卷烟企业卷包质量管控综述

2024-01-08李国翠权发香

设备管理与维修 2023年23期

李云，李国翠，高记，李乾，权发香

（红云红河（烟草）集团会泽卷烟厂，云南曲靖 654200）

0 引言

卷包车间主要包括滤棒成型、卷接包装卷烟加工工艺，车间采用质量自检、巡检、抽检等多种渠道把控产品质量，卷包工艺质量人员主要关注物理指标、外观质量、辅料消耗等指标，存在多部门数据融合难、质量问题发现滞后、设备效率不高等问题。在烟草行业“两化融合”的背景下，各种先进过程检测设备、工业大数据分析平台、过程管理系统等在烟草工业逐渐被采用并推广，推动卷烟工业生产过程可视化、过程预警提示、管理理念更新等，减少人工统计、事后结果分析、人工过程检验带来的滞后性、片面性、概率性质量管控工作的质量风险与物耗指标偏高的现状。

1 卷包工艺质量管控综述

遵义卷烟厂曾卓等人[1]基于PFMEA（Process Failure Mode and Effects Analysis，过程失效模式及后果分析）品质风险管理模型理论，对Excel 表格的程序设计功能对过程检验数据与质量数据，自动生成因果矩阵图、品质风险管理程序、数据检测预警模型、品质管理模型整改指令等具体应用，推进卷包质量风险管控工作发展。

武汉卷烟厂陈天丽等人[2]针对卷包设备保养质量人工检测效率低、人工判定标准不统一、设备检查人员需较高的专业技能等问题，基于深度学习理论构建保养部位识别模型与脏物检测模型，融入工艺知识的保养质量判别模块，通过一线工人利用AR（Augmented Reality，增强现实）眼睛移动采集保养部位的图像，利用无线网传到服务器平台，自动判定该次保养是否合格，准确率达到86.3%。

红云红河集团胡东东等人[3]通过专家评分法与熵值法，构建卷包生产过程中的在线数据的评价指标的权重体系，对包装质量进行具体量化评价，建立卷包质量与检测设备的关联关系。云南中烟科技项目《卷包加工过程外观质量缺陷预警平台研究及应用》通过FMEA（失效模式与效应分析）与SPC（Statistical Process Control，统计过程控制）工具对生产过程的外观质量缺陷库实时数据进行监控，构建质量缺陷预警平台，并通过移动App 实现了从质量缺陷预警到处置的精细化管理。红云红河集团科技项目《卷接、包装工艺参数标准化研究与应用》建立卷包工艺参数数采平台，开发卷烟工艺参数管理系统，并结合数采系统对卷烟机与包装机具体试验方案进行最佳参数值计算，采用多指标综合评价方法，快速对卷烟机加工控制综合水平进行直观评价，为质量改进指明方向。

红云红河集团周沅桢等人[4]通过对卷烟机、小包机、条包机易导致质量问题的部件，按照顺序逐一采集设备运行基础振动信号、部件运行基础振动信号，通过软件对采集的信号进行机器自动学习，由于采用部件定位分析技术，较以往整体设备振动频率变化，提高诊断有效性与准确性。

四川中烟汪建兵等人[5]提出对位置分散、独立运行的在线检测设备状态和产品缺陷数据进行集中分析与管理，通过监控子系统和多组检测系统的逻辑运算与信号变化，构建在线检测设备装置监控系统，有效解决检测设备突发故障、缺陷样品被识别而剔除不准的问题。

云南烟草机械有限责任公司阚晖等人[6]，利用管理主机的故障判定模块和报警模块对采集到的质量检测装置实时工作状态信号、检测性能数据或实时参数数据进行分析，并及时将故障信息进行推送。该检测装置管理系统及其方法由于增加关联的检测性能数据相互验证分析与成品烟检测设备，能降低人工巡检频次与检测设备识别不准的问题，形成质量检测系统闭环控制。

云南昆船电子设备有限公司陈丹等人[7]利用集成调度PLC、服务器、操作终端共同组成的硬件平台以及5 个系统共同组成的软件功能模块，形成卷包生产智能换牌系统，实现换牌流程过程中相关参与人员的协同工作，并具有换牌过程防差错功能。

红云红河集团朱正运等人[8]通过物理指标与外观缺陷质量影响的生产过程实时状态因素、设备维修因素及辅料信息因素等进行数据采集，通过云数据中心存储方式实现数据调用，利用机器学习、关联系数、关联序等方法将参考数列与比较数列进行实时比对，提高对质量问题以及影响因素的预测概率。

2 卷包工艺质量措施

2.1 加强生产过程质量管控

设备为工艺服务，工艺为产品服务，设备保养与维护工作直接影响设备运行效率、产品质量、单位物耗等，如何规范保养设备、严格执行点检制度、科学预测设备故障等成为设备管理人员工作重点，减少由于设备保障能力不足导致出现产品质量缺陷。通过质量管理人员、修理人员定机台与操作人员进行深度交流，时刻关注机台各项指标波动情况，实现周复产、月复产产品质量监督与设备故障闭环处置，不断总结设备保养标准操作方法与潜在的质量风险点，在设备保养阶段对设备关键保养部位进行指导与安装位置校准。同时采用“质量下沉班组”制度，能快速对质量巡检、质量检验、质量管理进行响应，工厂积极推进设备工艺参数、剔除数据、检测数据、设备效率等进行有效采集，实现工厂数字化转型，实现异常预警推送。卷包车间不断进行检测设备升级，实现对烟支外观在线检测、拉线检测、烟支组空头缺嘴视觉检测等，提高质量辅助检测能力，降低人工参与程度。同时积极用典型质量事故进行警醒教育，提升相同机台人员的操作技能。例如：在GDX.1 机组复产时，出现烟包商标纸侧面搭口底部露白的外观质量缺陷，维修人员从3 号、4 号轮旋转折叠与推送过程进行故障排除，维修时长约10 min，最终判定原因为4 号轮内圈支持螺栓固定不牢，月保养时候操作人员未紧固到位导致的。

2.2 提高数据利用价值

现有的在线质量检测设备主要设定参数、卷接包装设备工艺参数与剔除数据、离线物理指标检测结果、巡检及抽检记录等数据源比较多、数据量大、数据存储方式不同等影响数据融合，传统人工将数据转化统一的格式，导入固定模版进行结果分析方式不满足数字化工艺质量管控工作要求，随着卷烟企业规划资源规划系统（Enterprise Resources Planning，ERP）、卷烟生产制造执行系统（Manufacturing Execution System，MES）、统计过程控制系统（Statistical Process Control，SPC）、各种云平台的开发与集成应用，促进卷烟生产加工质量水平和控制能力，目前会烟积极与集团工艺质量部联合推动卷包质量数据分析系统云平台，将多个部门的工艺质量检测数据与抽检记录进行融合，能及时通过更多样本量变化趋势，实时显示科室所关注的指标最新变化，并根据上级部门抽检数据与KPI（Key Performance Indicator，关键指标）设定情况，提醒工艺质量人员进行关注重点指标波动情况，降低工艺人员定时对相关数据整理与数据分析的劳动强度以及检测结果的滞后性（图1）。

图1 卷包质量数据分析系统云平台框架

2.3 注重辅料质量

烟用材料的外观指标、技术指标、性能指标是影响产品质量一个因素，现在产品检验分为交收检验、型式检验和监督检验，都是采取随机抽样的方式，甚至某些指标工厂无相关检测设备，需要供货商与第三方检测提供检测结果，因此会带来一定的质量风险。在生产某个牌号卷烟的时候，操作人员在802 储烟柜内的小包进行质量自检，发现间断出现小盒内衬纸有折皱情况，陆续有其他机台反馈该质量缺陷。由于内衬纸折叠不良属于包内，外观成像检测设备无法对其识别并剔除，经过对该厂家与其他供货商的内衬纸纸卷进行抽样送检，测结果表明该厂家内衬纸动摩擦系数超过标准值、不符合技术标准，影响内衬纸折叠成型，这种如果仅仅依靠对设备结构进行调节，会增加设备维修时长，质量问题也不能彻底解决。因此建立辅料快速检验通道，集合车间工艺质量管理人员、技术监督科、工艺质量科、物资科相关人员，将所有供货商的产品主要技术指标进行汇总，当某几台设备同时出现某个问题时候，针对该问题可能涉及到辅料进行研判，可能是某个指标超过临界值导致的，由技术监督科进行检验，首先排除辅料质量影响因素，然后再进行设备结构的调整。目前集团工艺质量部正在实施的科技项目重点品规盒包装纸质量控制标准化研究，针对重点牌号将卷烟盒包纸质量、包装机设备、盒包装成型质量等进行关联研究，通过上机适应性从烟用材料的质量、作业效率、物耗等方面进行评价，制定内控标准数据与质量判定规则，指导厂家生产与使用，降低商标、条盒外观质量缺陷风险（图2）。

图2 重点品规盒包装纸质量控制标准化实施方案

2.4 落实岗位责任清单

设备操作人作为工艺质量执行最关键、最直接参与环节，往往偶发性质量缺陷产品产生，是由于操作人员不按照质量行为要求与规范操作标准执行。例如，某台软包机台，烟包透明纸散包检测系统在某个时间段内间断剔除烟包，操作人员仅仅查看一次剔除盒内烟包的质量后，就判定检测系统误剔，后期不断补充补包器内的烟包维持设备正常运行，被现场巡检的工艺人员发现该异常情况后，在进行YB65 烟包供给单元时候发现有漏剔的散包烟包。最后修理人员对烟包透明纸折叠结构进行调整后，该质量缺陷产品不再产生。因此车间通过编写产品故障库，将产品缺陷可能产生的原因进行汇编，制定操作规范，并根据实际情况不断进行更新完善，最大限度避免在检测设备失灵或者偶发的情况出现。同时车间根据质量风险与历年质量缺陷情况制定岗位责任清单，规定相关生产人员的操作行为与预防风险的细节，并结合视频监控对生产行为符合性进行监督，减少缺陷产品产生的数量与频次。

3 工艺质量管控效果

在工厂精益质量管理专项奖励与车间各项达标奖励作用下，通过设备改造升级与课题攻关，积极转化科技项目成果，与上级部门针对生产过程中的难点、痛点进行联合工艺实验，不断固化管理经验情况，采用云南中烟监控检、集团交叉检包装与卷制质量评分的红云红河2022 年（1—11 月份）包装与卷制质量得分指标，会泽卷烟厂排名第二。