提高切梗丝机 切梗合格率

张敬浩 杨硕 陶金江

滕州卷烟厂 山东滕州 277500

摘要：现切梗丝机后的梗丝合格率较低，未能达到工艺要求，为提高梗丝质量，摸索影响梗丝厚度的关键因素，对因素进行显著性检验；并对显著性因素回归分析、DOE试验，确定显著性因素的优化参数，并进行改进效果验证，提高梗丝合格率。

关键字：梗丝合格率、回归分析、DOE试验

1. 背景

1.1 现状分析

生产稳定后，检验员每天对经切梗丝机后的每个牌号的梗丝进行取样，测试其合格率（甲类梗丝、乙类梗丝厚度中心值分别为0.13mm、0.18mm，双边允差0.03mm，在允差范围内视为合格，否则为不合格）。现合格率分别为：甲类梗丝93.3％ 乙类梗丝86.7％，甲类梗丝、乙类梗丝的合格率较低。

1.2 现状调查

经对10批梗丝厚度进行正态性分析发现，p=0.094＞0.05，梗丝厚度为正态分布，确定了本次课题使用工具，且项目的改进方向是降低均值，减小波动，降低不合格率，提高过程能力。

2. 原因分析

通过对潜在原因探索，确定潜在因素：刀辊转速、贮梗时间、定量带频率、切丝厚度（切梗丝机操作屏设定的切丝厚度）。并对上述四项因素均进行单因子方差分析，判断其对梗丝厚度的影响程度。

乙类梗丝厚度与刀辊转速
来源	自由度	SS	MS	F	P
刀辊转速	2	0.0059800	0.0003147	9.94	0.00
误差	17	0.0003167	0.0000317
合计	19	0.0062967
S=0.005627	R-Sq=94.97％	R-Sq（调整）=85.42％
甲类梗丝厚度与刀辊转速
来源	自由度	SS	MS	F	P
刀辊转速	2	0.0049833	0.0002623	15.74	0.00
误差	17	0.0001667	0.0000167
合计	19	0.0051500
S=0.004082	R-Sq=96.76％	R-Sq（调整）=90.61％

甲类、乙类梗P值均小于0.05，刀辊转速对梗丝厚度影响显著。

同理，甲类、乙类梗607定量带频率P值为0.001，甲类、乙类梗切丝厚度P值分别为0.005、0.032，均小于0.05，对梗丝厚度影响显著。

梗柜用于存贮浸润后的烟梗，贮梗时间是贮梗过程中的主要参数。通过调整水洗梗加水量控制烟梗水分，由于烟梗贮梗时间的变化（4-24h)，随着时间推移，烟梗水分受环境温湿度影响发生变化，导致切梗水分超标。

为了找到切梗水分、加水量与贮梗时间的关系，我们抽取33批次乙类梗进行广义回归分析试验。回归方程结果：

切梗水分=31.456+0.038贮梗时间-0.0124加水量

同理，甲类梗丝切梗水分=32.7534+0.0465423贮梗时间-0.1843536加水量

3. 改进措施

序号	改进因素	改进思路
1	贮梗时间变化大	根据方程获得压梗时间与加水量的对应关系表
2	刀辊转速偏低	DOE实验设计参数改进
3	607定量带频率设置不合理
4	切丝厚度设置不合理

3.1烟梗贮梗时间变化大

将切梗水分30%，梗柜压柜时间4-24h分别带入甲程，获得压柜时间与加水量的对应表。

甲类梗：

贮梗时间	4	5	6	7	8	9	10	11	12
加水量	130	133	136	139	143	146	150	153	157
贮梗时间	13	14	15	16	17	18	19	20	21
加水量	161	165	169	172	175	179	183	186	191

乙类梗：

贮梗时间	4	5	6	7	8	9	10	11	12
加水量	158	160	163	165	169	172	174	176	179
贮梗时间	13	14	15	16	17	18	19	20	21
加水量	181	183	186	188	191	193	196	198	201

根据每份烟梗贮柜时间，按照对应表进行加水量的设定，保证切梗水分，从而提高切丝质量。

3.2三因子 DOE分析

对刀辊转速、607定量带频率、切丝厚度采用三因子两水平试验方案。

变量	低水平	高水平
刀辊转速（r/min）	400	520
607定量带频率（Hz）	41	43
切丝厚度（mm）	0.16	0.18

删去非显著项，进行二次DOE分析，试验结果如下：

删减模型残差正常，拟合效果很好，且无失拟现象。最优解如下：

响应优化
参数	目标	下限	望目	上限	权重	重要性
梗丝厚度	望目	0.15	0.18	0.21	1	1
整体解
刀辊转速（r/min）	607定量带频率（Hz）	切丝厚度（mm）
460	42	0.17
预测的响应
梗丝厚度（mm）	合意性	复合合意性
0.182	0.933333	0.933333

同样采用DOE实验设计对甲类梗刀辊转速、607定量带频率、切丝厚度三个切丝参数进行改进。获得最优参数组合：

刀辊转速=480r/min 607定量带频率=42HZ 切丝厚度=0.13mm

4. 效果验证

4.1显著性因素的改进验证

改进后切梗水分％			改进后切梗水分％
序号	甲类梗	乙类梗	序号	甲类梗	乙类梗
1	30.183	29.691	6	30.219	30.164
2	29.991	30.142	7	30.142	30.107
3	30.012	30.015	8	30.103	30.111
4	30.873	30.102	9	30.216	29.962
5	29.899	29.938	10	30.027	30.102

改进后甲、乙类梗切梗水分控制稳定。生产甲、乙类梗丝时刀辊转速较稳定，对其他一些关键点进行检查监控，均在指标控制范围内，无异常现象。

4.2梗丝合格率受控情况

序号	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
乙类梗丝合格率%	97	97	97	98	98	97	97	96	98	97	98	97
序号	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
甲类梗丝合格率%	98	97	98	97	98	98	98	99	98	97	98	98

甲、乙类梗经改进后，梗丝合格率均提高到97％以上，大大提高了梗丝合格率。