确描述包装纸使用过程每一活动单元对应的设备具体部位和包装纸质量指标对包装纸适用性的影响结果（见表1）。

表1 YB25 铜版小盒包装纸使用流程分析（篇幅有限部分展示）

3 建立材料适用性因果矩阵评价模型

依据详细流程图中的流程、输入和输出项目，建立因果矩阵分析表，将流程输出中影响包装纸适用性的使用缺陷分为堵塞停机、缺陷剔除和外观质量缺陷三类。组织有资质的技术人员，对过程输入可控因子对影响材料使用的重要度及等级进行打分，取评分的均值作为矩阵打分值绘制因果矩阵表，具体见表2。对输入因子对应的总分值进行排序比较，筛选出分值高的因子即为影响包装纸适用性的潜在关键质量指标和设备部位。

表2 YB25 铜版小盒包装纸使用过程因果矩阵分析（部分展示）

4 建立设备预防性维护保障模式

对因果矩阵分析出的影响包装纸适用性的设备关键部位进行分析、调整和改进，明确设备预防性维护部位、维护要求和需要解决的包装纸适用性问题，建立包装纸适用性设备预防维护规定，开展相应的设备预防性维护，确保包装纸在使用过程中设备运行稳定。

5 建立卷烟材料质量指标相关性分析模型

对因果矩阵分析出的包装纸潜在关键质量指标及其适用性进行检测和统计，分析铜版小盒包装纸各指标间的相关性，确定出影响包装纸适用性的关键质量指标为包装纸平整度、厚度、定量、动摩擦系数、含水率、吸水性T95。具体分析结果见表3，表中单元格上一行为相关系数，下一行为P 值，P 值小于0.05指标间为显著相关关系，反之无相关性。

表3 包装纸质量指标、适用性指标相关性分析结果(部分展示)

图1 包装纸纸平整度动、摩擦系数、吸水性T95 对适用性影响优化图

6 创建卷烟材料适用性试验优化模型，优化材料关键质量指标

选取试验因子组合：用于指标优化的试验设计因子数一般不超过三个，有交互作用的因子一般放在一起进行试验。我们进行2 组试验设计，平整度、动摩擦系数、吸水性T95 一组，定量、厚度、含水率一组。

试验分析：由于试验优化的目标项有两项，剔除量和影响设备有效作业率，在进行试验优化时，我们对适用性指标剔除量和影响设备有效作业率按1∶1 的权重进行综合优化。

试验结果：包装纸平整度、动摩擦系数、吸水性T95 试验优化结果和各因子效应曲线见图1。试验结果表明，指标的最优组合为平整度1.5mm、摩擦系数0.182、吸水性T95 2.85s 此时包装纸的适用性可达到理想状态。平整度和摩擦系数偏大或偏小，均会对适用性造成不利影响，在一定范围内随着吸水性T95 的提高，包装纸适用性呈提高趋势。同理得出包装纸厚度、定量、含水率指标的最优组合为厚度0.087mm、定量99.8g/m2、含水率5.8%。

试验验证：选取指标优化后的25 万张小盒包装纸生产100箱卷烟进行试验验证，铜版小盒包装纸剔除量减少0.52 包/万支，影响设备停机时间比例降低30%，包装纸适用性明显提高。

7 制定卷烟材料适用性技术标准，优化材料生产过程参数

结合生产实际和试验优化结果制定铜版小盒包装材料适用性技术标准，见表4，用于材料进厂检验。并依据材料技术标准与材料供应商结合稳定和优化材料生产过程关键参数，通过控制材料生产过程的稳定性，从根本上提高材料适用性。

表4 铜版小盒包装纸内控技术标准

8 研究应用结论

本文运用统计技术创建了卷烟材料适用性研究的具体步骤和方法，可以系统有效的对卷烟材料适用性的复杂过程进行定位、筛选和分析，明确卷烟材料质量指标与机台适用性的变化规律，对关键指标进行综合分析和优化，从根本上提高了卷烟材料适用性。统计应用后6 个月的数据，因烟包剔除量减少每箱卷烟可节约成本2.3 万元以上，达到了提质降耗的良好效果。