研制YJ27烟支切割鼓轮吸风清洁装置(文本)

1、前言YJ27是ZJ17卷接机组的滤棒接装部分，它主要是通过接收鼓轮将双倍烟支从SE部分吸取传递给烟支切割鼓轮，并由烟支切割鼓轮将双倍长烟支一切为二，然后接装上嘴棒，粘贴上水松纸，经过搓接，再次切割，最终卷接成型为合格的烟支。一、小组概况课题名称研制YJ27烟支切割鼓轮吸风清洁装置小组名称兴黔QC小组课题类型创新型注册时间2013年6月注册登记号2013-ECJ-06活动时间2014年6月-12月平均TQC受教育时间80学时姓名性别职称工龄文化程度组内分工罗兴黔男技师24本科设计、实施田锐男助理工程师8本科组织尹静女质量工程师25大专检查陈昌禄男工程师23本科课题指导卿盛云男技师28高中分析、实

2、施骆吉华男助理工程师4本科撰稿常必铼男助理工程师2本科统计、撰稿魏倩女助理经济师2本科PPT制作、发布二、课题选择（一）课题背景1、问题的提出YJ27接装机的烟支切割是烟支卷接成型的重要工序，而烟支切割鼓轮作为该工序的执行机构，其完成烟支切割的好坏就显得至关重要，然而在生产过程中，该部位由于切割、烟支传输、静电等原因常常产生大量的烟末沉积于切割鼓轮内部尘槽，导致切刀的运动受到影响，从而影响设备运行及产品质量。成为困扰我们生产的一个问题。2、问题的调查调查一：切割鼓轮内部尘槽积尘量情况调查内容1. 现场观察：小组成员对保养时拆卸的切割鼓轮刀槽腔体进行了观察，发现腔体完全被烟末、纸末填充。2. 理

3、论计算烟末密度（kg/m3）鼓轮内部积尘腔体体积V(m3)重量（g）M=v3330.432×10-31553. 统计数据2014年6月，按照车间规定对烟支切割鼓轮进行保养（1次/周），小组成员对切割鼓轮刀槽腔体内积尘情况进行了统计：烟支切割鼓轮刀槽腔体内积尘量统计表日期机组运行时间（h）积尘量（g）统计人6月3日2#113145常必铼6月3日3#135165常必铼6月3日4#104130常必铼6月3日5#94148常必铼6月3日6#118142常必铼6月3日7#133134常必铼6月10日2#121147常必铼6月10日3#134158常必铼6月10日4#116153常必铼6月10日

4、5#127132常必铼6月10日6#111111常必铼6月10日7#138145常必铼平均120142制表人：骆吉华 时间：2014年6月6日积尘量占鼓轮刀槽腔体空间的比例：142÷155×100%=92%结论切割鼓轮内部尘槽积尘严重调查二：烟支切割鼓轮保养对生产的影响保养流程调查内容2014年6月，小组成员对修理工针对烟支切割鼓轮的保养耗时进行了统计:日期机组维护保养时间（min）维护保养人确认人6月3日2#81罗兴黔田锐6月3日3#92罗兴黔田锐6月3日4#89罗兴黔陈昌禄6月3日5#85卿盛云陈昌禄6月3日6#93卿盛云徐玉林6月3日7#78卿盛云徐玉林6月10日2#

5、92罗兴黔陈昌禄6月10日3#91罗兴黔陈昌禄6月10日4#88罗兴黔田锐6月10日5#79卿盛云陈昌禄6月10日6#92卿盛云陈昌禄6月10日7#87卿盛云徐玉林平均87制表人：骆吉华 时间：2014年6月17日结论保养烟支切割鼓轮耗时87分钟，对生产效率造成了很大的影响，存在较大的改善空间。（二）提出课题为了解决以上问题，经过小组成员讨论制定了以下三个备选课题：课题课题一课题二课题三：名称研制烟支切割鼓轮拆卸工装研制带清洁功能的新型烟支切割鼓轮研制烟支切割鼓轮吸风清洁装置思路研制烟支切割鼓轮拆卸工装，使拆卸变得便捷，减少维护保养时间。将烟支切割鼓轮进行重新设计，使鼓轮腔体存在自动清洁功能；

6、节约鼓轮刀槽拆卸维护保养时间。在现有鼓轮上设计一套装置，在负压的作用下将刀槽内的烟末、纸末不定时的吸走，从而达到清洁的目的。（三）课题选择针对以上三个课题，项目组成员经过讨论决定采用“价值工程法”对其进行分析：1、课题功能权重的确定小组采用“功能比值评分法”来确定课题功能权重，具体评分情况如下：功能及描述F1F2F3F4F5得分修正得分权重F1：减少维护保养时间及维护次数×0010122/15=0.133F2：清洁效果1×010233/15=0.200F3：不影响产品质量11×11455/15=0.333F4：操作的难易程度000×0011/15=0.0

7、67F5：不影响其它设备运行1101×344/15=0.267合计：10151.000评分原则：1、两功能比较，对课题实际影响程度较大的视为重要功能得“1”分，反之视 为不重要功能得“0”分； 2、为避免“0”分项，需对每项得分“+1”得到修正值，再进行权重计算。2、各课题的功能评价小组通过现场调查并结合方案分析，对三个课题进行功能评价功能及描述课题一课题二课题三研制烟支切割鼓轮拆卸工装研制带清洁功能的新型烟支切割鼓轮研制烟支切割鼓轮吸风清洁装置F1：减少维护保养时间次数经过分析发现：工装不能减少拆卸步骤，只能节约每个步骤少量的时间新型鼓轮初步考虑了重新设计刀槽腔体，让腔体内的烟末纸

8、末在气压的作用下完成自动清理在现有鼓轮上设计吸风装置，烟末纸末在负压的作用下能很好的被带走，从而能减少维护保养次数效果一般效果优效果优得分5分9分9分F2：清洁效果小组分析发现：烟末纸末进入腔体内的渠道未发生改变，同时对进入的烟末也无法处理小组通过分析认为：腔体的重新设计，能从根本上解决积尘问题经过分析：烟末纸末由于质量轻体积小，有利于被负压吸出。效果差效果优效果优得分0分9分8分F3：不影响产品质量拆卸工装不会影响产品质量新型鼓轮处理重新设计刀槽腔体外，不改变鼓轮其它结构，因此可以避免产品质量隐患装置动力来源于吸风负压，因此不会出现烟末纸末扬尘，同时避免影响产品质量效果优效果优效果优得分9分

9、9分9分F4：操作的难易程度需要人工操作不需要人工操作不需要人工操作效果一般效果优效果优得分9分9分9分F5：不影响其它设备运行通过分析：该装置不属于附属设备和外挂设备，不影响设备运行通过分析认为：新型鼓轮是以原鼓轮为基础而进行的设计，完全可以消除对其它设备的影响通过讨论：该装置可以避免对其它设备的影响效果优效果优效果优得分9分8分9分加权得分（W）Wa=6.669Wb=8.7Wb=8.8总加权得分（W总）W总=Wa+ Wb+ Wc=24.201功能系数（F）Fa= 0.276Fb= 0.361Fc= 0.364备注1、 评价效果：910分为优，78分为良，56分为一般，04分为差；2、 加权

10、得分Wn=各功能得分分别与该功能的权重相乘之和；3、 功能系数Fn=课题加权得分/总加权得分；3、各课题的成本系数小组通过咨询备件采购厂家及查询相关资料，对三个课题的成本预算如下：课题成本系数统计表备选课题课题一课题二课题三合计研制烟支切割鼓轮拆卸工装研制带清洁功能的新型烟支切割鼓轮研制烟支切割鼓轮吸风清洁装置预计成本(万元)0.520.53成本系数（C=预计成本/合计成本）Ca=0.167Cb=0.667Cc=0.1671.0004、评估课题价值系数评估课题价值系数表备选课题功能系数(F) 成本系数(C) 价值系数(V=F/C) 结论课题一研制烟支切割鼓轮拆卸工装0.2760.1671.65

11、3不采用课题二研制带清洁功能的新型烟支切割鼓轮0.3610.6670.541不采用课题三研制烟支切割鼓轮吸风清洁装置0.3640.1672.182采用通过对以上三个课题的价值工程分析，得出课题三的价值系数最高，因此小组最终确定此次QC活动课题为：活动计划序号项目2014年2015年67891011121231选择课题2设定目标3提出方案并确定最佳方案4制定对策5对策实施6效果检查7标准化8总结与下一步打算计划完成时间： 实际完成时间：三、设定目标1、设定目标值小组经过召开小组会议反复研究，在车间现有的保养规定下（切割鼓轮刀槽保养要求1次/周），依据QC活动中解决问题80%的原则，决定设定目标值

12、为：切割鼓轮刀槽腔体中烟末沉积量小于28克/周制图：骆吉华 时间：2014.06.202、目标值可行性分析模拟实验：小组成员在烟支切割鼓轮处进行加工。人员兴黔QC小组地点2#-7#卷烟机时间2014.06.25目的验证YJ27烟支切割鼓轮刀槽腔体内的烟末沉积量小于28g/周可行性分析模拟实验小组成员引入吸风管道，在日保养内容中增加了烟支切割鼓轮刀槽腔体的烟末、纸末的吸附保养，运行一周后腔体内的烟末、纸末的沉积量统计如下：示意图2014年6月，小组成员针对模拟试验进行了统计，结果如下：烟支切割鼓轮刀槽腔体内积尘量统计表日期机组运行时间（h）积尘量（g）统计人6月17日2#10333常必铼6月17

13、日3#11540常必铼6月17日4#12728常必铼6月17日5#10533骆吉华6月17日6#11327骆吉华6月17日7#12619骆吉华6月24日2#10032常必铼6月24日3#13243常必铼6月24日4#11138常必铼6月24日5#10417骆吉华6月24日6#11225骆吉华6月24日7#12230骆吉华平均11430制表人：骆吉华 时间：2014年6月25日统计结果看出：在设备正常运行的前提下，模拟实验出现5次腔体内积尘量小于目标值28g/周。目标值可行！结论通过分析与模拟实验得出：课题目标值可行！四：提出方案并确定最佳方案（一）提出方案研制YJ27烟支切割鼓轮吸风清洁装置设

14、计鼓轮刀槽腔体镶嵌式自动吸风清洁装置设计烟支切割鼓轮的专用吸风清洁工具方案三方案一方案二设计烟支切割鼓轮外挂式自动吸风清洁装置（二）方案筛选为了对方案进行量化分析，以选出最优方案，小组成员查阅相关资料结合车间生产现状，通过小组讨论会议，确定了以下筛选条件序号设计满足需求依据1清洁效果腔体内积尘量28克/周课题目标值2可实施性车间有加工设备、原材料车间QC管理办法3安全性对设备、人员无安全隐患安全管理要求方案一.设计鼓轮刀槽腔体内镶嵌式自动吸风清洁装置时间2014年8月地点2#/3#卷烟机负责人罗兴黔原理分析利用鼓轮刀槽腔体内空间，在腔体内设计清洁装置，在负压吸风的作用下将烟末、纸末吸走，从而达

15、到清洁的目的试验步骤1.小组成员设计并制作了刀槽腔体镶套.2.在风套上设计加工吸风孔。3.将镶套安装于2#、3#卷烟机设备上。试验分析2014年8月，小组人员罗兴黔设计模型进行了试验，结果如下：烟支切割鼓轮刀槽腔体内积尘量统计表日期机组运行时间（h）积尘量（g）统计人8月4日2#11022常必铼8月4日3#11321常必铼8月11日2#12018常必铼8月11日3#10725骆吉华8月18日2#11724骆吉华8月18日3#12215骆吉华平均11520制表人：骆吉华 时间：2014年8月20日结果分析：小组成员针对试验数据进行分析：鼓轮刀槽腔体内存在的积尘主要由于烟末在离心力的作用下悬浮在腔

16、体内以及整体式的腔体不利于烟末的清洁目标验证试验值目标值是否满足结论清洁效果20克/周积尘量28克/周满足采用可实施性有车间有加工设备、原材料满足安全性无对设备、人员无安全隐患满足方案二.设计烟支切割鼓轮的专用吸风清洁工具时间2014年8月地点4#/5#卷烟机负责人罗兴黔原理分析根据鼓轮直径，及R槽半径，制作一件贴合鼓轮较好的吸风装置。操作人员利用车间时段保养对YJ27烟支切割鼓轮进行吸尘。示意图试验步骤1小组成员根据鼓轮尺寸设计制作吸风清洁装置；2将该装置运用于车间4#/5#机组对切割鼓轮进行吸尘；3操作人员利用车间时段保养（2min/次，3次/班），将装置对准鼓轮切割刀槽吸尘，间隔测量机组

17、运行一周后鼓轮腔体内的积尘量。试验分析2014年8月，小组人员设计模型进行了试验，结果如下：烟支切割鼓轮刀槽腔体内积尘量统计表日期机组运行时间（h）积尘量（g）统计人8月4日4#11628常必铼8月4日5#10529常必铼8月11日4#12231常必铼8月11日5#10335骆吉华8月18日4#11736骆吉华8月18日5#12027骆吉华平均11431制表人：骆吉华 时间：2014年8月20日目标验证试验值目标值是否满足结论清洁效果31克/周积尘量28克/周不满足不采用可实施性有车间有加工设备、原材料满足安全性无对设备、人员无安全隐患满足方案三.设计鼓轮外挂式自动吸风清洁装置时间2014年8

18、月地点6#/7#卷烟机负责人卿盛云原理分析设计一个外挂式自动吸风清洁装置，让吸风口正对刀槽，在吸风的作用下，使烟末从刀槽腔体中被吸出。从而达到自动清洁的效果实验步骤1、小组成员设计加工自动负压吸风装置；2、将装置安装于6#/7#设备上，使吸风口对准鼓轮切割刀槽；3、该装置正常运行后，间隔测量机组运行一周后鼓轮腔体内的积尘量。试验分析2014年8月，小组人员常必铼设计模型进行了试验，结果如下：烟支切割鼓轮刀槽腔体内积尘量统计表日期机组运行时间（h）积尘量（g）统计人8月4日6#11578常必铼8月4日7#11284常必铼8月11日6#10996常必铼8月11日7#11376骆吉华8月18日6#1

19、2397骆吉华8月18日7#12179骆吉华平均11585制表人：骆吉华 时间：2014年8月20日目标验证试验值目标值是否满足结论清洁效果85克/周积尘量28克/周不满足不采用可实施性有车间有加工设备、原材料满足安全性无对设备、人员无安全隐患满足结论：设计鼓轮刀槽腔体镶嵌式自动吸风清洁装置（三）确定初步方案（四）方案的验证通过现状调查，结合我车间实际情况，小组决定对课题初步方案中的三级方案逐一验证：1、 负压位置的选择地点2#/3#卷烟机责任人骆吉华时间2014.09.01项目风套圆周45度角位置风套圆周60度角位置风套圆周90度角位置示意图理论分析小组成员通过讨论分析得到：1. 烟末、纸末

20、受重力作用，因此风套在安装位置0180度区域积尘量较集中。2. 在烟支经圆刀切割后，端部如果存在负压，容易造成烟支空头，因此选择在090度区域试验分析2014年9月小组成员参照示意图，对风套进行了开口，观察腔体积尘量，统计结果如下：烟支切割鼓轮刀槽腔体内积尘量统计表日期开口角度2#卷烟机积尘量（g）平均白班中班夜班9月1日45度6.45.56.35.659月2日45度5.25.45.19月3日60度3.23.52.93.129月4日60度2.94.23.29月5日90度2.31.91.71.929月9日90度1.52.12满足条件45度60度角90度1.清洁效果565g312g192g2.开槽

21、后零件承受力满足要求满足满足满足3.开槽不影响烟支质量合格合格合格结论负压位置为开口90度最佳，采用2、风套负压开口尺寸地点2#/3#卷烟机责任人骆吉华时间2014.09.02项目开口宽度3mm开口宽度6mm开口宽度9mm图示理论依据1、根据吸尘器原理，风套负压开口的截面口风速应大于烟沫与纸屑的速度，由分析可知烟沫与纸屑进入尘槽内的速度与切割鼓轮的线速度应相等或相近；。根据同步关系原则，各交接处鼓轮的线速度应相等或相近，各鼓轮在单位时间内烟支的传输量相等，满足相互同步关系，即有于是带入公式有v=2r*常数/Km 其中r=216/2=108mm 常数=7000支/分 m=18×2=36

22、mm（切割鼓轮有18个承烟槽，每槽2支烟）将上述数据带入公式得v=2.198m/s于是风套处风速必须满足：风速>2.198m/s。2、吸风量与吸口截面存在如下关系：Q=3600AV 式中：Q为吸风量，A为吸口所对应截面面积，v为所处截面风速m/s。风套负压口直径为D=80mm,风量为A=1200m³/h,A=1/4D×d，所以Q=3600*1/4Dd,于是通过计算得d>4mm，又由于受鼓轮承烟槽吸风口影响，风套口开口宽度不宜过大，以免造成不良影响。分析<4mm>4mm>6mm结论在满足开口>4mm的情况下，风套开口宽度越小，负压消耗越小，

23、因此选择6mm3、分隔区间数量设计地点2#/3#卷烟机责任人骆吉华时间2014.09.25项目区间数3个区间数6个区间数9个示意图实验验证小组成员通过制作模型，经过试验得出：烟支切割鼓轮刀槽腔体内积尘量统计表日期运行时间（21h）分隔区间数积尘量（g）平均2#卷烟机3#卷烟机9月14日213个10.314.110.939月14日213个12.6129月15日213个9.89.59月15日213个12.38.49月16日213个8.711.69月16日216个3.554.999月17日216个5.24.79月17日216个4.84.69月18日216个5.25.39月18日216个5.46.29

24、月20日219个4.45.54.619月20日219个3.84.79月21日219个4.24.39月21日219个4.55.1制表人：骆吉华 时间：2014年9月25日采用Minitab对分隔区间数6和9的实验数据分析如下：1、数据正态性检验 2、数据的稳定性检验结论：各水平中的数据没有发现异常点，可以继续往后分析3、等方差检验满足条件区间数3个区间数6个区间数9个扇形开口90度（风套开口）120度60度40度结构简单简单一般复杂清洁效果（积尘量）10.93克4.99克4.61克结论分隔区间数为6个4、分隔块形状设计地点2#/3#卷烟机责任人卿盛云时间2014.09.28项目长方形三角形图示理

25、论依据小组成员查阅通风除尘设计手册得出：截面风速的分布与截面扩张角有关，扩张角度越小，风速分布越均匀，且扇环形尘槽里各部分风速均匀，除尘不会出现死角。优点结构简单，易加工制造阻力小，两三角形组成扇形，有利于烟末纸末排除缺点阻力大，不利于烟末纸末排除结构相对复杂，但加工难度不大结论不采用采用5、装置材料的选择地点2#/3#卷烟机责任人卿盛云时间2014.09.28目标费用500;断裂韧性系数>400mpa.ml项目铸铁合金钢图示费用280380断裂韧性系数180415结论合金钢不仅费用满足目标，而且断裂韧性系数满足目标（五）最佳方案的确定方案实施流程小组成员根据最佳方案制作了实施流程图五、

26、制定对策序号对策目标措施地点完成时间负责人1设计详细图纸1.关键尺寸准确率100%2.技术清晰全面1.按照最佳方案确定尺寸绘制总成及零件图车间办公室2014.09.10罗兴黔骆吉华2零件加工检测1加工、检测尺寸合格率100%1按照图纸要求加工，必要时制作简易工装2采用游标卡车，高度尺测量车间机修班2014.09.19罗兴黔骆吉华3安装调试1.装配精度合格率100%2.积尘量28克/周1.借助塞尺、游标卡尺进行测量装配车间生产现场2015.09.28罗兴黔卿盛云骆吉华六、对策实施实施一设计详细图纸负责人罗兴黔、骆吉华完成时间2014.08.29目标1.关键尺寸准确率100%2.技术清晰全面实施过

27、程小组成员利用CAD软件绘制出装置主要部件图纸，具体如下：1、烟支切割鼓轮风套（GDJYC-QC-YJ27-2014A）负压位置：风套圆周90°处负压开口宽度6mm2、烟支切割鼓轮清洁腔体零件（GDJYC-QC-YJ27-2014B）6个区间分隔数3、烟支切割鼓轮内侧半轮装配图（GDJYC-QC-YJ27-2014C）分隔块为三角形4、烟支切割鼓轮外侧半轮装配图（GDJYC-QC-YJ27-2014D）5、烟支切割鼓轮总装配图（GDJYC-QC-YJ27-2014）实施检查1. 负压为风套圆周90°处；2. 风套负压开口宽度为6mm;3. 鼓轮上分隔区间为6个；4. 分隔块

28、为三角形；结论实施一目标完成实施二零件加工检测负责人罗兴黔骆吉华完成时间2014.09.19目标1加工、检测尺寸合格率100%实施过程1、小组成员根据图纸，利用SolidWork软件对零件进行建模，同时对加工进行仿真模拟，制作符合图纸的零件。2、小组成员利用游标卡尺对零件加工精度进行仔细检验。实施检查装置材料为合金钢；加工、检测尺寸合格率100%，满足要求。结论实施二目标完成实施三安装测试负责人罗兴黔卿盛云完成时间2014.09.30目标1.装配精度合格率100%；2.积尘量28克/周实施过程小组成员对加工完毕后的零件进行现场安装调试工作实施检查2014年9月，小组成员对安装有吸风清洁装置的2

29、#/3#卷烟机设备进行了5天测试，设备运行正常，积尘量统计结果如下：烟支切割鼓轮刀槽腔体内积尘量统计表日期积尘量（g）2#卷烟机3#卷烟机9月25日009月26日009月28日009月29日009月30日00平均00实施检查1.装配精度合格率100%2.积尘量0克/周<28克/周结论实施三目标完成七、效果验证（一）目标完成情况2014年4季度烟支切割鼓轮刀槽腔体内积尘量统计表单位(克) 日期卷烟机组2#3#4#5#6#7#10月第二周000000第三周000000第四周00000011月第一周000000第二周000000第三周000000第四周00000012月第一周000000第二周000000第三周000000第四周000000平均000000制表人：骆吉华 日期：2015年1月15日制图：骆吉华 日期：2015年1月15日从上图表看出：本课题目标完成！（三）巩固期验证结合改进成果，小组成员讨论决定对烟支切割鼓轮刀槽腔体内积尘量按照1次/月进行验证，经过如下：2015年13月烟支切割鼓轮刀槽腔体内积尘量统计表单位(克) 日期卷烟机组平均2#3#4#5#6#7#2015年1月00000002月00000003月0000000平均0000000制表：骆吉华 日期：2015年4月1日结论