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卷煙包裝工藝流程是將散裝煙支通過多種包裝形式，經加工制成包裝優(yōu)美的卷煙產品所需的工藝過程。減少包裝機停機時間，提高臺時產量，不僅能夠保障生產任務的順利完成，還能夠降低萬箱卷煙的能源消耗、物料消耗[1]。

1. 包裝機臺時產量及停機狀況的調查

通過卷包車間TSPM(全員標準化生產維護體系)系統(tǒng)內的數(shù)據(jù)采集[2]，發(fā)現(xiàn)3#包裝機產量比其他機組產量低。本文就以其為研究對象，通過頭腦風暴法找出影響產量的原因并給出相應的解決方案，以求實現(xiàn)產量的提升。該包裝機產量分布概率如圖1所示，產量均值約為7.3箱/h。

圖1 3#包裝機臺時產量概率分布表1 包裝機故障停機記錄

由于每班次的總時間是固定的，必須降低設備的故障停機時間，才能提高包裝機的臺時產量。表1列舉了該包裝機故障停機的主要類型、時間及次數(shù)[3]。

2. 關鍵因素的分析及改進

通過表1中包裝機的故障停機記錄，可以得出煙庫下煙道缺煙、模盒缺支為其主要停機因素。分析導致煙庫下煙道缺煙、模盒缺支的故障源，然后采取相應的對策，能夠有效地減少設備故障停機時間，提高包裝機產量。

1. 1. 煙庫下煙道缺煙

卷煙卷接機生產的散支煙通過煙支輸送線輸送至煙庫處，包裝機利用推煙板將煙庫中的煙支輸送至模盒內。這個過程中如果煙支散亂，將造成下煙道缺支，連續(xù)缺煙支將導致停機。導致下煙道缺煙的因素主要包括兩類，一類是煙庫下煙道處各零部件的磨損或位置不當，另一類是來自煙庫上方煙支輸送線上的亂煙。表2列舉了煙庫下煙道缺煙的主要影響因子。

表2 煙庫下煙道缺煙的主要影響因子

通過FMEA方法進行分析，將上述影響因子進一步篩選，得出煙庫下煙道缺煙故障主要是在煙支輸送過程中檢測棒阻擋煙支造成的。針對這一問題，我們將接觸式檢測的檢測棒改為光電傳感器檢測，將接觸式檢測方式改為了分離式檢測，從而從根本上杜絕了檢測器阻擋煙支的現(xiàn)象，也減少了煙支觸頭缺陷。另外，在煙庫上方設置煙支報警器，一旦煙庫上方有亂煙進入，傳感器就會發(fā)出信號報警，以便于操作人員及時處理，避免設備停機。

1. 2. 模盒缺支

包裝機煙庫中的煙支經過下煙裝置一排排地進入到模盒內，由模盒輸送到下一工序進行煙支的包裝。進入到模盒內的煙支會按照設計的排列方式進行排列，煙支排列會由傳感器進行檢測，出現(xiàn)錯位、缺支等不正常情況會引起設備停機。表3列舉了會造成模盒內缺支的主要影響因子。

表3 模盒缺支的主要影響因子

通過FMEA方法分析，將上述影響因子進一步篩選， 得出模盒缺支故障主要是由于模盒不能按照設計位置順利承載及輸送煙支造成的，模盒的磨損以及亂煙的擠壓都會造成模盒位置的偏移。為此我們需要在設備維護保養(yǎng)期間，對模盒的位置偏移進行糾正，并更換磨損量較大的模盒。煙支進入模盒時，讓模盒處于正確的工作位置， 有助于減少模盒內缺煙支的狀況。

3. 效果評價

改進方案實施后，對包裝機的臺時產量進行統(tǒng)計調查。通過收集樣本，繪制了改進前后的I-MR控制圖進行對比分析。改進后，包裝機的臺時產量提高到7.6箱/ h。通過控制圖，我們可以清晰地發(fā)現(xiàn)控制線變窄，說明包裝機臺時產量更加地穩(wěn)定可靠。

4. 結語

本文設計了一款帶有光學腔的LED光功率采集模塊。其中，光學腔不僅可以抑制光信號采集時的光線干擾，而且能為LED提供散熱組件，可降低LED的溫升速度，并保障其正常工作。選用的硅PIN光電二極管可將采集的LED 光信號轉變?yōu)殡娏餍盘?，再經過基于AD8304的對數(shù)放大電路，進一步將電流信號放大并轉化成電壓信號。該電壓信號在MCU的定時控制下被A/D轉換器處理成數(shù)字信號，并實時上傳至計算機軟件。在計算機軟件中，采集的電壓數(shù)據(jù)經過平滑處理后，可進一步濾除信號噪聲，并通過焊點溫度為“紐帶”，將采集電壓數(shù)據(jù)與相同LED(含散熱器)在積分球中的光功率測量數(shù)據(jù)進行對應，并完成擬合校準處理。

本設計結構簡單，成本低廉，且易于校準和上手操作，能快速跟蹤采集快速溫升過程中的LED光功率變化， 并對不同工作狀態(tài)下的LED均具有較明顯的光功率分辨度，有助于學生學習和掌握L ED光學和熱學性能分析的基本趨勢和原理，滿足學生實驗教學的技能培養(yǎng)要求，具有良好的應用前景和繼續(xù)開發(fā)優(yōu)化的參考價值。

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