2016年一等奖-张家口卷烟厂ZJ17梗丝再分离装置的研制

ZJ17卷接机组,烟梗中烟丝提取回收装置的研制,张家口卷烟厂有限责任公司,“我当家”QC小组,郭海嘉李军,2016年7月,精益管理,除尘管道烟尘中夹带烟丝的问题,二次分选装置处落入烟梗箱中的烟丝,1、梗含丝的定义：从二次分选装置出梗口处取烟梗（通常取10g的烟梗），挑选出烟梗中混有烟丝的重量占烟梗总重量的百分比。（三到五类卷烟梗含丝应3-5%）,2、含梗率的定义：取样10支卷烟剥开烟丝，其中含有的梗蒂及3mm的梗签重量之和占10支卷烟烟丝总重量的百分比。（含梗率应0.5%）,3、计算公式,梗含丝=,烟梗中混有的烟丝重量,混有烟丝的烟梗总重量,100%（通常取10g的烟梗计算）,含梗率=,10支卷烟烟丝中含有的梗蒂及3mm的梗签重量之和,10支卷烟的烟丝总重量,100%,04,小组概况,选择课题,目标确定,提出并确定最佳方案,05,制定对策,01,06,对策实施,07,效果确认,08,标准化,02,03,09,总结及下一步打算,01,01.小组概况,制表人:吉鹏时间:2015年3月,创新型,小组成员情况,金姝彬工程师组织、编写,梁丰高级技师组织安排,马朝晖高级技师具体实施,张学丽工程师具体审核,程连峰技师具体实施,赵长久技师具体实施,吉鹏操作工编写、制作,郭海嘉操作工发布人,李军操作工发布人,王红素质控员数据测试,于洋工程师具体实施,武越操作工制作PPT,小组成员结构,成员结构（100）%技术人员,小组荣誉,2012年小组活动课题ZJ17卷接机组烟丝在线回收装置的研制获得国家局QC成果一等奖2013年小组活动课题ZJ17卷接机组一次切割鼓轮清洁装置的研制获得国家局QC成果二等奖,制表人:吉鹏时间:2015年3月,04,小组概况,选择课题,目标确定,提出并确定最佳方案,05,制定对策,01,06,对策实施,07,效果确认,08,标准化,02,03,09,总结及下一步打算,02,抛丝辊抛丝,（一）问题的提出,1、二次分选后烟梗及夹带的烟丝被作为废料处理，造成烟丝浪费。,卷烟工艺流程图,卷制交合,烟丝束压缩成型,烟枪入口,供料成条机供料,平准器修剪形成烟丝条,吸丝成烟丝束雏形,第一次分选除梗除杂,送丝带输送,弹丝辊松散,针辊取料,计量料槽定量,磁选除铁,上均丝辊均丝,提丝带提丝,储料区,第二商标辊印刷,第二供纸辊牵引,烟纸导向,传墨辊传墨,回丝输送带输送,振槽振动输送,除尘系统,第二次风选除梗除杂,烟梗箱,回丝储料区,下均丝辊均丝,螺旋输送,2015年3月5月，小组成员人工收集二次分选后落入烟梗箱内的烟梗、烟丝，经分选后统计烟丝含量，如下表：,制表人:梁丰时间:2015年5月,依据上图可知，不同品牌经二次分选后梗中夹带烟丝的平均含量为24克/箱,这部分烟丝与梗混合在一起被作为废料处理，造成烟丝浪费。,24,2、二次分选后梗中夹带烟丝的浪费，造成生产成本增加。,制表人:吉鹏时间:2015年5月,依据上图可知，2015年3月5月仅统计的几个品牌卷烟二次分选后梗中夹带烟丝的成本合计为69544.9元,造成生产成本增加。,69544.9元,（二）创新思路,1.拟解决的问题,2.创新初步想法,（三）课题查新,课题查新情况表,四、查新结果,经过对有关的科技文献、专利、成果等资料进行全面检索，现有的检索领域内没有相关文献和专利。小组查询“国家局”网站QC成果，发现行业曾有卷烟工厂开展过梗丝分离装置研制的课题，但是在二次分选装置出口处没有此类装置的发明。,ZJ17卷接机组烟梗中烟丝提取回收装置的研制,小组成员经过讨论，决定将本次QC课题确定为：,（四）确定课题,_,04,小组概况,选择课题,目标确定,提出并确定最佳方案,05,制定对策,01,06,对策实施,07,效果确认,08,标准化,02,03,09,总结及下一步打算,03,小组活动目标为：经烟丝提取回收装置分选后可回收烟丝量为25.5克/箱。,制表人:于洋时间:2015年6月,（1）研发能力,（2）资金保障,小组成员具有扎实的卷烟设备维修及改造经验，只要设计出科学合理的烟丝提取回收装置，并确定最优的风选效果参数、尺寸及安装位置，可以将梗丝中夹带的可用烟丝回收利用25.5克/箱。,烟丝提取回收装置的设计研发资金预算在1万元左右，研发资金来源于设备维护费用，资金来源有保障。,回收烟丝,正压气流,烟梗,1.接通正压气源,2.安装节流开关,3.安装烟丝回收管路,4.结合实际生产情况及问题存在的普遍性，整机组装后在81#卷烟机生产钻石(硬玫瑰紫)进行模拟试验,实验、制表、图人：王红素制表日期：2015年6月,实验、制表、图人：李军时间：2015年6月,通过理论分析和模拟实验，加装烟丝提取回收装置后，烟支各项指标均在工艺要求范围内，平均可利用烟丝回收量为25.3克/箱。如果将目标值设定为25.5克/箱，虽然具有一定挑战性，但经过小组的共同努力，目标是可以实现的。,25.3克/箱,04,小组概况,选择课题,目标确定,提出并确定最佳方案,05,制定对策,01,06,对策实施,07,效果确认,08,标准化,02,03,09,总结及下一步打算,04,ZJ17卷接机组烟梗中烟丝提取回收装置研制的初步设计方案,采用单管直吹分离法,单管直吹法，利用吹风管完成梗丝局部分离,单管为普通出风管，成本较低,制作安装周期短,制作单出风管技术难度较低,采用负压吸附分离法,负压吸附法吹分梗丝时易堵塞负压风管路,考虑安装位置需加工支架等，成本较高,安全系数高,制作安装周期较长,吸附法安装空间有限，安装难度偏高,采用等距排孔直吹分离法,等距排孔直吹法能够均匀有效吹分梗丝,需加工吹分器等组件并等距均匀打孔，成本较高,安全系数高,制作安装周期较长,吹分器需等距打孔，技术难度较高,（一）初步设计方案,制图人：金姝彬时间：2015年6月,安全系数高,单管直吹式分离装置,吸附式分离装置,等距排孔直吹式分离装置,（二）选择设计方案,烟丝提取回收装置是验证该装置回收烟丝效率的主要指标，小组成员对以下三种方案回收烟丝量进行测试比对如下：,回收烟丝量,实验数据,等距排孔式烟丝提取回收装置的研制,制图人：吉鹏时间：2015年6月,（三）研制等距排孔式烟丝提取回收装置的分解方案,（四）方案分解并确定最佳方案,气压来源,制图人：吉鹏时间：2015年6月,方案二：MAX空压气流,通过对比，方案二成本低、气压符合压力要求，不占用生产空间且无噪音。,吹气方式,制图人：郭海嘉时间：2015年6月,方案二：定时吹,制图人：吉鹏时间：2015年6月,（三）研制等距排孔式烟丝提取回收装置的分解方案,材料选择,制图人：赵长久时间：2015年6月,方案二：1mm厚的304不锈钢,方案二坚固耐磨、抗氧化能力优于方案一。,制图人：吉鹏时间：2015年6月,（三）研制等距排孔式烟丝提取回收装置的分解方案,通过生产现场实际测量及多次试验并结合车间技术人员理论分析，小组确定关键组件设计参数，同时利用正交试验法得出烟丝提取回收装置组件设计的最佳参数。小组确定最佳参数如下：,组件设计,正交试验结果情况统计表,最佳参数：H2N3A2I1即选择正压气流选3.5Pa、装置吹风孔与二次分选装置落箱距离80mm、风孔的数量15个、挡梗板角度选择45来设计吹风块组件。,小组确定最佳参数制作吹风块进行测试,H(3.5Pa),A(80mm),N(15个),I(45),制图人：金姝彬时间：2015年6月,制图人：吉鹏时间：2015年6月,（三）研制等距排孔式烟丝提取回收装置的分解方案,烟丝回收方式,选择81#机组抽样10次进行跟踪并统计平均试验结果如下：,制图人：吉鹏时间：2015年6月,方案二：在线回收烟丝,经过对比，方案一对卷烟质量无影响且不增加操作工的劳动强度。,（五）确定最佳方案,烟丝提取回收装置,采用等距排孔式,气源设计,材料选择,组件设计,烟丝回收方式,采用MAX空压气流,机车本身气流控制实现定时吹风,1mm厚的304不锈钢材料设计整个装置,挡梗板落梗箱成45,吹风孔数量15个,挡梗板倾斜角,吹风块设计,利用负压发生器实现烟丝在线回收,吹风孔与挡梗板间距80mm,经过以上对比分析，小组确定了烟丝提取回收装置的最佳方案，整理归纳如下：,制图人：吉鹏时间：2015年6月,04,小组概况,选择课题,目标确定,提出并确定最佳方案,05,制定对策,01,06,对策实施,07,效果确认,08,标准化,02,03,09,总结及下一步打算,05,制表人：吉鹏制表时间：2015年6月,04,小组概况,选择课题,目标确定,提出并确定最佳方案,05,制定对策,01,06,对策实施,07,效果确认,08,标准化,02,03,09,总结及下一步打算,06,确定MAX空压气流来源,确定定时吹气方式,材料选择,组件设计挡梗板倾斜角度,组件设计吹风孔数量,组件设计吹风孔与挡梗板间距,烟丝回收方式,整机安装试运行,运行测试,对现场81#机组ZJ17烟丝提取回收装置效果进行质量效果验证,质量验证图,加装烟丝提取回收装置后，烟支各项指标均在工艺要求范围内。,实验、制表、图人：王红素制表日期：2015年8月,回收烟丝量统计,制表、图人：金姝彬制表日期：2015年8月,31.0,通过现场运行测试，烟丝提取回收装置在确保卷烟各项质量指标均无异常情况下，平均回收烟丝量31.0克/箱，完全符合要求。,04,小组概况,选择课题,目标确定,提出并确定最佳方案,05,制定对策,01,06,对策实施,07,效果确认,08,标准化,02,03,09,总结及下一步打算,07,（一）目标值检查,81#卷烟机加装烟丝提取回收装置成功后，小组成员又在其它34台机车进行了安装。我们对2015年9月12月35台卷烟机改造后的有关数据统计如下：,质量验证图,实验、制表、图人：王红素制表日期：2015年12月,加装烟丝提取回收装置后，烟支各项指标均在工艺要求范围内。,回收烟丝量验证,实验、制表、图人：李军制表日期：2015年12月,改进前,目标,改进后,0,5,10,15,20,25,30,0,实验、制表、图人：于洋制表日期：2015年12月,活动前后烟丝回收量对比柱状图,烟丝提取回收装置回收烟丝量为30.8克/箱目标实现！,（二）经济效益,1.投入成本,表格列出备件清单及价格：,改造成本=0.38万元/台*35台=13.3万,2、活动后的经济效益,小组成员2015年9-12月活动期的经济效益计算如下：,42.44万元,3.推算全年经济效益,推算全年活动后的经济效益=回收烟丝的成本-改造成本=55.74万元/412-13.3万元=153.9万元,04,小组概况,选择课题,目标确定,提出并确定最佳方案,05,制定对策,01,06,对策实施,07,效果确认,08,标准化,02,03,09,总结及下一步打算,08,（一）形成文件,为了巩固QC活动成果，小组采取了相关标准化措施，形成文件如下表：,制表人：程连峰制表日期：2016年1月,（二）效果追踪,采取标准化后，小组成员对2016年1月4月35台卷烟机改造后的烟丝回收情况和相关质量指标进行效果追踪：,实验、制表、图人：王红素制表日期：2016年4月,质量验证图,加装烟丝提取回收装置后，烟支各项指标均在工艺要求范围内。,回收烟丝量统计,实验、制表、图人：武越制表日期：2016年4月,0,30,31,31.5,32,32.5,31.3,31.5,31.7,31.4,31.7,25.5克/箱,一月份,二月份,三月份,四月份,平均,实验、制表、图人：武越制表日期：2016年4月,回收烟丝量,实际生产过程中对ZJ17烟丝提取回收装置的调试不断完善，其回收烟丝能力保持稳定，14月份平均回收烟丝量柱状图：,从以上图表可知，烟支各项质量指标均在工艺要求范围内，烟丝提取回收装置回收烟丝量达到目标25.5克/箱。,（三）创新点,2015年10月小组成员申报了国家发明专利和实用新型专利，2016年4月该项目被同时授予国家发明专利（专利号201510659469.0，目前处于实质审核期）实用新型专利（专利号：ZL201520792582.1）,（四）推广价值,04,小组概况,选择课题,目标确定,提出并确定最佳方案,05,制定对策,01,06,对策实施,07,效果确认,08