X1透明纸铝箔纸余量检测装置的研制集团

PROJECTGDX1小包透明纸、铝箔纸余量检测装置的研制（创新型）QC小组前言

Preface在卷烟生产中，GDX1包装机在我部门共有17个台套，主要承担云烟（软珍品），云烟（软紫），红河（小熊猫世纪风）等牌号的生产任务。在生产过程中，原机利用摆臂上的螺钉接触微动开关来检测铝箔纸剩余量，而由于卷盘类辅料卷芯厚度偏差、卷芯变形、机械摆臂跳动、微动开关接触不一等原因，导致生产中铝箔纸剩余量不一。测量用称名词解释：光纤放大器：指运用激光器提供的直流光激励，使通过的光信号得到放大，以达到检测外观差异并传递微弱信号的光电传感器。材料剩余量：采用直接测量方法，对铝箔纸、小包透明纸剩余量进行称重。检测方法：称重，单位（g/卷）图1测量用称

图片提供人：李宗昊时间：2017年2月13日前言

Preface现有的GDX1包装机组卷盘类小包透明纸、铝箔纸余量的检测装置采用摆臂上的螺钉接触金属微动开关来检测小包透明纸、铝箔纸剩余量，摆臂上的转轮按压在辅料卷上，辅料在生产过程中厚度不断变小，当辅料厚度小到一定程度时，摆臂上的螺钉按压剩余量检测金属微动开关，微动开关触头接触，将电信号送入PLC控制器，程序控制设备停止，并报出相应信息，提醒操作人员进行辅料更换。原机检测装置螺钉金属接近开关摆臂图2原机测量装置

图片提供人：李宗昊时间：2017年2月13日图3原机检测原理流程制图人：李宗昊时间：2017年3月15日旋转摆臂到备用辅料使用侧厚度检测轮测量辅料厚度摆臂随辅料减少下移调节螺钉在辅料剩余量小时接触金属微动开关控制器发出停机信号并报警操作工更换辅料使用侧，开机并检查产品质量目录Contents小组概况ABOUTTEAM选择课题

SUBJECT设定目标及目标可行性分析TARGET提出方案并确定最佳方案PLAN制定对策COUNTERMEASURE对策实施IMPLEMENTATION效果检查EFFECTCHECK标准化STANDARDZATION总结及下一步打算SUMMARYANDNEXTSTEP小组概况序号姓名部门职称/岗位/学历组内分工1蔡培良制造一部工程师方案设计（组长）2杨剑锋制造一部高级工程师/制造一部主任总体组织协调（副组长）3李

明制造一部工程师进度跟进与实施4华

卫制造一部工程师方案实验与协调5周美芬制造一部助理工程师工艺测试实施与协调6伏建华制造一部工程师/技师装置调试7陈龙军制造一部工程师项目推进8张似锦制造一部电工PLC程序编写与方案试验9李盛泽制造一部电工外部协调与配合实施10李宗昊制造一部本科/操作工文稿撰写11高焓怡制造一部本科/操作工数据采集与数据分析12刘慧娟制造一部本科/操作工配合实施13李

龙制造一部本科/操作工配合实施14王

江制造一部研究生/操作工图表绘制15董德鹏生产管理部工程师/生产管理部主任配合实施制表人：王江制表时间：2017年2月13日表1小组概况表小组概况课题名称：GDX1小包透明纸、铝箔纸余量检测装置的研制小组名称：制造一部四工班螺丝钉QC小组课题类型：创新型活动时间：2017年2月至12月图4小组情况制图人：高焓怡制图时间：2017年2月13日小组概况2014年曲靖卷烟厂“提高GDX1包装机商标纸库有效作业率”QC成果发布二等奖。2016年曲靖卷烟厂“降低GDX1包装机组商标上胶不稳的维修频次”QC成果发布一等奖。2016年红云红河集团“降低GDX1包装机组商标上胶不稳的维修频次”QC成果发布三等奖。2017年曲靖卷烟厂“降低PASSIM7000卷烟机除尘系统损耗”QC成果发布二等奖。曾获荣誉：目录Contents小组概况ABOUTTEAM选择课题

SUBJECT设定目标及目标可行性分析TARGET提出方案并确定最佳方案PLAN制定对策COUNTERMEASURE对策实施IMPLEMENTATION效果检查EFFECTCHECK标准化STANDARDZATION总结及下一步打算SUMMARYANDNEXTSTEP选择课题1、需求提出选择课题提质需求生产过程中，有时由于辅料剩余量过少，辅料在生产过程中受到的张力过大，导致辅料在输送和裁剪过程中发生堵塞、裁剪尺寸变短、被拉断等情况；此时就会产生油封包裹不严、异位、褶皱等质量不合格的烟包，从而降低了产品质量。产品质量是企业的生命线！！！选择课题1、需求提出选择课题控本需求以每月20个工作日计算：若每卷小包透明纸剩余量减少10g，每个工作日使用36卷，那么每个月就节约了7.2kg小包透明纸，按18.74元/Kg计算，预计节约成本135元。若每卷铝箔纸剩余量减少50g，每个工作日使用65卷，那么每个月就节约了65kg铝箔纸，按24元/Kg计算，预计节约成本1560元。则每月每台车可节约成本1695元。选择课题1、需求提出选择课题增效需求辅料剩余量太少，会使辅料在输送和裁剪过程中发生堵塞、裁剪尺寸变短、被拉断等情况，从而引起故障停机的情况，这时需要操作工排除故障重新开机，导致设备有效作业率降低。以下是小组成员统计的1#机组，2016年11月20个工作日，因辅料剩余量过少产生故障停机的次数：工班故障一班二班三班四班平均值堵塞3927332531裁剪尺寸变短2036362830被拉断3529293731表22016年1#机组故障停机统计表故障停机（次）制表人：高焓怡

时间：2017年3月13日1、需求提出分析问题选择课题A摆臂摆臂固定厚度检测轮A摆臂固定调节螺钉调节螺钉支架设备主体金属微动开关图5原机检测原理制图人：蔡培良制图时间：2017年2月15日选择课题图6图7测量卷芯厚度

图片提供人：高焓怡时间：2017年2月15日测量卷芯厚度小包透明纸卷芯铝箔纸卷芯1、需求提出分析问题选择课题统计数据机组：1#时间：2017.02.13至03.10牌号：云烟（软珍品）周期：20个工作日小组成员对正在使用的A厂家云烟（软珍品）小包透明纸、铝箔纸卷芯厚度进行测量，统计数据如下：1、需求提出分析问题测量次数辅料12345678910小包透明纸9.09.810.29.58.98.79.210.311.210.4铝箔纸6.56.06.75.86.97.26.45.36.77.4结论我部门使用的小包透明纸、铝箔纸来自多个厂家（3个小包透明纸厂家、5个铝箔纸厂家），辅料的卷芯厚度不可能实现完全统一、没有偏差，且辅料卷芯的变形是辅料生产、运输等多个环节中不可能完全规避的。表3

小包透明纸、铝箔纸卷芯厚度统计表制表人：李龙

时间：2017年2月20日选择课题统计数据机组：1#时间：2017.02.13至03.10牌号：云烟（软珍品）周期：20个工作日小组成员对所有GDX1包装机组进行观察，发现各个机组情况相差无几，于是在1#包装机组，针对各个厂家的辅料各进行了10次辅料剩余量数据统计。

12345678910平均A50.649.751.752.348.649.850.649.148.948.249.95B47.949.653.556.448.649.549.353.445.956.251.03C54.351.545.856.849.048.652.653.150.146.950.87次数剩余量厂

家辅料剩余量（g/卷）表4小包透明纸余量跟踪统计表制表人：高焓怡制表时间：2017年3月14日

12345678910平均A159.7158.3168.4164.9168.3165.5174.2169.2158.9168.5165.59B161.1164.4165.1159.2166.3158.3165.4163.2165.2169.4163.76C172.4175.3169.9157.5161.9178.2169.6171.2165.9170.2169.21D163.6174.1159.4164.7169.4175.0149.6163.2156.9169.3164.52E171.2169.2165.5167.3152.2170.2169.3167.9169.8176.2167.88次数剩余量厂

家1、需求提出分析问题辅料剩余量（g/卷）表5铝箔余量跟踪统计表制表人：高焓怡制表时间：2017年3月14日选择课题统计数据机组：1#时间：2017.02.13至03.10牌号：云烟（软珍品）周期：20个工作日小组成员对所有GDX1包装机组进行观察，发现各个机组情况相差无几，于是在1#包装机组，针对各个厂家的辅料各进行了10次辅料剩余量数据统计。结论各机组在使用各个厂家的辅料时均存在辅料剩余量不稳定且波动较大的情况。其中小包透明纸厂家A的余量剩余情况相对稳定，铝箔纸厂家B的余量剩余情况相对稳定。1、需求提出分析问题选择课题选择课题统计数据机组：1#时间：2017.02.13至03.10牌号：云烟（软珍品）周期：20个工作日小包透明纸平均剩余量：49.74g/卷铝箔纸平均剩余量：163.71g/卷2、统计分析小组成员对A厂家小包透明纸、B厂家铝箔纸进行为期四周的统计。日期02.1302.1402.1502.1602.1702.2002.2102.2202.2302.24小包透明纸50.450.948.551.447.050.148.548.353.648.4铝箔纸161.2165.8159.9164.6158.7168.3164.7173.9156.2169.4

日期02.2702.2803.0103.0203.0303.0603.0703.0803.0903.10小包透明纸49.548.852.449.850.351.643.350.451.350.3铝箔纸165.8163.2163.1157.3171.5166.6161.0163.7158.9160.4周期：20个工作日

小包透明纸平均剩余量：49.74g/卷

铝箔纸平均剩余量：163.71g/卷其中2月15日、2月23日、3月7日出现小包透明纸拉断或者余量过少故障停机情况，2月21日、2月28日、3月3日、3月9日出现铝箔纸拉断或者余量过少故障停机情况。辅料剩余量（g/卷）表6小包透明纸余量跟踪统计表制表人：高焓怡制表时间：2017年3月15日选择课题小组成员对A厂家小包透明纸、B厂家铝箔纸进行为期四周的统计。结论云烟（软珍品）单个牌号的小包透明纸和铝箔纸的消耗过大，增加了生产消耗。GDX1包装机生产云烟（软珍品）的小包透明纸、铝箔纸的平均剩余量存在改善空间。选择课题2、统计分析统计数据机组：1#时间：2017.02.13至03.10牌号：云烟（软珍品）周期：20个工作日小包透明纸平均剩余量：49.74g/卷铝箔纸平均剩余量：163.71g/卷选择课题确定课题行业内查新机械视觉技术在卷烟纸剩余量控制中的应用利用单片机实现铝箔纸余量精确控制实践GD包装机小包透明纸检测系统的设计与应用新型铝箔纸剩余量控制器的设计与实现我厂设备主控制器为PLC课题适用机型为GDX1图8查新结果图片提供人：王江时间：2017年3月25日选择课题确定课题行业外查新目前没有类似研究成果但有可借鉴的成像/光电检测技术结论行业内的技术，与我厂实际情况不匹配,只可借鉴。行业外有类似余量检测成果可借鉴。选择课题确定课题自主研发一套基于PLC控制系统的小包透明纸、铝箔纸剩余量检测装置GDX1小包透明纸、铝箔纸余量检测装置的研制解决办法确定课题目录Contents小组概况ABOUTTEAM选择课题

SUBJECT设定目标及目标可行性分析TARGET提出方案并确定最佳方案PLAN制定对策COUNTERMEASURE对策实施IMPLEMENTATION效果检查EFFECTCHECK标准化STANDARDZATION总结及下一步打算SUMMARYANDNEXTSTEP设定目标及目标可行性分析目标值设定为最大化减少辅料剩余量，小组成员预设目标值为：95%，并进行了对照实验，检验辅料剩余量的最大减少率，通过反复观察在不同减少率下设备的运行情况，以下为实验记录：

小组成员以1#包装机组2017.02.13-03.10统计数据（小包透明纸平均剩余量为49.74g/卷、铝箔纸平均剩余量为163.71g/卷）为参考依据,对同一机组、同一厂家（小包透明纸厂家：A，铝箔纸厂家：B）的小包透明纸、铝箔纸各梯次减少率下均做了10次实验。设备正常停机设备不正常停机拉断余量过少导致故障停机95%71293%90190%100087%100085%1000表7小包透明纸在不同减少率下设备运行情况制表人：高焓怡制表时间：2017年3月20日情况次数减少率设备正常停机设备不正常停机拉断余量过少导致故障停机95%62293%80290%100087%100085%1000表8铝箔纸在不同减少率下设备运行情况制表人：高焓怡制表时间：2017年3月20日情况次数减少率两种辅料的剩余量减少率分别在95%和93%时，设备均出现不稳定、故障停机情况，且在减少率达到95%时，还出现了辅料被拉断的情况，当减少率为90%及以下时，设备正常运行，正常停机。

根据实验结果，在保证设备能够正常运行，正常停机的情况下，为实现控本增效，精益化生产，经小组讨论设定本次QC活动的目标：辅料剩余量在目前的基础上减少90%。结论设定目标及目标可行性分析目标值设定辅料剩余量在目前的基础上减少90%。两种辅料的剩余量减少率分别在95%和93%时，设备均出现不稳定、故障停机情况，且在减少率达到95%时，还出现了辅料被拉断的情况，当减少率为90%及以下时，设备正常运行，正常停机。

根据实验结果，在保证设备能够正常运行，正常停机的情况下，为实现控本增效，精益化生产，经小组讨论设定本次QC活动的目标：辅料剩余量在目前的基础上减少90%。结论TargetGet√设定目标及目标可行性分析目标可行性分析为检验目标可行性，小组成员对我厂正在使用的3个厂家的小包透明纸，5个厂家的铝箔纸进行了目标值可行性分析,对不同厂家同一批次、牌号均为云烟（软珍品）的辅料进行模拟实验，检验是否能达到在目前辅料剩余量的基础上减少90%的目标。厂家厂家A厂家B厂家C辅料平均剩余量49.8248.8550.23可行性可行可行可行厂家厂家A厂家B厂家C厂家D厂家E辅料平均剩余量163.74165.23161.54168.35166.94可行性可行可行可行可行可行经过以上分析，小组认为课题目标能够实现。表10铝箔纸目标可行性分析表制表人：李宗昊制表时间：2017年3月21日表9小包透明纸目标可行性分析表制表人：李宗昊制表时间：2017年3月21日结论目录Contents小组概况ABOUTTEAM选择课题

SUBJECT设定目标及目标可行性分析TARGET提出方案并确定最佳方案PLAN制定对策COUNTERMEASURE对策实施IMPLEMENTATION效果检查EFFECTCHECK标准化STANDARDZATION总结及下一步打算SUMMARYANDNEXTSTEP提出方案并确定最佳方案需求分析针对确定的目标，小组成员对要研制的GDX1小包透明纸、铝箔纸余量检测装置进行了需求分析。表11需求分析表制表人：高焓怡制表时间：2017年3月31日统一实验条件：选定1#机组，右侧小包透明纸、铝箔纸辅料架。在同一个时间段内、同一厂家（小包透明纸厂家：A、铝箔纸厂家：B）、同一批辅料。序号需求条件参数要求对比项1辅料剩余量（g/卷）<90%相较于现在的辅料剩余量2安装时间（min）<60参照部门《设备维护手册》3成本（万元）<3参照部门《设备选购预算》提出方案并确定最佳方案GDX1铝箔纸、小包透明纸余量检测装置脉冲检测装置成像检测装置光电检测装置在小包透明纸、铝箔纸架旁安装脉冲传感器，通过检测辅料随厚度改变而产生的转动脉冲频次的改变，以达到检测辅料剩余量的目的。原理分析方案原理图方案一：GDX1小包透明纸、铝箔纸余量脉冲检测装置图9方案一原理图

制图人：陈龙军制图时间：2017年4月4日GDX1铝箔纸、小包透明纸余量检测装置脉冲检测装置成像检测装置光电检测装置数据统计方案一：GDX1小包透明纸、铝箔纸余量脉冲检测装置次数小包透明纸（g/卷）铝箔纸（g/卷）147.5174.6233.9139.5361.5163.2459.3157.3549.2165.4675.4175.3756.2182.1833.7190.5945.6167.41050.1158.5平均51.24167.38需求条件未安装装置前方案一小包透明纸剩余量均值（g/卷）51.24未能有效识别信号铝箔纸剩余量均值（g/卷）167.38未能有效识别信号加装装置

小组成员发现，小包透明纸、铝箔纸在实际生产过程中是以间断供给的方式输送辅料，并不会因为辅料减少而产生较大的脉冲频率改变，因此脉冲传感器无法正确识别脉冲信号，从而无法在辅料需要更换时做出相应的停机并报警反应。实验结论GDX1小包透明纸、铝箔纸余量脉冲检测装置不能有效控制辅料剩余量。表12未安装装置前（正常对照）试验结果试验记录表制表人：高焓怡

制表时间：2017年4月5日表13方案一试验结论表制表人：高焓怡制表时间：2017年4月5日提出方案并确定最佳方案提出方案并确定最佳方案GDX1铝箔纸、小包透明纸余量检测装置脉冲检测装置成像检测装置光电检测装置通过加装于摆臂上的工业相机对运转中的辅料进行扫描拍照，根据辅料与其卷芯端面的色差及灰度不同，判断辅料剩余量的多少，并将其图像信号转换为电压信号。原理分析方案二：GDX1小包透明纸、铝箔纸余量成像检测装置方案原理图12346789101112131451516AA图例：1.铝箔纸制动盘2.铝箔纸；3.铝箔纸卷芯；4.铝箔纸纸架；5.铝箔纸左右摆臂；12.铝箔纸输送、

切割总成部分；13.铝箔纸制动臂；14.铝箔纸制动块；15.铝箔纸摆臂定位块；16.铝箔纸摆臂拉簧。图10方案二原理图

制图人：蔡培良制图时间：2017年4月7日6.安装支架；7.工业相机；8.照明光源；9.铝箔纸；10.铝箔纸输送辊；11.铝箔纸拖纸辊；提出方案并确定最佳方案GDX1铝箔纸、小包透明纸余量检测装置脉冲检测装置成像检测装置光电检测装置数据统计方案二：GDX1小包透明纸、铝箔纸余量成像检测装置次数小包透明纸（g/卷）铝箔纸（g/卷）19.833.2210.235.238.432.749.335.359.132.4610.533.6710.835.289.532.9911.130.6108.633.7平均9.7333.48辅料减少率81.01%%80.00%平均减少率80.51%需求条件未安装装置前方案二平均辅料减少率小包透明纸剩余量均值（g/卷）51.249.7380.51%铝箔纸剩余量均值（g/卷）167.3833.48表14方案二模拟试验记录表制表人：高焓怡

制表时间：2017年4月7日表15方案二试验结论表制表人：高焓怡制表时间：2017年4月7日图11方案二模拟试验折线图

制图人：王江

时间：2017年4月7日提出方案并确定最佳方案GDX1铝箔纸、小包透明纸余量检测装置脉冲检测装置成像检测装置光电检测装置数据统计方案二：GDX1小包透明纸、铝箔纸余量成像检测装置次数小包透明纸（g/卷）铝箔纸（g/卷）19.833.2210.235.238.432.749.335.359.132.4610.533.6710.835.289.532.9911.130.6108.633.7平均9.7333.48辅料减少率81.01%%80.00%平均减少率80.51%实验结论GDX1小包透明纸、铝箔纸余量成像检测装置不能稳定控制辅料剩余量。实验分析安装外观检测装置后，辅料剩余量减少明显，但由于摆臂会受到设备震动的影响，辅料剩余量波动还是无法避免。需求条件未安装装置前方案二平均辅料减少率小包透明纸剩余量均值（g/卷）51.249.7380.51%铝箔纸剩余量均值（g/卷）167.3833.48表14方案二模拟试验记录表制表人：高焓怡

制表时间：2017年4月7日表15方案二试验结论表制表人：高焓怡制表时间：2017年4月7日提出方案并确定最佳方案GDX1铝箔纸、小包透明纸余量检测装置脉冲检测装置成像检测装置光电检测装置利用光纤放大器对辅料颜色改变瞬间产生的不同电信号，通过匹配的PLC程序来控制设备在辅料用完时停机并发出更换辅料信号。原理分析方案三：GDX1小包透明纸、铝箔纸余量光电检测装置图12方案三原理图

制图人：蔡培良制图时间：2017年4月9日方案原理图输入光信号隔离器耦合器隔离器光滤波器输出光信号泵涌光源掺饵光纤提出方案并确定最佳方案GDX1铝箔纸、小包透明纸余量检测装置脉冲检测装置成像检测装置光电检测装置数据统计方案三：GDX1小包透明纸、铝箔纸余量光电检测装置次数小包透明纸（g/卷）铝箔纸（g/卷）15.715.225.115.935.415.344.914.957.314.566.215.275.915.484.815.195.916.1105.114.8平均5.6415.24辅料减少率88.99%90.89%平均减少率89.94%需求条件未安装装置前方案三平均辅料减少率小包透明纸剩余量均值（g/卷）51.245.6489.94%铝箔纸剩余量均值（g/卷）167.3815.24表16方案三模拟试验记录表制表人：高焓怡制表时间：2017年4月9日表17方案三试验结论表制表人：高焓怡

时间2017年4月9日图13方案二模拟试验折线图

制图人：王江

时间：2017年4月7日提出方案并确定最佳方案GDX1铝箔纸、小包透明纸余量检测装置脉冲检测装置成像检测装置光电检测装置数据统计方案三：GDX1小包透明纸、铝箔纸余量光电检测装置次数小包透明纸（g/卷）铝箔纸（g/卷）15.715.225.115.935.415.344.914.957.314.566.215.275.915.484.815.195.916.1105.114.8平均5.6415.24辅料减少率88.99%90.89%平均减少率89.94%实验结论GDX1小包透明纸、铝箔纸余量成像检测装置能有效且稳定控制辅料剩余量。实验分析该装置能够及时对小包透明纸、铝箔纸剩余量进行检测，并实现停机报警，且数据稳定。需求条件未安装装置前方案三平均辅料减少率小包透明纸剩余量均值（g/卷）51.245.6489.94%铝箔纸剩余量均值（g/卷）167.3815.24表16方案三模拟试验记录表制表人：高焓怡制表时间：2017年4月9日表17方案三试验结论表制表人：高焓怡

时间2017年4月9日提出方案并确定最佳方案GDX1铝箔纸、小包透明纸余量检测装置脉冲检测装置成像检测装置光电检测装置确定最佳方案需求条件参数要求未安装装置方案1GDX1小包透明纸、铝箔纸脉冲检测装置方案2GDX1小包透明纸、铝箔纸成像检测装置方案3GDX1小包透明纸、铝箔纸光电检测装置小包透明纸剩余量（g/卷）<原机的90%51.24未能有效识别信号9.735.64铝箔纸剩余量（g/卷）<原机的90%167.38未能有效识别信号33.4815.24平均辅料减少率（%）<原机的90%

81%90%安装时间（分钟）<60

609060是否改变原机结构不改变

否是否是否影响操作工不影响

否是否成本（万元）<3

<3>5<2结论

不采用不采用采用表18方案比选表制表人：李宗昊制表时间：2017年4月15日提出方案并确定最佳方案GDX1铝箔纸、小包透明纸余量检测装置脉冲检测装置成像检测装置光电检测装置最佳方案分解GDX1小包透明纸、铝箔纸余量光电检测装置硬件设计光纤放大器的选择品牌选择型选择号固定支架的设计小包透明纸检测固定支架的设计安装位置选择形状设计支架尺寸设计材料选择铝箔纸检测固定支架的设计安装位置选择形状设计支架尺寸设计材料选择程序设计控制流程图的设计程序编写数据写入流程程序框架设计图14GDX1小包透明纸、铝箔纸余量光电检测装置树图

制图人：李宗昊

制图时间：2017年4月20日最佳方案细化1、硬件设计提出方案并确定最佳方案硬件设计光纤放大器的选择品牌选择型号选择固定支架的设计小包透明纸检测固定支架的设计安装位置选择形状设计支架尺寸设计材料选择铝箔纸检测固定支架的设计安装位置选择形状设计支架尺寸设计材料选择图15硬件设计树图

制图人：李宗昊

制图时间：2017年4月20日1、硬件设计（1）光纤放大器的选择提出方案并确定最佳方案光纤放大器型号方案需求反应速度：＜300µs(精细)/50µs(高速)；额定工作电压：≤24V方案FS-V21RPFS-V21RMFS-M21R图片市场调查类型基本单元PNP基本单元PNP无连线基本单元NPN响应时间250µs(精细)/50µs(高速)150µs(精细)/40µs(高速)300µs(精细)/45µs(高速)控制输出最大100mA（最大40VDC），最大剩余电压1VNPN集电极开路输出40V，最高100mA，剩余电压最高1V最大100mA（最大40VDC），最大剩余电压1V额定电源电压12至24VDC±10%12至24VDC±10%12至24VDC±10%成本（元）200260200环境温度-10至+55°C-10至+55°C-10至+55°C可实施性容易容易容易结论采用不采用不采用小组成员查询了设备科资料发现，我厂使用的光纤放大器都是基恩士品牌，为避免不同品牌光纤放大器之间出现冲突，所以小组成员最后选择了基恩士品牌。品牌选择表19光纤放大器型号比选表制表人：王江制表时间：2017年4月20日小包透明纸检测固定支架位置比选方案需求条件不改变原机结构，不影响操作工，安装稳定方案名称位置1刹车臂位置2辅料侧位置3固定辊方

案

示

意

图试验分析改变原机结构需要打孔需要打孔不需要打孔辅料安装空间5mm10mm10mm安装难易程度时间：30分钟人数：2人时间：10分钟人数：1人时间：10分钟人数：1人结论不采用不采用采

用1、硬件设计（2）固定支架的设计提出方案并确定最佳方案由于重新打孔会影响设备整体抗震效果，而外接支架则会影响操作工更换辅料，故我们以不改变原机结构、辅料安装空间足够（5-10mm），安装方便为条件挑选安装位置。安装位置选择1）小包透明纸检测固定支架的设计表20小包透明纸检测固定支架位置比选表制表人：王江制表时间：2017年4月20日铝箔纸检测固定支架位置比选方案需求条件不改变原机结构，不影响操作工，安装稳定方案名称位置1刹车臂位置2第一传递辊位置3第三传递辊方

案

示

意

图试验分析改变原机结构不需要打孔不需要打孔需要打孔辅料安装空间5mm10mm10mm安装难易程度时间：30分钟人数：2人时间：10分钟人数：1人时间：10分钟人数：1人结论不采用采用不采用1、硬件设计（2）固定支架的设计提出方案并确定最佳方案由于重新打孔会影响设备整体抗震效果，而外接支架则会影响操作工更换辅料，故我们以不改变原机结构、辅料安装空间足够（5-10mm），安装方便为条件挑选安装位置。2）铝箔纸检测固定支架的设计表21铝箔纸检测固定支架位置比选制表人：王江制表时间：2017年4月20日安装位置选择1、硬件设计（2）固定支架的设计提出方案并确定最佳方案由于需要安装在固定辊上，小组成员设计了有凹槽并带有外伸臂的条形固定支架。具体尺寸：150*20*20（mm）形状、尺寸设计3）小包透明纸检测固定支架的设计小包透明纸检测固定支架设计图图16小包透明纸检测固定支架设计图制图人：蔡培良制图时间：2017年4月23日1、硬件设计（2）固定支架的设计提出方案并确定最佳方案为使光纤放大器能正对辅料输送辊的中部，且不影响设备正常运转，小组成员设计“L”型固定支架。小组成员根据安装位置，结合设备条件，对支架的倾斜角做了对比：具体尺寸：30*60*20*4（mm）4）铝箔纸检测固定支架的设计图17铝箔纸检测固定支架设计图制图人：蔡培良制图时间：2017年4月22日铝箔纸检测固定支架设计图形状、尺寸设计1、硬件设计（2）固定支架的设计提出方案并确定最佳方案为使光纤放大器能正对辅料输送辊的中部，且不影响设备正常运转，小组成员设计“L”型固定支架。小组成员根据安装位置，结合设备条件，对支架的倾斜角做了对比：具体尺寸：30*60*20*4（mm）4）铝箔纸检测固定支架的设计铝箔纸检测固定支架倾斜角比选方案需求条件正对第一传递辊，连接位置不与设备接触，不影响操作工方案120°180°225°试验分析与原机间隙30mm50mm70mm正对第一传递辊是否是辅料安装空间45mm40mm35mm安装难易程度时间：10分钟安装人数：1人时间：10分钟安装人数：1人时间：10分钟安装人数：1人结论采用不采用不采用表22铝箔纸检测固定支架倾斜角比选制表人：高焓怡制表时间：2017年4月22日形状、尺寸设计1、硬件设计（2）固定支架的设计提出方案并确定最佳方案为满足固定支架设计要求，故需要加工方便，硬度适中的材料；又由于其有外伸臂，要求所用材料弯曲成强度较强，通过以上对比分析，我们最终选择ZAlMg5Si1。材料选择小包透明纸检测固定支架材料方案需求条件单位cm²：布氏硬度（HBS＞100），弯曲强度（σMAX＞150MPa）方案45钢ZAlMg5Si11Cr18Ni9Ti市场调查

硬度HBS229HBS157HBS185密度（g/cm3）6.857.766.93弯曲强度（Mpa）355300265成本（元）8元/Kg6元/Kg6.8元/Kg结论不采用采

用不采用5）小包透明纸检测固定支架的设计表23小包透明纸检测固定支架材料比选表制表人：高焓怡

制表时间：2017年4月21日1、硬件设计（2）固定支架的设计提出方案并确定最佳方案考虑到其安装于辅料架下方，需要硬度高，刚度强，抗震性能优秀的材料，所以最终确定铝箔纸检测固定支架材料选用1Cr18Ni9Ti。材料选择铝箔纸检测固定支架材料方案需求条件单位cm²：布氏硬度（HBS＞150），弯曲强度（σMAX＞250MPa）方案45钢ZAlMg5Si11Cr18Ni9Ti市场调查

硬度HBS229HBS157HBS185密度（g/cm3）6.857.766.93弯曲强度（Mpa）355300265成本（元）8元/Kg6元/Kg6.8元/Kg结论不采用不采用采

用6）铝箔纸检测固定支架的设计表24铝箔纸检测固定支架材料比选表制表人：高焓怡

制表时间：2017年4月21日最佳方案分解2、程序设计提出方案并确定最佳方案程序设计控制流程图的设计程序编写数据写入流程程序框架设计图18程序设计树图

制图人：李宗昊

制图时间：2017年4月20日2、程序设计1）控制流程图的设计提出方案并确定最佳方案控制流程图小组成员分析了装置的工作原理，绘制了检测装置的控制流程图。图19控制流程图制图人：高焓怡制图时间：2017年4月24日开始光电检测检测到对象颜色改变控制器输出高电频PLC信号处理发出停机信号并报警YesNo结束2）数据写入流程根据控制流程图，编写光电检测装置控制程序。将编写好的光电检测控制程序并入主程序基站。检查子程序与主程序是否存在冲突。2、程序设计3）程序框架设计提出方案并确定最佳方案铝箔纸PLC程序改造示意图小包透明纸PLC程序改造示意图改造后改造前由于使用原输入点，故不改动源程序、不改变操作工的操作习惯。图20改造示意图

制图人：蔡培良制图时间：2017年4月24日2、程序设计3）程序框架设计提出方案并确定最佳方案在小包透明纸处PLC程序中，本次改造在原电路中串联了光电检测开关2S232，绿色线处是需要注意的地方（正负不可反接）。在铝箔纸处PLC程序中，本次改造在原电路中串联了光电检测开关3S242，红色线处是需要注意的地方（正负不可反接）。3、确定最终方案提出方案并确定最佳方案图21最终方案树图

制图人：李宗昊

制图时间：2017年4月27日GDX1小包透明纸、铝箔纸余量光电检测装置硬件部分光纤放大器品牌基恩士型号FS-V21RP固定支架小包透明纸检测固定支架安装位置固定辊形状外形带凹槽、外伸臂，条形支架尺寸150*20*20(mm)材料选择ZAlMg5Si1铝箔纸检测固定支架安装位置第一传递辊形状外形“L”型角度120°支架尺寸30*60*20*4(mm)材料选择1Cr18Ni9Ti程序部分控制流程图程序编写数据写入按流程图编写控制程序将控制程序并入主程序基站程序框架并联检测开关，不改变原机程序结构目录Contents小组概况ABOUTTEAM选择课题

SUBJECT设定目标及目标可行性分析TARGET提出方案并确定最佳方案PLAN制定对策COUNTERMEASURE对策实施IMPLEMENTATION效果检查EFFECTCHECK标准化STANDARDZATION总结及下一步打算SUMMARYANDNEXTSTEP制定对策表25对策实施表制表人：高焓怡制表时间：2017年5月5日方案项目目标措施地点负责人完成日期GDX1小包透明纸、铝箔纸余量光电检测装置硬件部分1、光纤放大器品牌：基恩士2、光纤放大器型号：FS-V21RP3、小包透明纸支架形状：带凹槽、外伸臂，条形；

铝箔纸支架形状：“L”型4、包透明纸支架尺寸150*20*20（mm）

铝箔纸支架形状：30*60*20*4（mm）5、小包透明纸支架材料：ZAlMg5Si1

铝箔纸支架形状：1Cr18Ni9Ti6、实际尺寸与设计尺寸误差：±2（mm）1、向部门物资科提出采购申请。2、向委外加工单位提供设计图纸和技术参数、要求。3、检查各部件是否符合设计要求。3、各部件就位后，按设计要求进行安装。4、检查安装情况是否符合设计要求。物资仓库李宗昊高焓怡2017.5.21#机组蔡培良陈龙军2017.5.3程序部分1、正确绘制程序控制流程图。2、使用CAD2016按控制流程图，编写PLC控制程序。3、将PLC控制程序并入原机主程序基站中。4、子程序不与主程序冲突。1、检查绘制的程序控制流程图符合设计要求。2、检查编写PLC控制程序符合设计要求。3、将编写好的PLC控制程序并入原机主程序基站中，经测试其并未与原机程序冲突1#机组蔡培良张似锦2017.5.32017.5.3安装调试1、辅料符合设计要求；2、安装位置符合设计要求；3、各零件、设备运行良好；4、小包透明纸、铝箔纸剩余量均减少90%。1、小组成员到位。2、依照设计要求，安装、调试设备。3、测量小包透明纸、铝箔纸剩余量。1#机组蔡培良李龙刘慧娟2017.5.3目录Contents小组概况ABOUTTEAM选择课题

SUBJECT设定目标及目标可行性分析TARGET提出方案并确定最佳方案PLAN制定对策COUNTERMEASURE对策实施IMPLEMENTATION效果检查EFFECTCHECK标准化STANDARDZATION总结及下一步打算SUMMARYANDNEXTSTEP对策实施对策实施对策实施一：硬件部分参数要求品牌：基恩士型号：FS-V21RP响应时间：250µs(精细)/50µs(高速)放大器自带光纤导线型号：FU-67TZ领取光纤放大器负责人李宗昊高焓怡目标1、小组成员在我厂设备零件仓库领取型号为：FS-V21RP的光纤放大器四件。2、检查光纤放大品牌，型号，对各项参数进行确认。结

论目标达成(1）领取光纤放大器光纤放大器实物图表26对策实施一确认表制表人：李龙制表时间：2017年5月6日图22图23硬件实物图

图片提供人：李宗昊时间：2017年5月6日光纤导线实物图对策实施对策实施对策实施一：硬件部分参数要求小包透明纸支架形状：带凹槽、外伸臂，条形小包透明纸支架尺寸：150*20*20（mm）小包透明纸支架材料：ZAlMg5Si1实际尺寸与设计尺寸误差：±2（mm）小包透明纸支架制作负责人蔡培良陈龙军目标1、小组成员提供设计图纸，委托外协单位加工小包透明纸支架2件。2、对小包透明纸支架的各项参数进行确认。结

论目标达成(2）小包透明纸支架制作小包透明纸支架实物图表27对策实施一确认表制表人：李龙制表时间：2017年5月6日图24支架实物图

图片提供人：李宗昊时间：2017年5月6日对策实施对策实施对策实施一：硬件部分参数要求铝箔纸支架形状：“L”型铝箔纸支架夹角：120°铝箔纸支架尺寸：30*60*20*4（mm）铝箔纸支架材料：1Cr18Ni9Ti实际尺寸与设计尺寸误差：±2（mm）铝箔纸支架制作负责人蔡培良陈龙军目标1、小组成员提供设计图纸，委托外协单位加工铝箔纸支架2件。2、对铝箔纸支架的各项参数进行确认。结

论目标达成(3）铝箔纸支架制作铝箔纸支架实物图表28对策实施一确认表制表人：李龙制表时间：2017年5月6日图25支架实物图

图片提供人：李宗昊时间：2017年5月6日小包透明纸处铝箔纸处对策实施对策实施对策实施一：硬件部分安装要求位置：铝箔纸：第一传递辊小包透明纸：固定辊要求：支架稳定固定，光纤放大器正对辅料输送通道。光纤放大器的安装负责人蔡培良陈龙军目标1、通过支架将两组光纤放大器安装于小包透明纸固定辊上方和铝箔纸第一传递辊下方。2、通过调整固定支架，使光纤放大器在左右两个停留位置均能正对小包透明纸、铝箔纸辅料输送通道。结

论目标达成(4）光纤放大器的安装检测位置检测位置依照设计需求，委外加工辅料检测固定支架。并确认其是否符合设计需求。表29对策实施一确认表制表人：李龙制表时间：2017年5月6日图26图27安装位置标识图

图片提供人：高焓怡时间：2017年5月6日对策实施对策实施对策实施二：程序部分要求控制流程图：正确按要求绘制控制流程图PLC程序：正确按要求编写PLC控制程序并将PLC控制程序并入原机主程序基站中，检查与主程序是否冲突绘制控制流程图负责人蔡培良张似锦目标1、绘制控制流程图。2、编写PLC控制程序。结

论目标达成编写PLC控制程序负责人蔡培良张似锦目标1、正确编写PLC控制程序。2、将PLC控制程序并入原机主程序基站中。结

论目标达成表30对策实施二确认表1制表人：李龙制表时间：2017年5月6日表31对策实施二确认表2制表人：李龙制表时间：2017年5月6日对策实施对策实施对策实施三：安装调试要求确认辅料是否符合设计要求。确认是否正确安装各部件及连接件。测量小包透明纸、铝箔纸剩余量，检查是否满足目标要求。链接辅材的确认负责人蔡培良陈龙军目标1、辅料符合设计要求2、安装位置符合设计要求；3、各零件、设备运行良好；3、小包透明纸、铝箔纸剩余量均减少90%。结

论目标达成

辅料剩余量参数测试1测试2测试2测试3测试3测试4测试4测试5测试5目标要求减少90%小包透明纸4.34.74.44.64.9铝箔纸16.215.715.515.915.8辅料平均减少百分比90%符合性符合小包透明纸处铝箔纸处检测位置检测位置图28图29检测位置标识图

图片提供人：高焓怡时间：2017年5月6日表32对策实施三确认表制表人：李龙制表时间：2017年5月6日辅料剩余量（g/卷）表33辅料剩余量统计表制表人：李宗昊制表时间：2017年5月5日表34产品质量调查表制表人：李宗昊制表时间：2017年5月6日安装时间产品质量安装前符合生产要求安装后符合生产要求目录Contents小组概况ABOUTTEAM选择课题

SUBJECT设定目标及目标可行性分析TARGET提出方案并确定最佳方案PLAN制定对策COUNTERMEASURE对策实施IMPLEMENTATION效果检查EFFECTCHECK标准化STANDARDZATION总结及下一步打算SUMMARYANDNEXTSTEP效果检查效果检查检测装置正式投入使用后，我们对其实际使用效果进行了跟踪验证。小组成员于2017年5月8日至6月2日（四周）对1#机组生产云烟（软珍品）时的小包透明纸和铝箔纸辅料剩余量进行了统计。日期05.0805.0905.1005.1105.1205.1505.1605.1705.1805.19小包透明纸3.93.84.13.84.03.73.63.74.03.6铝箔纸13.012.613.012.512.912.812.512.413.012.9

日期05.2205.2305.2405.2505.2605.2905.3005.3106.0106.02小包透明纸4.13.83.73.73.94.03.64.03.84.0铝箔纸12.612.312.712.812.212.612.112.412.912.0周期:20个工作日

平均值：小包透明纸3.84g/卷；铝箔纸12.61g/卷辅料剩余量（g/卷）制表人：李龙

制表时间：2017年6月4日表35装置安装后1#机小包透明纸和铝箔纸辅料剩余量统计表效果检查效果检查检测装置正式投入使用后，我们对其实际使用效果进行了跟踪验证。小组成员于2017年5月8日至6月2日（四周）对1#机组生产云烟（软珍品）时的小包透明纸和铝箔纸辅料剩余量进行了统计。分析通过统计数据我们得知，安装光电检测装置后，辅料剩余量基本趋于稳定，平均值为：小包透明纸3.84g/卷；铝箔12.61g/卷，相较于未安装该检测前小包透明纸平均剩余量：49.74g/卷，铝箔纸平均剩余量：163.71g/卷，小包透明纸的平均减少率为92.28%，铝箔纸的平均减少率为92.30%，两种辅料平均减少率为92.29%。效果检查效果检查92.29%结论

该装置的实际使用效果达到并超过了预期制定的减少90%目标，达到了92.29%。图30安装前后辅料剩余量对比图

制图人：王江制图时间：2017年4月7日现场应用情况效果检查为试验光电检测装置是否能够长期有效的稳定运行，我们对安装该装置后的1#机组进行了为期三个月的现场应用调查。（小包透明纸厂家：A，铝箔纸厂家：B）日期06.0506.0606.0706.0806.0906.1206.1306.1406.1506.16小包透明纸3.93.73.43.73.63.33.93.73.84.1铝箔纸12.512.312.712.313.013.112.912.812.513.1日期06.1906.2006.2106.2206.2306.2606.2706.2806.2906.30小包透明纸3.33.43.83.93.53.73.33.93.53.7铝箔纸12.212.913.013.112.412.812.913.012.612.8日期07.0307.0407.0507.0607.0707.1007.1107.1207.1307.14小包透明纸3.43.23.63.94.03.83.93.63.83.7铝箔纸12.813.012.912.712.513.012.513.012.912.4日期07.1707.1807.1907.2007.2107.2407.2507.2607.2707.28小包透明纸3.63.53.63.93.63.63.73.53.73.8铝箔纸12.713.012.413.012.512.812.912.512.413.1日期07.3108.0108.0208.0308.0408.0708.0808.0908.1008.11小包透明纸3.63.53.63.93.63.63.73.53.73.8铝箔纸13.112.412.912.512.412.712.512.712.813.1日期08.1408.1508.1608.1708.1808.2108.2208.2308.2408.25小包透明纸3.93.63.93.83.73.73.53.83.73.8铝箔纸13.212.512.213.013.012.312.812.613.112.9日期08.2808.2908.3008.3109.0109.0409.0509.0609.0709.08小包透明纸3.83.73.93.63.93.43.63.93.93.6铝箔纸12.212.913.012.512.412.412.713.112.912.7周期:3个月

平均值：小包透明纸3.69g/卷；铝箔纸12.73g/卷平均减少百分比：小包透明纸92.58%；铝箔纸92.22%辅料剩余量平均减少百分比：92.40%结论

由跟踪数据可以看出，安装光电检测装置后，小包透明纸的剩余量稳定在3.69（g/卷）左右；铝箔纸剩余量稳定在12.73（g/卷）左右，装置使用效果明显，且能够长期有效的稳定运行。1、同厂家辅料现场应用情况制表人：李龙

制表时间：2017年9月7日表36装置安装后1#机小包透明纸和铝箔纸辅料剩余量统计表辅料剩余量（g/卷）现场应用情况效果检查为检测辅料卷芯厚度会不会影响检测的精度，小组成员对此进行了验证实验，针对各个厂家的辅料，对1#包装机组进行了各10次的实验数据统计。结论由数据可见，针对不同厂家不同卷芯厚度的辅料，新安装的检测装置均能运行良好，辅料剩余量稳定。

12345678910平均A3.63.73.74.23.63.83.64.13.94.23.84B3.93.63.53.43.63.54.33.73.93.73.71C4.13.53.83.84.03.63.74.13.63.93.8112345678910平均A12.713.113.012.912.812.513.213.012.912.812.89B12.612.813.312.712.912.512.912.812.813.112.84C13.112.912.912.512.913.212.612.812.913.212.90D12.613.112.912.712.813.012.613.212.913.012.88E12.913.312.712.613.213.112.612.512.912.812.86厂家制表人：高焓怡制表时间：2017年9月8日表37小包透明纸余量统计表次数剩余量厂

家辅料剩余量（g/卷）次数剩余量厂

家制表人：高焓怡制表时间：2017年9月8日表38铝箔纸余量统计表辅料剩余量（g/卷）2、不同厂家辅料现场应用情况对我厂其余GDX1包装机组进行了推广应用，并于2017年9月11日至10月6日（四个周）在此16台机组进行跟踪统计，小包透明纸辅料剩余量稳定控制在3.74（g/卷），铝箔纸辅料剩余量稳定控制在12.83（g/卷）。现场应用情况效果检查厂家3、推广应用图31装置推广后16台机组小包透明纸剩余量跟踪调查直方图制图人：王江制图时间：2017年10月8日现场应用情况效果检查制表人：李龙制表时间:2017年10月8日表39装置推广后16台机组小包透明纸余量跟踪调查表辅料剩余量（g/卷）时间机台第一周第二周第三周第四周机组平均2#3.83.93.83.73.803#3.73.64.03.63.734#3.53.93.93.73.755#3.63.93.73.93.786#3.43.74.03.93.757#3.93.63.83.63.738#3.53.83.93.83.759#3.93.73.83.73.7810#3.73.63.93.83.7511#3.93.83.63.63.7312#3.63.83.93.63.7313#3.63.63.83.73.6814#3.73.93.63.73.7315#3.83.73.63.93.7516#3.83.73.83.63.7317#3.63.63.83.73.68周期:四个周

平均值：小包透明纸剩余量3.74g/卷辅料剩余量平均减少百分比：92.48%现场应用情况效果检查厂家制表人：李龙制表时间:2017年10月8日表40装置推广后16台机组铝箔纸余量跟踪调查表辅料剩余量（g/卷）时间机台第一周第二周第三周第四周机组平均2#13.112.613.012.512.803#12.612.913.312.712.884#12.613.012.812.912.835#12.913.312.713.213.036#12.512.912.812.612.707#13.212.613.112.412.838#13.212.613.212.812.959#13.112.812.212.412.6310#12.712.513.012.712.7311#13.012.413.112.712.8012#12.912.712.813.412.9513#12.413.013.113.312.9514#13.212.412.913.112.9015#12.712.513.112.912.8016#12.912.812.512.512.6817#13.112.512.912.612.78周期:四个周

平均值：铝箔纸剩余量12.83g/卷辅料剩余量平均减少百分比：92.16%图32装置推广后16台机组铝箔纸剩余量跟踪调查直方图制图人：王江制图时间：2017年10月8日效益分析效果检查1、成本序号品名单位单机用量/台价格（元）1光纤放大器元/个4个/台59612光纤探头元/条4条/台8603安装支架元/套4套/台8514连接辅材元/套4套/台115小计7787元/台合计7787元/台×17台=132379元表41成本统计表制表人：李龙

制表时间：2017年10月10日2、效益效果检查(1）经济效益表42小包透明纸、铝箔纸价格表制表人：蔡培良制表时间：2017年10月10日经统计，1#机组辅料剩余量，安装前小包透明纸辅料剩余量为49.74g/卷，安装后为3.84g/卷，平均减少率为92.28%；安装前铝箔纸辅料剩余量为163.71g/卷，安装后为12.61g/卷，平均减少率为92.30%。向有关部门查询后得到辅料价位。单卷小包透明纸重量单卷铝箔纸重量每公斤小包透明纸价格每公斤铝箔纸价格5.37Kg10.35Kg18.74元/Kg24元/Kg2、效益效果检查(1）经济效益按照经济效益计算公式：∆S=D×∆Q×C-成本其中∆S：年产生直接经济效益；D：改进前全年辅料剩余量；∆Q：改进后辅料剩余量降低率；C：辅料单价。按制造一部全年产量60万箱计算，制造一部全年大约消耗小包透明纸528吨，铝箔纸2148吨。制造一部全年大约消耗小包透明纸98324.03卷；制造一部全年大约消耗铝箔纸207536.23卷。小包透明纸收益：∆S1=49.74×10-3Kg/卷×98324.03卷×92.28%×18.74元/Kg=8.46万元铝箔纸收益：∆S2=163.71×10-3Kg/卷×207536.23卷×92.30%×24元/Kg=75.26万元∆S=∆S1+∆S2-成本=8.46万元+75.26万元-7787元/台×17台=万元.1023