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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(jīng)加工制成包裝優(yōu)美的卷煙產(chǎn)品所需的工藝過程。減少包裝機(jī)停機(jī)時(shí)間，提高臺時(shí)產(chǎn)量，不僅能夠保障生產(chǎn)任務(wù)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(jī)臺時(shí)產(chǎn)量及停機(jī)狀況的調(diào)查

通過卷包車間TSPM(全員標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)維護(hù)體系)系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)采集[2]，發(fā)現(xiàn)3#包裝機(jī)產(chǎn)量比其他機(jī)組產(chǎn)量低。本文就以其為研究對象，通過頭腦風(fēng)暴法找出影響產(chǎn)量的原因并給出相應(yīng)的解決方案，以求實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量的提升。該包裝機(jī)產(chǎn)量分布概率如圖1所示，產(chǎn)量均值約為7.3箱/h。

圖1 3#包裝機(jī)臺時(shí)產(chǎn)量概率分布表1 包裝機(jī)故障停機(jī)記錄

由于每班次的總時(shí)間是固定的，必須降低設(shè)備的故障停機(jī)時(shí)間，才能提高包裝機(jī)的臺時(shí)產(chǎn)量。表1列舉了該包裝機(jī)故障停機(jī)的主要類型、時(shí)間及次數(shù)[3]。

2. 關(guān)鍵因素的分析及改進(jìn)

通過表1中包裝機(jī)的故障停機(jī)記錄，可以得出煙庫下煙道缺煙、模盒缺支為其主要停機(jī)因素。分析導(dǎo)致煙庫下煙道缺煙、模盒缺支的故障源，然后采取相應(yīng)的對策，能夠有效地減少設(shè)備故障停機(jī)時(shí)間，提高包裝機(jī)產(chǎn)量。

1. 1. 煙庫下煙道缺煙

卷煙卷接機(jī)生產(chǎn)的散支煙通過煙支輸送線輸送至煙庫處，包裝機(jī)利用推煙板將煙庫中的煙支輸送至模盒內(nèi)。這個(gè)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(dǎo)致停機(jī)。導(dǎo)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(dāng)，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(jìn)行分析，將上述影響因子進(jìn)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(shè)置煙支報(bào)警器，一旦煙庫上方有亂煙進(jìn)入，傳感器就會發(fā)出信號報(bào)警，以便于操作人員及時(shí)處理，避免設(shè)備停機(jī)。

1. 2. 模盒缺支

包裝機(jī)煙庫中的煙支經(jīng)過下煙裝置一排排地進(jìn)入到模盒內(nèi)，由模盒輸送到下一工序進(jìn)行煙支的包裝。進(jìn)入到模盒內(nèi)的煙支會按照設(shè)計(jì)的排列方式進(jìn)行排列，煙支排列會由傳感器進(jìn)行檢測，出現(xiàn)錯位、缺支等不正常情況會引起設(shè)備停機(jī)。表3列舉了會造成模盒內(nèi)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(jìn)一步篩選， 得出模盒缺支故障主要是由于模盒不能按照設(shè)計(jì)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(shè)備維護(hù)保養(yǎng)期間，對模盒的位置偏移進(jìn)行糾正，并更換磨損量較大的模盒。煙支進(jìn)入模盒時(shí)，讓模盒處于正確的工作位置， 有助于減少模盒內(nèi)缺煙支的狀況。

3. 效果評價(jià)

改進(jìn)方案實(shí)施后，對包裝機(jī)的臺時(shí)產(chǎn)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)調(diào)查。通過收集樣本，繪制了改進(jìn)前后的I-MR控制圖進(jìn)行對比分析。改進(jìn)后，包裝機(jī)的臺時(shí)產(chǎn)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(jī)臺時(shí)產(chǎn)量更加地穩(wěn)定可靠。

4. 結(jié)語

本文設(shè)計(jì)了一款帶有光學(xué)腔的LED光功率采集模塊。其中，光學(xué)腔不僅可以抑制光信號采集時(shí)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(zhuǎn)變?yōu)殡娏餍盘枺俳?jīng)過基于AD8304的對數(shù)放大電路，進(jìn)一步將電流信號放大并轉(zhuǎn)化成電壓信號。該電壓信號在MCU的定時(shí)控制下被A/D轉(zhuǎn)換器處理成數(shù)字信號，并實(shí)時(shí)上傳至計(jì)算機(jī)軟件。在計(jì)算機(jī)軟件中，采集的電壓數(shù)據(jù)經(jīng)過平滑處理后，可進(jìn)一步濾除信號噪聲，并通過焊點(diǎn)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(jìn)行對應(yīng)，并完成擬合校準(zhǔn)處理。

本設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，且易于校準(zhǔn)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(xué)生學(xué)習(xí)和掌握L ED光學(xué)和熱學(xué)性能分析的基本趨勢和原理，滿足學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)的技能培養(yǎng)要求，具有良好的應(yīng)用前景和繼續(xù)開發(fā)優(yōu)化的參考價(jià)值。

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