一种卷烟多功能物理检验板的研制探讨

一、引言

2024 年，烟草行业的发展蓝图已然绘就，科技创新与质量提升成为核心要务。全国烟草工作会议明确提出，要加快提升科技创新能力，深入实施创新驱动发展战略，把增强自主创新能力摆在更加突出的位置，强化关键核心技术攻关。广东中烟工作会议也紧跟步伐，提出以品质谋发展，优化管控驱动企业治理“ 精益求精” 。湛江卷烟厂更是将产品质量视为生命线，力求让产品质量更有“ 说服力” ，全力推进产品质量精细化管理上水平。在这样的大背景下，湛江卷烟厂聚力 QC 小组勇挑重担，针对卷烟外观检验这一关键环节，开启了卷烟多功能物理检验板的研制之路。

二、课题背景与需求分析

1、行业政策背景

2024 年全国烟草工作会议为行业的发展定下了科技创新与质量提升的主基调。会议指出，要加快提升科技创新能力，深入实施创新驱动发展战略，把增强自主创新能力摆在更加突出的位置。广东中烟工作会议进一步细化了发展路径，强调以品质谋发展，优化管控驱动企业治理“ 精益求精” 。湛江卷烟厂年度工作会议更是将产品质量提升作为核心目标，明确提出要让产品质量更有“ 说服力” ，推进产品质量精细化管理上水平，实现全牌号、全工序过程控制的精细化、规范化。

2、现有问题分析

在卷烟外观检验环节，诸多问题成为制约质量提升的瓶颈。一方面，机台人员对判定标准不熟悉，容易导致问题卷烟流入下道工序；另一方面，判定标准繁多复杂，记忆难度大，容易记错混淆。此外，翻阅查找标准耗费时间，大大降低了检验效率。现有车间检验板功能有限，仅能检测圆周和长度两项物理指标，而钢尺等工具易丢失，严重影响了检验效率和准确性。

3、需求提出

为突破这些瓶颈，迫切需要一种全新的卷烟多功能物理检验板。这种检验板不仅要保留现用检验板识别圆周、长度的功能，还应具备更丰富的测量功能，对卷烟外观量化指标的适用率需超过 85% 。同时，它应能够直接判定不同牌号间的接装纸长度、卷烟标志位置，对其他量化指标也有提示，无需记背或查找标准，将无需剖切检验的卷烟外观量化缺陷判定用时缩短至8 秒以内。

三、研究方法与设计方案

1、创新借鉴

聚力QC 小组运用 TRIZ 创新理论，广泛借鉴行业内的多种卷烟外观检验辅助工具，如多功能量烟板、多功能卷烟外观质量检验装置等，同时从市场上的多功能工具产品如瑞士军刀中汲取灵感，结合自身需求进行创新设计。

2、总体设计思路

经过反复研讨，小组提出了一种集成多种功能的检验板设计方案。该检验板主要由单支圆周检测区、圆长检测区、卷烟表面检测区和圆柱形毫米尺折叠区四大功能区组成。单支圆周检测区借鉴原检验板，保留不同圆周检测孔；圆长检测区实现长度和10 支烟支圆周检测功能；卷烟表面检测区根据不同牌号标准设置刻度提示；圆柱形毫米尺折叠区隐藏于检验板侧面，方便使用。单支圆周检测区：经过多番对比，小组选择了嵌套标准元件的加工方式。根据内径需求定制标准圆环件嵌入板材，这种方案不仅加工难度低，还能满足高精度的要求。卷烟圆长检测区：上沿阶梯状的呈现方式脱颖而出。这种方式加工难度居中，精度可达要求，使用寿命长，能有效呈现长度上下限值。卷烟表面检测区：凹槽截面采用半圆形设计，使卷烟放置更贴合，转动顺畅，便于测量。这样的设计充分考虑了实际操作中的便捷性。圆柱形毫米尺接入方式：套入套筒用自攻螺丝拧紧的连接方式被选定。这种连接方式加工难度低，牢固不易脱落，使用寿命长，完美契合了检验板的实际使用需求。检验板主体材质：2Cr13 不锈钢材质成为最终选择。它能满足硬度、加工精度和表面粗糙度的要求，确保检验板长期使用后不变形，保持测量精度。

四、实施过程

1、设计加工

小组利用 SOLIDWORKS 软件精心绘制图纸，申请经费并联系加工方委外加工。为进一步确保准确性，委托中国赛宝实验室计量检测中心对成品进行尺寸偏差计量检测，结果均符合目标值。

2、组装调试

制作并粘贴判定标准提示卡，对加工成品进行部件清洁与检查后装上圆柱形毫米尺，在工艺质量科物理检测室进行调试，确保检验板正常使用。对卷接包车间机台人员和检验工进行培训考核，合格率达到 100‰ 。对圆柱形毫米尺套筒进行旋转测试，卡顿率为 0

五、效果检查

1、目标完成情况

卷烟外观量化指标适用率成功突破 85% ，无需剖切检验的卷烟外观量化缺陷判定用时为7.6 秒/支，比设定目标8 秒/支少0.4 秒，活动目标达成。

2、效益效率

工作效率方面，检测效率提升 54‰ 。社会效益方面，降低外观缺陷错判风险，减少问题成品的生产量和截留次数，降低问题成品进入市场风险，判定结果直观准确传递质量缺陷信息。

六、标准化与推广应用

1、推广应用价值评价

该检验板适用于常规卷烟的多种检测项目，还可用于其他规格卷烟及圆柱体物质（如滤棒）的测量。具有体积小、成本低、易制作的特点，易于在行业内推广应用。

2、形成标准

小组将活动成果总结并纳入标准化文件，包括卷烟多功能物理检验板图册、卷烟成品出库放行检验SOP 标准作业分解表和卷烟多功能物理检验板维护保养手册。

七、结论与展望

1、创新点总结

卷烟多功能物理检验板具有体积小、实用、灵活、新颖的特点。它对比其他检测装置，优势明显。它解决了机台人员和检验员快速检测的需求，功能灵活运用到多种检测项目，创新思路源于实际工作并应用于工作。

2、推广应用情况

在湛江卷烟厂工艺质量科和卷接包车间已推广应用，使用效果良好。可根据不同卷烟牌号的工艺技术要求制作对应的检验板，在全行业具有推广价值。

八、参考文献

[1]国家烟草专卖局.烟草行业职业技能鉴定指导中心.卷烟制作工[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2006.

期刊类

[2]王朝辉,刘建勋,张明,等.基于机器视觉的卷烟外观缺陷检测技术研究进展[J].烟草科技,2019,42(11):30-37.

[3]李强,赵伟,张辉.卷烟生产过程中质量控制的关键点及改进措施[J].中国烟草学报,2020,26(2):67-73.