2017年一等奖-南宁卷烟厂新型CH包装成型轮盒模的研发

发布人：宾晖黄天培曾芷晗,广西中烟工业有限责任公司南宁卷烟厂卷包车间真龙QC小组,新型CH包装成型轮盒模的研发,为贯彻落实烟草行业“降本增效”、“提质增效”的总体部署和要求，广西中烟南宁卷烟厂全面实施精益生产，卷包车间立足现场、着眼精益、降低成本、提高效率。卷包车间有四组GDX1软盒包装机。根据市场需要，目前南宁卷烟厂在产的卷烟产品达十几种之多。软盒卷烟的不同牌号产品之间所用包装材料规格（如商标纸厚度）、材质等差异较大，每当换牌生产时，为提高设备适应性来应对各牌号包装材料的差异，必需更换成型轮总成或调整CH包装成型轮盒模，调整工序非常复杂，需要反复调整，工作量大，调整精度也难以保证，严重影响产品质量和生产效率。所以，车间决定对此开展QC活动。,前言,专业术语解释：换牌：根据供销库存、原辅料供应以及生产安排等多方面因素，生产机台需对生产的产品牌号（软娇子、鸿韵、祥云等）进行更换，设备进行相应调整。,小组概况,1,小组概况,小组概况,选择课题,2,（一）需求提出,需求一、产能提升需求,小组成员针对2015年8月至12月期间各班1号4号软盒包装机由于换牌而造成产能损耗的情况统计如下：（产能损耗=机台每小时平均产量换牌时间）,1、小组成员针对换牌生产较多的三种牌号的商标纸进行对比分析如下：,（一）需求提出,需求二、减少不同规格小盒换牌耗时的需求,2、2015年8月至12月期间1号4号软盒包装机换牌生产中设备各部件安装调整耗时均值统计如下：,（一）需求提出,需求二、减少不同规格小盒换牌耗时的需求,小结：换牌生产中CH成型轮盒模安装调整耗时均值最长。,CH包装成型轮换牌安装调整流程图,3、2015年8月至12月期间小组成员针对1号4号软盒包装机换牌的耗时均值情况统计如下：,（一）需求提出,需求二、减少不同规格小盒换牌耗时的需求,结论：安装调整CH包装成型轮盒模平均耗时为120.2分钟，其调试阶段平均耗时为84.525分钟，严重影响换牌效率。,小组成员针对2015年8月至12月期间1号4号软盒包装机因长期运行且多次换牌，造成CH包装成型轮磨损更换的成本情况统计如下：,结论：软盒机组的CH包装成型轮磨损成本33万元，加上辅料的消耗成本，成本总额巨大。,（一）需求提出,需求三、降低换牌成本的需求,（二）创新思路,借鉴一：汽车更换轮胎原理,小组成员经过观察，发现汽车的四个轮胎都只需通过拧松螺丝来进行更换，快捷方便，省时省力。关键点：只需拧松螺丝,借鉴二：F1比赛中赛车更换轮胎模式,F1赛车锦标赛进行中，赛车能够在3秒内完成4个轮胎的更换，不仅仅是因为人多，而是因为轮胎拆装和紧固简单，没有冗余的零配件，只需“一拔一插一拧紧”就能继续比赛！关键点：没有冗余零配件，一拔一插一拧紧,（二）创新思路,借鉴三：CH包装成型轮的演变组合创新,第一代,第二代,两代备件各有优缺点第一代：盒模不可调节，换牌时整体更换，耗时少，成本高。第二代：盒模可调，换牌时调整盒模，调整耗时长，成本低。关键点：整体更换，盒模可调,提出初步创新思路：结合第一代的安装便利性和第二代的可调性，并且受到轮胎更换原理的启发，新型CH包装成型轮能实现盒模独立化，盒模能够快速拔插，得以减少成本费用和安装调整耗时。,（三）课题查新,小组一致确认此次QC活动的课题为：,（四）确定课题,新型CH包装成型轮盒模的研发,课题确定后，小组遵循PDCA活动程序，根据本课题实施难易程度、可行性、小组成员的基本情况、车间现有的资源以及年度的生产情况制定了小组活动计划进度表：,（五）确定课题计划表,设定目标,3,（一）设定目标值,小组人员经过认真讨论和分析，一致确定本次活动的目标：,新型CH包装成型轮盒模换牌时间15分钟。,（二）目标可行性分析理论分析,分析方法：根据现有CH包装成型轮盒模的换牌拆装顺序以及拆装现有零件的耗时数据，进行估算分析。,约90分钟,1、现成型轮盒模换牌调整有60颗螺丝；2、拆装1颗螺丝耗时约15秒；3、拆装60颗螺丝就耗时约15分钟；4、反复调整盒模直到烟包合格耗时约90分钟。,（二）目标可行性分析理论分析,若新型CH包装成型轮盒模实现：,结论：在减少螺丝数量并实现免调整的前提下，CH包装成型轮盒模换牌时间理论上可达12分钟，达成目标值。,分析方法：根据现有CH包装成型轮盒模的换牌拆装顺序以及拆装现有零件的耗时数据，进行估算分析。,（二）目标可行性分析模拟试验一,为验证课题目标的可实施性，使用12块厚木板在小木桩上的拆装模拟12个盒模的拆装，过程如流程图所示：,（二）目标可行性分析模拟试验一,小组成员分别进行3次上述试验，记录拆装耗时如下表：,目标要求,为验证课题目标的安全性，模拟CH包装成型轮运行情况，过程如流程图所示：,开始,转速调至等同于400包/分钟的转速,观察厚木板的紧固程度和松动情况，持续时间1小时,结束,（二）目标可行性分析模拟试验二,启动电机,小组成员进行3次上述试验，记录紧固性如下表：,试验结论：初步模拟CH成型轮运行，48颗螺丝保证厚木板的紧固性良好，安全可行。,综合分析：经过理论分析和模拟试验，小组一致认为目标可行！,（二）目标可行性分析模拟试验二,提出各种方案并确定最佳方案,4,（一）提出总体方案,（二）指标需求分析,为了研发出一套有效的新型CH包装成型轮盒模，小组成员根据系统所要达到的目标进行了全面的需求分析，汇总如下表：,（三）各种方案的分解,1、盒模（1）材质,（三）各种方案的分解,（2）内腔设计2.1内腔造型,烟包推入盒模,（三）各种方案的分解,（2）内腔设计2.1内腔造型,间隙距离,（三）各种方案的分解,（2）内腔设计2.2盒模内腔与烟包的间隙距离,（三）各种方案的分解,（2）内腔设计2.2盒模内腔与烟包的间隙距离,（三）各种方案的分解,（2）内腔设计2.2盒模内腔与烟包的间隙距离,烟包放入盒模,（三）各种方案的分解,（2）内腔设计2.3内腔深度,（三）各种方案的分解,（2）内腔设计2.3内腔深度,小组成员对每种方案都进行一周的分班跟踪模拟试验试验步骤如下：1、按三种方案制作轮体与盒模如右图；2、轮体模拟设备运行按顺时针400包/分钟高速转动；3、甲乙丙三班轮流跟踪试验，每个小时定时检查紧固性，持续一周；4、如果有盒模松动，记录下来并更换松动的盒模。,（三）各种方案的分解,（3）配合方式,（三）各种方案的分解,（3）配合方式,小组成员分别对三种紧固件连接方式进行三次模拟拆装试验，并记录比较拆装时。（进行12次拆装）,（三）各种方案的分解,2、紧固件（1）连接方式,（三）各种方案的分解,2、紧固件（1）连接方式,小组成员对每种方案都进行一周的分班跟踪模拟试验，试验步骤如下：1、三种方案的安装如右图；2、轮体模拟设备运行按顺时针400包/分钟高速转动；3、甲乙丙三班轮流跟踪试验，每个小时定时检查紧固性，持续一周；4、如果有紧固件松动或断裂，记录下来并更换新的紧固件。,（三）各种方案的分解,2、紧固件（2）材质,（三）各种方案的分解,2、紧固件（2）材质,（三）各种方案的分解,2、紧固件（3）连接尺寸,1、挑因素，选位级，制定因素位级表,（三）各种方案的分解,正交试验,正交试验,2、根据因素位级表选用L9(34)正交表安排正交试验，数据如下：,（三）各种方案的分解,试验结果分析极差分析：主次关系ABC“看一看”的较好方案是第2号试验结果，其组合为A2B1C1“算一算”分析：从位级之和（越小越好）可以看出较优方案是A2B2C2可见“看一看”的较好方案与“算一算”的较优方案不一致。,趋势分析,A1A2A3B1B2B3C1C2C3,（三）各种方案的分解,为了验证A2B2C2是最佳组合，小组成员按照这一组合进行进一步试验，结果如下：,试验结果进一步验证了A2B2C2是最佳组合。,（三）各种方案的分解,（四）确定最佳方案,制定对策表,5,制定对策表,小组成员为了合理安排时间，发挥最大效率，对各项对策的实施进度进行管理优化，做出箭条图如下：,制定对策表,制定对策表,对策实施,6,对策实施,实施一、购买镀硬铬铝合金,目标,实施过程,对策实施,阶段性效果检查,核对材质为镀硬铬铝合金，实测镀层厚度平均值=22m20m，即验收合格率100%，小目标实现！,实施一、购买镀硬铬铝合金,对策实施,实施二、加工方型的盒模内腔造型,目标,实施过程,对策实施,阶段性效果检查,实测内腔拐角加工精度均1度，即验收合格率100%，小目标实现！,实施二、加工方型的盒模内腔造型,对策实施,实施三、检验盒模内腔与烟包的间隙距离,目标,实施过程,对策实施,阶段性效果检查,盒模内腔与烟包的间隙距离加工精度=0.2360.01mm，即验收合格率100%，小目标实现！,实施三、检验盒模内腔与烟包的间隙距离,对策实施,实施四、加工盒模内腔深度等于烟包宽度,目标,实施过程,对策实施,阶段性效果检查,实测盒模内腔深度的加工误差均0.1mm，即验收合格率100%，小目标实现！,实施四、加工盒模内腔深度等于烟包宽度,对策实施,实施五、加工双轨导向槽,目标,实施过程,对策实施,阶段性效果检查,实测双轨导向槽加工误差均0.1mm，即验收合格率100%，小目标实现！,实施五、加工双轨导向槽,对策实施,目标,实施过程,实施六、检验螺纹连接,对策实施,阶段性效果检查,实施六、检验螺纹连接,实测螺纹连接承受载荷均2KN，小目标实现！,对策实施,实施七、领用不锈钢螺钉,目标,实施过程,对策实施,阶段性效果检查,实施七、领用不锈钢螺钉,核对螺钉材质为不锈钢，实测抗拉强度均300MPa，实测尺寸误差均0.1mm，小目标实现！,对策实施,实施八、加工螺钉孔,目标,实施过程,对策实施,阶段性效果检查,实施八、加工螺钉孔,实测加工误差均0.1mm，即验收合格率100%，小目标实现！,对策实施,实施九、连续换牌上料试运行,目标,实施过程,对策实施,实施九、连续换牌上料试运行,阶段性效果检查,新型CH包装成型轮盒模换牌时间均15分钟，撞皱、挤坏、烂玻、玻纸松泡烟包数量均为0，未对生产安全及设备运行造成影响，达到目标要求！,效果检查,7,（一）课题目标值完成情况检查,小组成员于2016年6月在1号软盒包装机对其效果进行检查：,小组成员于2016年6月安装调试完成后，于7月、8月、9月在1号-4号软盒包装机对其效果进行检查：,结论：新型CH包装成型轮盒模换牌时间均值为12.1分钟，从活动前的120.2分钟降到活动后的12.1分钟，效果明显，课题目标圆满完成。,（一）课题目标完成情况检查,1、产量指标检查,经过7-9月的生产试运行，证明新型CH包装成型轮盒模换牌效率可靠，在这期间各班1号4号软盒包装机由于换牌而造成产能损耗情况统计如下：4台机组因换牌造成的产能损耗大幅减少。（产能损耗=机台每小时平均产量换牌时间）,2015.082015.092015.102015.112015.122016.82016.92016.7,（二）相关指标的检查,2、质量指标检查,经过7-9月的生产试运行，证明新型CH包装成型轮运行稳定可靠，盒模换牌后产品质量经相关部门抽检，结果显示：使用新型CH包装成型轮盒模换牌后的合格率与换牌前基本保持相同水平。,（二）相关指标的检查,企业管理部、生产部等相关部门亲临现场，对新型CH包装成型轮盒模的快速换牌和运行稳定性进行了现场验证。,黄天培师傅演示快速换牌过程,（三）现场验证,1、换牌效率,（四）效率及效益的计算,2、经济效益,(1)、领用记录,每月领用数量不同，年度每台机领用平均2个,(2)、成本报价,（四）效率及效益的计算,标准化,8,（一）标准形成,小组成员对项目相关设计图纸及标准参数进行标准化后，于2016年10月2016年12月继续跟踪1号4号机的新型CH包装成型轮盒模换牌时间的达标情况，具体如下表所示：,结果表明：新型CH包装成型轮运行稳定，盒模换牌时间均小于15分钟。,（二）效果追踪,（三）创新点,项目实施后，实现快速换牌