“光學監視系統、膠水施加、剔除、取樣、定位等各環節功能符合工藝要求，可以進入試生產階段。”近日，在四川三聯新材料有限公司，ZL45型多元復合濾棒成型機組順利通過用戶方的工藝驗證。

ZL45型成型機組是由許昌煙機公司與荷蘭國際煙草機械公司（ITM）聯合研發的。近年來，隨著市場消費升級，卷煙工業企業對復合濾棒生產設備的需求增多。基于此，從2019年開始，許昌煙機公司與ITM公司開展技術合作，以ZL26C纖維濾棒成型機為平臺，集成ITM公司高級小棒APM模塊（基棒切割單元）、轉運TM模塊（傳送、消隙單元）、在線檢測系統等，聯合研發能滿足卷煙工業企業需求的多元復合濾棒成型設備。

破解難題 響應提速

為提高市場響應速度，許昌煙機公司創新采用“項目+訂單”的方式，推進ZL45型多元復合濾棒成型機組研發，確保新產品的研發和調試在規定周期內完成。

時間緊迫，新產品研發面臨諸多挑戰。比如，公司產品種類較多，研發人員多有自己的產品要負責，可為項目配備的研發人員較少，任務艱巨。突如其來的疫情，打亂了項目組出國學習交流的計劃，ITM公司技術人員入境也有難度。新產品設計總避免不了設計誤差，有些零件需要返修，由于車間生產任務重，部分返修件返修周期會較長。

辦法總比困難多！

許昌煙機公司選派經驗豐富的研發人員組建項目組，確定了機械總負責人申偉鵬、電氣總負責人王懷亮，并抽調ZL26項目成員王建強、ZL29項目成員葉長毅和楊喜玲參與到新產品研發中；濾棒成型組組長張建設、楊欣負責技術指導和協調組內事務，同時選派新進職工機械、電氣專業各三人參與，既可以減輕團隊壓力，也可以培養新人能力。項目組成員在確保各自負責或參與項目有序推進的同時，也要保證新產品的研發進度。大家加班加點通力協作，基本全年單休，有時甚至不過周末，最終完成了50多種機械部件圖紙的設計工作，共出圖紙900余張；開發了單支剔除程序、安全控制程序、螺旋噴膠供給程序等，優化了FM352模塊的采樣、計數等程序；設計繪制電氣原理圖和接線表等圖紙400余張，設計線束圖、裝配圖紙300余張。

為避免疫情帶來的影響，許昌煙機公司項目組和ITM技術團隊通過視頻會議、電子郵件等方式，解決項目研發過程中遇到的難題。比如，在成型機和復合模塊對接處，項目組提議新設計一塊支撐墻板來承受機器上部通風管道等零部件的作用力，ITM公司要求提供支撐板的受力分析過程與結果。項目組成員通過反復查找材料力學、理論力學等相關資料，利用仿真軟件對墻板受力情況進行分析，最終設計出墻板，并驗證了墻板結構在受力狀態下滿足安全性要求，獲得了ITM公司工程師的認可。再比如，項目組嚴格按照疫情防控期間出入境相關規定向有關部門提出申請，并定期做核酸檢測，在保證安全的前提下順利與ITM公司技術人員進行現場溝通。

針對零件返修周期長的問題，項目團隊加大零件審查力度，從設計之初就盡量減少返修的可能性。零件加工好后，設計人員第一時間趕到裝配現場進行檢查，發現因零件設計誤差導致的問題，立即根據現場實際情況并修改圖紙，給出合理的解決方案。同時，成立了ZL45返修件特別行動小組，當出現需要返修的零部件時，特別行動小組第一時間進行協調，在最短的時間內完成零部件的返修。

自主研發 填補空白

相對轉化吸收項目，新產品的研發難度更高。比如，煙槍部件等零部件的設計、濾棒單支剔除等功能的開發等，對項目團隊而言都是全新的領域，需要項目團隊自主研發。

項目組以現有煙槍組件為基礎，研究復合濾棒成型理論，重點分析煙槍入口曲面、出口曲面、壓縮器曲面等關鍵煙槍結構，找出不同規格下的變化規律，設計出多種新的成型零件以滿足不同規格濾棒生產需求。

全速運行的ZL45型機組對一支濾棒的處理時間是0.014秒，單支剔除程序利用編碼器技術將這0.014秒劃分為128個處理步驟，這就意味著程序的研發設計均是在“微秒”級的層面。項目組經過大膽假設，嚴密論證，設計了基于西門子352高速布爾量處理模塊的剔除、取樣和計數系統，實現了不合格濾棒的單支剔除功能、采樣濾棒的單支取樣功能以及采樣濾棒、含拼接頭濾棒、不合格濾棒和合格濾棒等的精準計數等功能。

成型機作為ZL45的核心部件，需要與ITM公司模塊通訊實現整機聯動和人機相互操作，并統籌控制裝盤機、卸盤（盒）機、提升機、冷卻系統等輔助設備。項目組立足實際，精心架構，設計了成型機與高級小棒模塊的Profinet、成型機與工控機的EtherCAT網絡結構及其接口程序，在采集一些輔助設備的啟停、急停等信號基礎上，實現了ZL45型多元復合濾棒成型設備、大流量輸送裝置和輔聯設備的聯合運行。

經過不懈努力，許昌煙機公司完成了所負責項目內容的研發。

2020年11月，由ITM公司負責研制的高級小棒APM模塊和轉運TM模塊運抵許昌。許昌煙機公司將其與已完成的成型機部分進行對接，初步完成了ZL45三臺樣機的安裝工作。

2021年9月，經過長時間的反復調試、調整完善、再調試，設備生產性能趨向穩定，并順利通過公司內部驗收。

2021年10月，第一臺ZL45型多元復合濾棒成型設備運抵四川三聯新材料有限公司。許昌煙機公司選派精干調試團隊安裝、調試、測試，經過近半年的努力，設備順利通過工藝驗證。

目前，ZL45型成型機組可生產直徑為φ5.2～φ9mm、長度為60～150mm的濾棒，生產速度可達500米/分鐘。成型機主要由高級小棒APM模塊、轉運TM模塊、復合濾棒成型單元、供膠系統、切割單元、濾棒傳送系統、在線檢測系統及電控系統等8個模塊組成。與現有的國內復合濾棒成型機相比，新設備在濾棒規格方面適應性廣，線性復合生產速度高；切刀最多可安裝19把刀，實現將料棒分切為20個小棒，小棒分切長度5～46mm；采用無負壓吸風技術，可適用多種基棒材料；采用模塊化設計理念，可擴展性強，實現多元復合濾棒的生產。

ZL45型成型機組的成功研制填補了國內多元線性復合濾棒成型設備的空白，標志著許昌煙機公司在復合濾棒成型設備研發制造領域達到了國際先進水平，進一步提高了公司保障能力和供給質量，為公司后續生產復合濾棒和開拓市場奠定了良好基礎。