淺析如何減小加香出口煙絲含水率批次間偏差標(biāo)偏

劉斌

【摘要】國家局凌成興局長在2015年全國煙草工作會(huì)議上指出：主動(dòng)順應(yīng)消費(fèi)環(huán)境的變化，切實(shí)做好高端卷煙品牌培育維護(hù)工作，努力通過創(chuàng)新供給激活需求，滿足高端卷煙的個(gè)性化、多樣化需求，增強(qiáng)高端卷煙品牌對行業(yè)發(fā)展的支撐力、帶動(dòng)力。福建省廈門煙草工業(yè)有限責(zé)任公司（下文簡稱“廈煙”）從高端低焦卷煙工藝入手，開展技術(shù)攻關(guān)，保障高端低焦卷煙的產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)能力，實(shí)現(xiàn)卷煙上水平。

【關(guān)鍵詞】批次間；偏差標(biāo)偏

廈煙制絲車間試驗(yàn)線作為廈煙的精品生產(chǎn)線，具有小型、工藝流程靈活多變的特點(diǎn)，既可以滿足敏捷制造、工藝成果快速試驗(yàn)轉(zhuǎn)化的要求，又可以在一定程度上滿足特殊牌號生產(chǎn)的需求，其主要負(fù)責(zé)七匹狼（16支純香，廈門）、七匹狼（通仙，3mg）等高端低焦牌號的生產(chǎn)，工藝加工精度比一般品牌的要求高。

一、現(xiàn)狀分析

七匹狼（16支純香，廈門）作為試驗(yàn)線生產(chǎn)的重點(diǎn)牌號，近半年來加香出口煙絲含水率批次間的波動(dòng)較大。加香工序作為制絲生產(chǎn)最后一道工序，將直接影響卷包生產(chǎn)的加工要求以及產(chǎn)品的感官和物理質(zhì)量等。為了實(shí)現(xiàn)七匹狼卷煙產(chǎn)品上水平，滿足生產(chǎn)均質(zhì)化、精益化要求，現(xiàn)對該品牌產(chǎn)品加香出口煙絲批次間水分波動(dòng)進(jìn)行攻關(guān)，使其穩(wěn)定并保持在高水平。通過調(diào)查，發(fā)現(xiàn)影響七匹狼（16支純香，廈門）加香后出口含水率批次間波動(dòng)的因素是多方面的。歸納為：摻配膨絲含水率批次間波動(dòng)、烘后葉絲含水率批次間波動(dòng)以及加香過程水分喪失量批次間波動(dòng)。

二、問題解決

通過調(diào)查分析得出：松散回潮工序的出口片煙含水率和CTD烘絲工序的烘絲強(qiáng)度的批次間波動(dòng)是影響加香出口煙絲批次間水分波動(dòng)的重要因素。

1、確定數(shù)理模型建立的流程

在試驗(yàn)線的生產(chǎn)流程中，物料經(jīng)過各工序，產(chǎn)品的水分發(fā)生了變化，依照該流程，以工序?yàn)楣?jié)點(diǎn)，分段擬合數(shù)理模型。a）查找松散回潮工序的出口含水率與加水比例設(shè)定的關(guān)系；b）查找篩分與加料工序的水分增加規(guī)律；c）查找儲(chǔ)葉和切絲工序的水分喪失量與環(huán)境濕度的關(guān)系；d）依據(jù)工藝標(biāo)準(zhǔn)的CTD烘絲入口水分指標(biāo)，推算松散回潮的加水比例設(shè)定的數(shù)理模型

2、收集全工序的數(shù)據(jù)

（1）收集所需數(shù)據(jù)

從MES系統(tǒng)的數(shù)采系統(tǒng)中收集時(shí)間（2013年8月-2014年8月）內(nèi)的松散回潮工序加水比例、環(huán)境濕度、松散回潮工序出口片煙含水率、加料出口片煙含水率及CTD烘絲入口煙絲含水率等數(shù)據(jù)。

（2）樣本剔除

開始→提取數(shù)據(jù)→剔除不完整樣本→剔除水分異?！蕹凉穸犬惓！蕹龝r(shí)間異常→剔除3σ外數(shù)據(jù)→形成分析樣本→結(jié)束

3、通過相關(guān)性分析，建立水分添加的數(shù)理模型

步驟一、查找松散回潮工序的出口含水率與加水比例設(shè)定的關(guān)系松散回潮工序加水比例的設(shè)置對片煙的增濕效果起到至關(guān)重要的作用，且呈正比關(guān)系。使用Minitab工具中的擬合線圖來尋找松散回潮工序加水比例的設(shè)置與片煙的增濕量的正比關(guān)系。經(jīng)過一次線性、二次曲線和三次曲線擬合均得到較好的擬合曲線，擬合可信度（R-Sq）≥70%，在同樣滿足擬合可信度≥70%的前提上選擇一次線性的擬合曲線。

采用整體擬合，得到了最優(yōu)結(jié)果為：

y=17.41+0.3375x（6≤x≤11），擬合可信度（R-Sq）=72.8%

x為松散回潮加水比例，y為松散回潮出口片煙含水率

步驟二、查找篩分與加料工序的水分增加規(guī)律

篩分加料工序中施加的蒸汽對片煙有增溫增濕的效果，因整個(gè)生產(chǎn)過程蒸汽的排放開度是一致的，故片煙水分的增加是相對固定的，與環(huán)境濕度關(guān)系不大。采用整體擬合、分段擬合以及分段取均值擬合，得到了最優(yōu)結(jié)果為：篩分加料工序的水分增加點(diǎn)為1.024.

步驟三、查找儲(chǔ)葉和切絲工序的水分喪失量與環(huán)境濕度的關(guān)系。片煙從篩分加料工序出來后，經(jīng)過儲(chǔ)葉和切絲工序，才進(jìn)入CTD烘絲工序烘絲。片煙在儲(chǔ)葉和切絲工序生產(chǎn)時(shí)，與環(huán)境濕度進(jìn)行水分的交換，濕度較高的片煙會(huì)向空氣中散失部分的水分。儲(chǔ)葉和切絲工序的水分喪失量與環(huán)境濕度的變化成反向的關(guān)系。采用整體擬合、分段擬合以及分段取均值擬合來尋找儲(chǔ)葉和切絲工序的水分喪失量與環(huán)境濕度的變化成反向的關(guān)系，得到了最優(yōu)曲線為：

y=4.303-0.1044x+0.000808x2（35≤x≤65），擬合可信度（R-Sq）=96.7%

x為環(huán)境濕度，y為儲(chǔ)葉和切絲工序的水分喪失值

步驟四、依據(jù)工藝標(biāo)準(zhǔn)的CTD烘絲入口水分指標(biāo)，推算松散回潮的加水比例設(shè)定的數(shù)理模型。根據(jù)各工序之間的工藝邏輯關(guān)系，推導(dǎo)出最終的數(shù)理模型。由上述步驟可以得到最終的松散回潮工序能夠應(yīng)對環(huán)境濕度變化的加水比例的數(shù)理模型為：

y=18.28-0.31x+0.0024x2

（x為環(huán)境濕度，35≤y≤65；y為松散回潮加水比例，6≤x≤11）

4、驗(yàn)證及優(yōu)化模型

將數(shù)理模型運(yùn)用于實(shí)際，得到的CTD入口含水率均滿足工藝標(biāo)準(zhǔn)要求（20.3±1）%，加香出口含水率均滿足工藝標(biāo)準(zhǔn)廠部要求（12.5±0.5）%及車間要求（12.5±0.3）%，由此推出上述建立的數(shù)理模型具有實(shí)際運(yùn)用意義。

1、修訂試驗(yàn)線中控的SOP作業(yè)指導(dǎo)書，完善工藝督查制度，固化操作

（1）.修訂試驗(yàn)線中控的SOP作業(yè)指導(dǎo)書。小組將試驗(yàn)線新的加水作業(yè)流程修訂入試驗(yàn)線中控的SOP作業(yè)指導(dǎo)書，用以固化操作。（2）.完善工藝督查制度，通過“自查-檢查-督查”執(zhí)行鐵三角的模式對固化下來的操作模式進(jìn)行自驅(qū)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn).

結(jié)語

2014年10月-2015年1月七匹狼（16支純香，廈門）的加香出口煙絲含水率批次間的偏差標(biāo)偏進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，從0.15下降至0.049。