随着产品质量控制要求的日趋严格,加之生产设备的现代化水平逐步提高,高速生产设备的大面积使用,使这种手工取样离线检测的方式凸现弊端:第一,传统手工取样方式无法保证所取得的样品在全局样本中的代表性,存在一定程度上的质量检测误差;第二,离线检测属于后期质量控制方式,不能及时发现质量问题,一旦检测问题出现也就意味着已经造成了不同程度的成本浪费,更与现今大规模高速工业化的卷烟生产过程不相匹配。因此,我们的检测水平和方式急需适应目前快速发展的生产方式,做到与高速的生产现场同步检测,把质量控制的环节进一步的提前,以便于企业及时发现质量问题,把好质量控制关,减少浪费节约成本。
针对此现状,烟草企业迫切需要一个能够满足卷烟和滤棒在线和检验室物理参数测量的解决方案,通过应用在线的、实时的质量检测设备,建立一套实时的、 高度自动化的综合检测系统,以使企业生产现场能够实现实时测量结果的反馈,来提高成型卷烟机的效率,准确地对生产流程进行监控。
1在线检测|
在线检验员应按<《制丝过程质量检验办法》,待生产正常后,用红外测温仪在各工序出口约30cm位置处,距离物料10~30cm处检测各牌别烟叶真空回潮、超回松散、润叶加料、叶丝增温增湿、叶丝HT、薄板烘丝、气流干燥工序的出口物料温度和加香入口物料温度。将检验结果填写在专检表中。抽检频次n:n=4批/牌号/3工作日。在线检验员应按要求,抽检在线生产各牌别烟梗一次蒸梗、二次蒸梗、烟梗增温HT、梗丝加料、梗丝膨胀单元、梗丝干燥出口物料温度,抽检频次n:n=4批/牌号/3工作日。在线水分仪对比取样方式在各工序振槽或皮带输送机上水分仪探测点20cm范围内连续抓取表层物料5次,约50克,将取好的样品必须及时密封好(排除密封袋内空气)后,做好标识,注明该样品的牌号、工序及取样时间。
卷包检验区别于以往在检测室里进行的烟支检测方式---离线方式的检测,在线质量检测,可以说是第二代的卷烟和滤棒物理参数质量检测系统。其在线自动取样方式是从卷烟包装机或成型机的主产品传送流中自动采集样品,并自动进行各项物理参数的非破坏性测试。该方式可以实现自动的均衡连续取样,且可以避免环境和人为因素对样品数据的影响,保证取得样品在全局样本中的代表性。在线测试仪器安装于卷接装/成型机的出口后部,自动取样器水平地传送卷烟或滤棒,卷烟或滤棒样品经最短距离从产品线移动到测试台,与主设备没有物理接触,避免震动的传递。整个取样过程,样品都不会和压缩空气接触,这就防止了由于烟丝从端部掉落所引起的重量损耗或水分散失。
这种在开放区域自动取样的方式测量数据结果能够真实的反映制造机的状态,通过实时多样的在线检测、数据采集和报告,为操作人员和管理者提供准确的第一手信息。同时全自动的工作方式大量解放了检验人员的时间以集中于核心任务,降低了人工成本。
2高度自动化的综合测量
卷烟或滤棒检测中关键的物理参数主要包括重量、直径、长度、水分、密度、通风度和吸阻等。现今大规模高速工业化的卷烟生产过程要求在线检测仪器在这些参数的测量上必须实现高度自动化的综合测量,以实现在线测量。
因此,在线质量综合测试仪器的可测量选项应包括:单支重量、 圆周直径、圆度、嘴通风度、烟支部分通风度、总通风度、吸阻、长度、滤嘴长度、水松纸长度、烟草水分、烟草密度。同时用户可以根据自身需要对测量项进行选定。
由于是高速的生产过程,因此对检测时间提出了严格的要求。如何合理的安排检测顺序并确保在最短的时间内完成高质量的检测工作,对在线检测仪器来说是一项需要持续进行的研究工作。例如对于卷烟的圆周和长度的测量,斯茹林公司的C2引入了一个新的视像系统。这个单一模块可以提供扩展范围的物理参数测量。其原理基于照相技术,得到卷烟的高解析度图像,以精确给出长度和圆周的相关的尺寸。此技术使用了相当多的数据点(一个像素就是一个数据点,在一个单一的图像中测量直径要用到成百上千个像素,而测量圆周则要用到上百个图像数据),以得出精确度很高的测量值。并且应用多光源系统远红外光谱来提高这种技术,使得视像系统可以“看穿”卷烟纸来测量内部烟丝柱和过滤嘴。这样,“C2” 可以测量出内部结构的长度而不必破坏被测卷烟。由于是基于光学原理的技术,因此使得测量速度非常快,其测量出的参数还可以帮助判断卷接工艺质量。同时,在线检测仪器应能对所有测量参数进行自动校准,确保最好的可溯源性和结果的稳定性。这样就可以降低对维护的需求,减少设备的停机时间,使得生产企业能全神贯注于他们的核心业务——保证质量的前提下,提高生产效率。
3强大的软件及网络功能
在线质量综合测试仪器的软件设计应基于管理(Manage)和监控(Monitor)理念,其控制软件不但应功能完备、可操作性强,还应拥有强大的网络功能。其内置计算机应对整个仪器进行操作控制,并对测量结果进行运算处理、储存、统计和图形显示等,同时可通过过串口或局域网与其他计算机或服务器通讯。
操作软件(1)高兼容性:具有非常高的开放性和兼容性。支持所有全球通用语言,用户可根据自己语言环境需要对软件中涉及的任何专业术语、语句等作出自己习惯的翻译,更加人性化。支持安全用户权限、警报(操作警报和操作员提醒)、工业SQL 兼容性(MSSQL 和Oracle) 。
(2)可图形化处理 SPC (统计流程控制) :包括趋势图、柱状图和帕雷托图等,点击图形还可得到相关的批次样品的详细统计数据结果。对于不同的级别的用户给予不同的菜单权限,提高软件的安全使用性能,并支持诸如SQL、Oracle 等工业化数据库。测量数据可被轻易地转换为其他的SQL/ Oracle 中央数据库以被其他SPC 程序软件操作,真正做到产品一致化的解决方案。
4网络监控管理
强大的监控和管理软件功能可以很好的给操作人员、管理者提供一个优良的人机对话平台和信息平台,并且它的优良的兼容性保证系统可以毫无障碍地融入企业的质量管理系统,为企业的质量管理锦上添花。采用监视器软件,可按需持续深入操作在线检测仪器,使得可以在比在线检测仪器高层面的网络中管理和进入储存数据的软件。通过可视化工具、报告工具的使用,管理者可在“办公室”中对仪器的运行状况了如指掌。检验人员可在控制室对网络中的在线检测仪器进行监视和控制,对烟支产品的质量及生产流程进行监控和管理。
结束语
烟支或滤棒物理参数的在线测试是现代化烟草工业生产企业质量控制的下一步方向和目标,具有广阔和乐观的发展前景。在线的综合质量测试系统能够实时准确地为企业生产质量监控提供重要的数据和统计分析,帮助烟草企业在卷烟和滤棒关键物理参数方面来提高成品的卷烟的感官质量的控制水平,以达到卷烟市场越来越苛刻的要求。我们可以预见到其在今后很长一段时间内对烟草生产企业所带来的质量监控方面的巨大帮助。
参考文献
[1]陆菊春.应用统计学.武汉大学出版社,2007.
[2]齐治昌,谭庆平,宁洪.软件工程(第2版)高等教育出版社,2008.