烟草制造业打码装置降耗研究

廖子立

川烟工业绵阳分厂，四川 绵阳 621000

烟草制造业的烟箱“一打双扫”工程自2005年在国家烟草专卖局的统一部署实施下，多年来运行稳定，且在提升宏观决策调控管理水平、打造“数字烟草”、实现行业信息化集成当中，提高了中国烟草的总体竞争实力。从制造企业本身来讲，“一打双扫”的技术是提高企业竞争力的“重型武器”，为国家局的运筹决胜提供了最大的信息支持。同时对于一个制造企业来说，节能降耗也是一个永恒不变的话题。如何使生产效率最大化，如何控制成本，是上至决策层下到普通职工共同关注的焦点。目前“一打双扫”工程在川烟工业绵阳分厂运行稳定且能发挥出应有功能，但打码环节的打印头消耗高，是一直困扰工厂生产的难题。2007年5月至2008年4月近一年时间的打印头消耗统计显示，川烟工业绵阳分厂共损坏打印头21支，折合人民币114870.00元，同比其他烟厂或行业标杆，消耗数据高出了近15个百分点，且极大增加了成本费用的负担。

1 当前现状调查

1.1 设备及运行状况调查

川烟工业绵阳分厂实行“一打双扫”工程以来，采用两台SATO M-8490Se打印贴标机对成品烟进行烟箱打印贴标。首先，从设备方面讲，M-8490Se型号的条码打印机TDK LH6413K打印头为一次性使用热敏装置，因其使用寿命短、价格昂贵、受过烟距离、打印密度影响大，不易保养等各种因素，导致损坏、更换频率高。其次，以往采用人工搬运成品烟箱至传输带方式进行垂直式打印，导致在传输带上烟箱与烟箱之间距离、打印头下的过烟距离、打印密度极不均匀甚至过高，极易损坏打印头的热敏元件，缩短其使用寿命甚至造成毁坏。

1.2 降耗攻关的可行性调查

在调查中发现:1）川烟工业绵阳分厂历史最好水平是有过年消耗打印头数量为6个的历史最低消耗记录;2）设备能力方面，且与其他厂家同类设备横向比较，在定期保养、正确维护、正确操作的情况下，每个打印头的寿命一般会超过3个月。

2 对调查的若干原因分析筛选

1）操作工技能水平。打码操作是重点技术岗位，操作工都是经过精心挑选的员工，通过了系统的打码操作培训及辅导，进行了专业的考试测试等，所以操作工技能水平不是主要原因。

2）维修工技能水平。打印头为一次性使用热敏装置。当打印贴标机出现故障的情况下，维修工对电器检测、传动装置等故障进行检查维修，而一旦打印头损坏则不能对其进行维修，所以维修工技能水平不是主要原因。

3）搬运工责任心。以往采用人工搬运成品烟箱至传输带方式进行打印，一般为3～4名搬运工将成品烟箱由装载液压车搬运至输送带，因个人搬运方式不同，责任心不同（赶时间），搬运烟箱至输送带的位置、时间均有差异甚至更高。这样就造成了在传输带上烟箱与烟箱之间距离、打印头下的过烟距离、打印密度极不均匀甚至过高，极易损坏打印头的热敏元件，缩短其使用寿命甚至造成毁坏。所以确认搬运工责任心为要因。

4）输送带无导向装置。烟箱到输送带后，因人工放置方式、位置差异，导致烟箱移动至打印头下的位置不标准，易造成标签纸卡纸、飞纸，以及吸气装置的磨损、堵塞，导致打印装置强烈震动、对打印头造成伤害。所以确认输送带无导向装置为要因。

5）人工控制输送带烟箱密度。因打印头为为一次性使用热敏装置，每次打印动作会瞬间提升其温度，所以要求每次打印具有均匀的间隔时间。而输送带烟箱密度直接决定了其间隔时间，所以确认人工输送带烟箱密度为要因。

6）垂直打印。SATO M-8490Se打印贴标机，采用垂直式打印，当烟箱移动至打印头处进行打印时，处于打印头下方。因打印贴标机处于打印状态，不断的震动、抖动都会直接影响打印引擎打印标签的位置、加速打印头的磨损程度。特别是当打印引擎垂直打印时发生跑位或者变形，因位于下方输送带上的烟箱没有预留空间，不能对装置整体震动抖动起到缓冲作用，导致其幅度增大，对打印头造成极大的损害，所以确认垂直打印为要因。

7）标签纸、碳带的质量。标签纸材料，是以纸张、薄膜或特种材料为面料，背面涂有胶粘剂，以涂硅保护纸为底纸的一种复合材料。由于涂布技术有多种，致使不干胶材料形成有不同档次。铜版纸经过表面处理，所以使用一般质碳带即可，模造纸及卡纸表面粗糙，必须使用较柔软的碳带。公司统一定点采购标签纸及碳带，标签纸的种类一般来说是相同的。不存在因来料种类不同而造成机械损伤的情况发生，所以确认标签纸、碳带的质量不是要因。

8）保养制度考核力度。一号工程实施以来，建立了《烟箱自动打印贴标机操作保养标准》、《关于 “一号工程”终端设备保养维护的通知》等一系列规章制度对现场保养进行管理约束。通过日保、班前班后保养等考核，操心工均能按要求做到对打印装置的保养清洁，所以确认保养制度考核力度不是要因。

9）搬运制度不完善。一号工程实行以来，搬运工为物质管理科成品库所统一指挥，主要负责打码扫描后至成品库的烟箱搬运。搬运的规程、水平、时间与物质科的考核挂钩。搬运工放置烟箱至输送带的方式，间接影响打印的好坏，所以确认搬运制度不完善不是要因。

10）现场灰尘多，环境差。打码房因其空间大，层高值大，过往卷包材料车频繁等因素，导致现场灰尘多。为此操作工接取打码机气管进行定期保养吹灰，按照保养规程对打印头进行酒精擦拭，所以确认现场灰尘多、环境差不是要因。

经过逐条认真调查，确认造成打印头损坏的主要原因是：1）搬运工责任心；2）输送带无导向装置；3）人工输送带烟箱密度；4）垂直打印。

3 针对筛选出的主要原因制定对策及方案

1）针对搬运工责任心和人工输送带烟箱密度两个原因，我们更改了人工搬运方式，通过使用两台托盘式提升机，并将提升机与打码机输送带对接，通过提升机的九台托盘循环运转调节，控制输送速度、控制烟箱间距，平均分布输送带上烟箱与烟箱之间的间隔距离。

2）针对垂直打印的问题，我们将打印装置横向放置，打印头与烟箱处于水平位置，减少因打印装置的震动造成打印头损伤的频率。

3）针对输送带无导向装置的问题，我们在输送带两边焊接钢管，引导烟箱移动位置，对输送带烟箱进行引导，调整至最佳打印位置。

4 对制订的试验方案措施进行实施

对策实施一：更改人工搬运方式

使用两台托盘式提升机，连接一楼的生产车间与二楼的打码房。成品烟箱经人工搬运至生产车间提升机入口端，被托盘装载，再通过均分九台托盘的间距，调节九台托盘的升降速度，烟箱从一楼提升至二楼提升机出口处，进入活动输送带匀速运动，经输送带输送至打印装置处进行打码。通过提升机托盘的均匀分割，烟箱与烟箱之间间距保持均匀，且能够控制速度，控制间隔时长，使打印头在连续打印状态下保持性能稳定，不易损坏。通过调节，每台打码机改进前后打印头每分钟打印次数、烟箱间距发生了变化：改进前打印头每分钟打印次数为20～25次。改进后打印头每分钟打印次数为14次。每分钟降低打印次数4～11次。改进前烟箱间距30～100cm，进后烟箱间距稳定在120cm。可以看出实施改进后不但大大降低了打印头工作的负荷，也稳定了打印头的工作频率。

对策实施二：更改垂直打印方式

我们在6月中旬对打码机打印贴标装置的位置进行了调整，由原来的皮带输送机上方调整至皮带输送机的左侧。而打印引擎与烟箱贴标面成水平对应位置，这样当烟箱输送至打印处时，打印头成水平打印，烟箱后侧有足够的空间保证烟箱微移，对打印时的整体装置震动起到缓冲作用。同时，我们在改造的过程中，把以往垂直打印时固定悬挂打印装置的钢架进行了改造，在钢架下方两侧增加了固定支架，将打印装置以水平位置固定在钢架上，这样大大减小了打印装置工作时的震幅，对打印头起到了保护作用。

对策实施三：增加导向装置

改善前，人工搬运烟箱放置在输送带上，烟箱再传输至打印头处。因搬运工放置方式、责任心等因素，烟箱不能规则的放置，或左右偏移，或与输送带不平行，且输送带摩擦等原因，致使烟箱至打印头处处于不规则状态，造成无法打印标签至烟箱上、飞纸、卡纸等现象，对打印头造成间接伤害。我们在每台打码机的输送带两侧各增加了两根导辊，对从提升机运送到输送带上的烟箱进行摩擦、校正其位置、姿态，并调节了导辊扭曲度，定出了烟箱与输送带边缘、导辊与输送带边缘、导辊与打印引擎边缘等若干点距。使烟箱均能保持正确的位置、形态传输至打印头处进行打印贴标。

经过试运行，均能保证每箱烟能在打印头处达到最佳位置及形态。

5 打印头消耗降低后的效果验证

我们在2008年6月中旬至11月份对效果进行了验证，改造后6个月打印头消耗情况为1个，折合人民币5470.00元。对比改造前12个月打印头消耗情况，在节约半年耗费开支上，预计年消耗量为2支，年度可节约费用：（改造前12个月消耗金额）114870.00-（预计改造后12个月消耗金额）10940.00 = 103930（元）

通过此次研究攻关，控制了打印头使用的成本，达到了节能降耗的目的，也从另一方面降低了最基础客户端的停机率，稳定了“一打双扫”工程的运行，确保了对决策层的最大信息支持。同时，也可以作为同行制造业解决打码装置中打印头消耗高问题的参考手段。

[1]罗先学.烟草物流成本管理.烟草IT服务，2009，6.

[2]周文豪.自动识别技术在烟草物流中的应用.中国电子商情(RFID技术与应用)，2007（3）.

[3]屈琦.烟草物流管理平台的设计与应用.烟草科技，2007（1）.