王海龙

（山东中烟工业有限责任公司青岛卷烟厂，山东青岛 266101）

0 引言

烟用综合测试台归属于计量管理范畴，重量、长度、圆周、吸阻、通风度和硬度等物理指标影响测量一致性是否准确[1]。按照计量传统做法，定期对综合测试台及其所属标准器、CFO（载波频率偏差）等计量器件定期委托有资质的检测机构进行检定或校准，经检定合格后的设备才可以使用。烟用综合测试台是卷烟成品物理指标最重要的检测工具。目前，部分综合测试台和吸阻、通风度标准棒由郑州烟草研究院标准化中心进行检定，部分综合测试台自行校准；重量、长度、硬度标准器由青岛计量院进行检定，检定或校准合格的设备和标准器才能使用。

在使用过程中，不同测试台在测量一致性方面存在一些问题。因为测试台涉及检验部门多、操作人员多、规格型号多，再加上综合测试台部分单元测量原理不同，导致测量结果的一致性不同。按照检定或校准合格即可使用的原则，设备管理部门认为综合测试台是没有问题的，这导致管理部门和使用部门对测量结果的准确性产生分歧。究其原因，检定结果的判定通常是依据设备或标准器是否满足一定的允许误差，在允许误差内就判定为合格，但对于同类设备之间的一致性水平缺少评价，从而导致测量结果存在差异。

1 试验探究

目前，青岛卷烟厂共有工艺技术处、质量管理处、卷包车间、嘴棒厂、青岛技术站等5 个部门，使用综合测试台开展成品卷烟和嘴棒物理指标检验。在用综合测试台共涉及英国、法国、德国和中国4 个国家的产品，包括昆腾、QTM、0PC、C 平方、索定、KC、欧美利华、宏捷源等8 个规格型号共42 台。其中，工艺技术处（8 台）、卷包车间（20 台）和嘴棒厂（10 台）的综合测试台用于过程自检和过程监督检验，质量管理处（2 台）的用于卷烟产品出厂判定检验，技术站（2 台）的用于卷烟质量监督检验。

为了探究不同综合测试台测量一致性的影响因素，专门编制了共同试验方案，确定试验参与人员、仪器范围、试验项目、试验样品、试验方法和要求、时间安排、数据提报与分析、记录格式等内容，采用共同试验的方法对全厂42 台设备进行试验，目的是找出测量结果离群的综合测试台，以便于后期采取改进措施。

共同试验的样品由卷包车间负责制作，分别是A 泰山（华贵）10 条、B 泰山（平安）10 条，质量管理处负责样品的调节、保管和分发，其他部门参与样品测试。

样品测试后，按照仪器编号对数据进行整理和分析。在数据整理和统计的基础上，通过Z 比分值（“2≤|Z|”表示结果满意）计算，形成共同试验报告并最终确定可疑或离群设备（表1～表2）。其中，“2<|Z|<3”表示“结果异常”，“|Z|≥3”表示“结果离群”；“+”表示结果偏大，“-”表示结果偏小。

表1 可疑或离群仪器统计

表2 共同试验数据及分析结果（样品A）

综合测试台试验数据的折线图如图1 所示。

图1 共同试验结果折线图

2 测量一致性的现场试验与分析

在总结多年设备使用经验的基础上，以头脑风暴的形式从人、机、法、环4 个方面对影响综合测试台测量一致性的因素进行分析（图2），并通过试验对主要影响原因进行确认[2]。

图2 测量一致性的原因分析

2.1 现场试验

为进客观分析不同因素的影响程度，找出主要影响因素，根据测量一致性的原因分析，从人员因素、设备因素、方法因素、测量环境因素方面确定了16 项现场试验，记录试验数据如图3 所示。

图3 现场试验数据示例

2.2 试验结果分析

通过对现场试验获得的试验数据进行比对分析，最终确认易损件更换不及时、不同标准棒校准、测量原理差异、产品设计、使用年限等5 项因素，对测量数据一致性的影响程度最大。

2.2.1 易损件更换不及时试验分析

选取卷包车间索定4#综合测试台进行试验，在更换新的胶皮管等易损件后，为了验证易损件的使用时间，分别于后续的3周内用标准棒进行校准检查。校准检查发现，校准后的第三周吸阻、通风度等指标数据明显出现下降，校准检查数据如图4 所示。

图4 易损件不同使用周期通风度和吸阻趋势

2.2.2 不同标准棒校准试验分析

选取卷包车间索定-4#综合测试台进行试验，现用工艺技术处标准棒进行校准，后做校准检查，再用卷包车间标准棒进行校准和校准检查[3]，校准检查数据见图5。

图5 不同标准棒校准后通风度和吸阻趋势

2.2.3 测量原理差异试验分析

锁定综合测试台长度单元测量卷烟长度的方法是激光法，C 平方综合测试台则是视像法，两者测量原理不同，为此专门选取各型号设备1 台进行卷烟试验。试验发现，激光法长度测量的结果明显大于视像法（图6）。

图6 测量原理不同导致的长度测量差异

2.2.4 产品设计因素分析

在对共同试验的结果进行分析后发现，宏捷源综合测试台在吸阻指标方面离群最多，经过与厂家工程师确认，设备配气底板通风孔机械加工精度不高和密封胶垫质量存在问题，使用过程存在烟末堵塞或漏气等问题。因此，在使用过程中需要定期对通风孔重新进行加工打磨，并更换密封胶垫。

2.2.5 使用年限因素分析

在对共同试验的结果进行分析后，发现C 平方综合测试台在圆周以及吸阻指标上离群较多，经过分析并与厂家工程师确认，两台2009 年启用的设备使用年限最长、老化严重，而且圆周单元视像系统属于斯茹林早期产品，视像系统自适应性和智能性较差，影响圆周数据检测的准确性。

3 改善测量一致性的对策

通过全部设备的共同试验、影响测量一致性因素现场试验和对试验数据的分析结果，最终确定了影响综合测试台测量一致性的主要因素。在此基础上，采取了一系列管理和技术措施加以改善，以提高测量结果的一致性。

（1）加大各单元结构原理研究力度。为了更有针对性地采取措施提高测量一致性，对各品牌综合测试台功能单元技术资料进行分类整理，加深对设备结构原理的研究，以便于后期使用和维修管理，并分别绘制了更加直观、实用的电气路原理图、元器件俯视图和逻辑控制表。

（2）加强日常过程控制。制定综合测试台过程控制规范，明确各机型综合测试台日常管理要求，包括：各机型综合测试台日常更换胶皮管、吸阻膜片、过滤棉、O 形圈等易损件的周期和要求；日常校准和校准检查的周期和要求；一致性比对的周期和要求；日常检查的注意事项等；加强综合测试台日常过程管控，以减少日常使用过程对测量结果一致性的影响。

（3）统一校准标准棒。建立标准棒使用制度，要求各部门同类型设备使用统一标准棒，避免因使用标准棒不同导致测量数据不一致。

（4）增加设备维保深度。针对不同使用年限的设备，尤其是使用年限超过5 年的设备，增加年度深度维保的频次，提升设备检测性能。对于确因硬件设备更新换代，无法满足现有要求的设备进行整体单元改造或大修，减少因使用年限导致的测量数据不一致。

（5）进行系统修正。对于测量原理不同的设备，如索定和C平方在圆周、长度单元测量原理不同，斯茹林设备和KC、欧美利华等设备在硬度单元测量原理不同，经过大量比对数据的分析，找到测量原理不同影响测量数据的规律，在系统内进行修正，达到测量结果的一致性。

（6）完善产品设计。对于宏杰源综合测试台配气盘的缺陷问题，对全部宏捷源综合测试台配气盘的密封垫进行了更换，并对通风孔进行再加工，以消除产品设计问题导致的测量数据不一致。

4 结论

通过采取一系列管理和技术改进措施，在用综合测试台的测量一致性有了显著提高，经过共同试验再次评估，所有设备Z比分值均达到“不大于2”的要求。不仅如此，在分析和解决问题的过程中，设备管理人员对各厂家综合测试台有了更加深入细致的了解，设备使用和维修人员对于设备的使用和维修能力也有了显著提高，为使用好、管理好综合测试台奠定扎实基础。