工匠講堂丨煙包模切如何降低雕刻刀損耗？
26年模切老師傅有絕招！
莫益仲，從印品整飾操作工、工藝技術人員再到燙模部部長，26年來一路升級。他善于思考，勇于創(chuàng)新，堅持多手段、全方位做好降本增效，牽頭設計的燙金機收箔裝置獲得實用新型專利，先后解決了嬌子（紅格調）小/條盒模切植絨擦花問題，將燙金機長期閑置的模切版框合理利用，提升凹凸換版效率，優(yōu)化燙印工藝流程，節(jié)約電化鋁達40％。2022年由他名字命名的勞模創(chuàng)新工作室，在他的帶領下完成5個QC創(chuàng)新課題、12項提質增效工藝技術改進。作為企業(yè)的中流砥柱，他一直秉承著“授人以魚，不如授人以漁”的傳幫帶理念。
在當今煙包行業(yè)市場競爭激烈的大環(huán)境下，對煙包品質要求也日益增高。如何在保證品質不斷提升的情況下，將耗材的損耗降到最低，是在如今市場環(huán)境下保持競爭優(yōu)勢的最優(yōu)解。降低耗材損耗是控制成本環(huán)節(jié)中的重要一環(huán)，而要在保證質量的前提下降低耗材損耗，需要在實際生產過程中尋找相應的解決方法。
在煙標生產的模切工序中常見問題較多，例如模切崩刀（指在模切生產過程中兩個刀片搭接的地方斷裂），普通模切刀片還比較好處理，可以直接使用備刀更換，但有些特殊產品需使用整塊模具雕刻刀，例如，我公司生產的“寬窄好運細支”小盒產品的小飛機口處就需使用一整個模具雕刻刀。
隨著該產品訂單增多，雕刻刀因崩刀更換頻率增加，換刀時間加長，導致模切雕刻刀損耗量大，模切效率降低。筆者從生產實際出發(fā)，發(fā)現(xiàn)目前行業(yè)內雕刻刀制作材料不統(tǒng)一，工藝參數(shù)沒有標準化，設計數(shù)據(jù)不完善，因此，雕刻刀生產技術參數(shù)設定需根據(jù)生產實際進行優(yōu)化。
雕刻刀由兩部分組成，分別是刀鋒（用于產品正面裁切）和底座（用于固定在模切底板上）。將雕刻刀用于裁切“寬窄好運細支”小盒產品的小飛機口處的示意圖如圖1所示。
圖1 雕刻刀用于煙標產品小飛機口處
“寬窄好運細支”小盒生產時，雕刻刀損耗量約為平均生產1～2萬印/塊。在去年4～6月的生產過程中，4月共生產58.2萬印，雕刻刀損耗為42塊；5月共生產92.2萬印，雕刻刀損耗為60塊；6月共生產135萬印，雕刻刀損耗為95塊，3個月中總體雕刻刀損耗大概在1.4萬印/塊。
4月?lián)Q刀時間約16小時，5月?lián)Q刀時間約28小時，6月?lián)Q刀時間約38小時，平均每換一塊雕刻刀大約需要35～42分鐘才能正常生產，平均每班換刀時間約1.5～2小時，機臺生產效率降低20%左右。為找出影響雕刻刀使用壽命的關鍵原因，降低雕刻刀萬印用量減少更換時間，筆者從“人、機、料、法、環(huán)”進行系統(tǒng)性分析。
雕刻刀材質
目前公司模切機中的雕刻刀主要采用一般模具鋼，硬度過高，柔韌性較差。在與制版廠家確認雕刻刀材質時發(fā)現(xiàn)雕刻刀材質并沒有規(guī)定技術標準，存在耗用量增加的風險。
雕刻刀角度
通過現(xiàn)場調研，公司模切機上雕刻刀使用角度為47°或48°不等，并未對刀鋒角度制定技術標準，存在耗用量增加的風險。
紙張厚度
在經采購確認供應商材料參數(shù)后（“寬窄好運細支”小盒紙張參數(shù)：237g/m2，680mm×486mm），發(fā)現(xiàn)其參數(shù)符合公司工藝質量標準，且批次產品質量穩(wěn)定，并無耗用量增加的風險。
操作工技能水平
通過現(xiàn)場抽查員工操作設備技能水平，不達標0人；且員工實操技能培訓、理論技能培訓定期進行，并無因員工操作不當而導致耗用量增加的風險。
換刀操作
因為雕刻刀安裝方法特殊，在換刀操作中不像更換普通模切刀那樣直接從模切刀版正面取出后進行更換，而是要將模切刀版從模切版框上取下，從模切版正面向背面敲擊出來，再換上新的雕刻刀，需要注意從模切版背面向正面安裝。安裝好新的雕刻刀再將模切版裝到模切版框上，因此會造成換刀耗時較長，
通過以上幾種因素分析，我們得出結論：雕刻刀材質與角度是影響雕刻刀使用壽命的主要因素。
優(yōu)化雕刻刀材質
通過對比，我們將雕刻刀材質（一般模具鋼）更換為專用鋼模（HRC），如圖2所示，并調整了雕刻刀硬度。
圖2 雕刻刀材質改進前（左）改進后（右）
改進雕刻刀角度
試驗依次使用49°～53°的雕刻刀刀鋒角度，一共分為5組試驗，每組試驗數(shù)量為5萬印，其中49°刀鋒角度雕刻刀磨損情況最低，而其余對照組隨著雕刻刀刀鋒度數(shù)增加，雕刻刀磨損程度逐漸加重，試驗結果如表1所示。
表1 不同雕刻刀角度試驗結果
換刀時間長改進辦法
(1)將模切版框進行加工，把模切框背面的鋼板進行開窗。
(2)更換雕刻刀時不需要再拆下模切刀模，只需要將模切版框上開窗鋼板取下，從刀模正面向背面敲出廢刀，再換上新的雕刻刀即可。換一塊雕刻刀只需要5～10分鐘左右，同時換刀效率提升75%左右。
(3)通過改進模切板框還可以達到更精確的補墊模切刀壓力，使模切刀壓力更加平整，從而提升模切版使用壽命，產品質量更加穩(wěn)定。
我們通過以上改進，將雕刻刀工藝技術參數(shù)與工藝技術部門溝通、確認，寫入工藝制度形成標準。在經過8、9月的試驗與對可能影響雕刻刀使用壽命的因素進行排查之后，我們更換了新材質的雕刻刀與雕刻刀刀鋒角度，10～11月的生產情況有明顯改善，其中10月“寬窄好運細支”小盒產量約為150萬印，損耗雕刻刀35塊；11月共生產110萬印，損耗雕刻刀26塊。共計雕刻刀用量為4.26萬印/塊。
“寬窄好運細支”小盒雕刻刀在優(yōu)化前用量約為1.4萬印/塊，優(yōu)化后用量約為4.26萬印/塊，降低了204％的雕刻刀使用量，大大節(jié)省了耗材成本。
通過本次測試改進，在保障產品質量的前提下，成功降低雕刻刀使用量，提升了換刀效率，保障了產品質量的提升，實現(xiàn)了預期目標，同時在解決問題、創(chuàng)新能力等方面均有提高。同樣，本著對產品質量的不斷完善、持續(xù)提高的要求，在今后工作中，我們將不斷從生產實際中尋找不足、不斷創(chuàng)新。
