“成了！成了！”前不久，伴隨著浙江中煙工業(yè)有限責(zé)任公司杭州卷煙廠范禮峰技能大師工作室成員們的幾聲歡呼，ZB423設(shè)備順利切割出一段標(biāo)準(zhǔn)平整的卡紙。這是該工作室創(chuàng)新應(yīng)用3D打印技術(shù)，成功攻克ZB423設(shè)備卡紙、條盒紙輸送異常難題的成果。

今年年初，杭州卷煙廠聯(lián)合上海煙草機(jī)械有限責(zé)任公司承擔(dān)了行業(yè)首臺全伺服包裝樣機(jī)ZB423設(shè)備的調(diào)試工作。起初，設(shè)備運(yùn)行時卡紙輸送會出現(xiàn)位置偏移、脫離輸送路徑的情況。

范禮峰（右一）與上海煙機(jī)調(diào)試人員正在研究卡紙輸送異常問題。白一清攝

“你們看，卡紙每每走到這個位置就會變形錯位，說明它在這里承受了過大阻力?！狈抖Y峰技能大師工作室團(tuán)隊(duì)在調(diào)試現(xiàn)場拆下卡頓位置的卡紙折疊器，“問題的核心在于，原有輸送機(jī)構(gòu)無法流暢輸送卡紙，可能要考慮對關(guān)鍵部件進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化?！?/p>

雖然找到了核心問題，但是工作室成員們發(fā)現(xiàn)，如果按常規(guī)流程，零部件改進(jìn)需經(jīng)歷“設(shè)計(jì)優(yōu)化－外協(xié)加工－現(xiàn)場裝配－效果驗(yàn)證”的過程，時間長達(dá)2～3周，一旦上機(jī)效果不理想，反復(fù)試錯下來，不僅造成時間和經(jīng)濟(jì)成本的浪費(fèi)，更制約了設(shè)備安調(diào)進(jìn)度。

“我們可以試試3D打印技術(shù)，重新改進(jìn)這部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。”范禮峰建議道。工作室團(tuán)隊(duì)馬上行動，通過測量數(shù)據(jù)，1:1繪制了卡紙折疊器的原有結(jié)構(gòu)模型，通過兩種方式降低卡紙變形系數(shù)：一是用流線型圓弧設(shè)計(jì)，取代原有折角路徑；二是用PLA材料替換原有不銹鋼材料，以柔克剛，減小卡紙折疊器給輸送中的卡紙施加的阻力，使卡紙輸送更加流暢。

團(tuán)隊(duì)成員繪制的卡紙折疊器。

在成功解決卡紙輸送問題后，團(tuán)隊(duì)又將目光投向了條盒紙的輸送優(yōu)化。工作室團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，雖然卡紙和條盒紙的材質(zhì)特性不同，但兩者在輸送過程中都面臨著相似的形變問題。

在觀察條盒紙輸送位置偏移時，范禮峰敏銳地發(fā)現(xiàn)，加長的條盒紙?jiān)O(shè)計(jì)一經(jīng)原有結(jié)構(gòu)的輸送，便會產(chǎn)生形變，導(dǎo)致條盒紙包裹不到位，這是由于原有輸送壓輪直徑25mm使得輸送距離過長造成的。

為了探索最優(yōu)輸送距離，工作室團(tuán)隊(duì)通過縮小輸送壓輪直徑，減小條盒紙輸送距離，緊鑼密鼓地對輸送壓輪進(jìn)行精細(xì)測量和三維建模，在一個下午完成了從25mm到18mm再到14mm的兩次迭代優(yōu)化，最終確定14mm為最佳尺寸。

經(jīng)上機(jī)試驗(yàn)，團(tuán)隊(duì)成功實(shí)現(xiàn)了加長條盒紙的精準(zhǔn)定位與穩(wěn)定傳輸，且單個零部件的試制成本在2元以內(nèi)。

在此次精益改善實(shí)踐中，3D打印技術(shù)根據(jù)數(shù)字模型打印實(shí)體零件，這種“即時設(shè)計(jì)、即時制造”的創(chuàng)新模式，顯著優(yōu)化了設(shè)備部件的開發(fā)流程。傳統(tǒng)制造需經(jīng)歷漫長周期，而3D打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)了“設(shè)計(jì)－制造－驗(yàn)證”一體化快速迭代，使開發(fā)周期縮短了90%，大幅降低了制作成本。

3D打印過程。

“從理論設(shè)計(jì)到實(shí)物驗(yàn)證的‘加速度’，讓我們切實(shí)感受到新技術(shù)對傳統(tǒng)生產(chǎn)力提升的乘數(shù)效應(yīng)。”驗(yàn)證現(xiàn)場，設(shè)備調(diào)試人員望著工作室團(tuán)隊(duì)說道。

“省下的都是利潤，搶來的都是先機(jī)。3D打印技術(shù)具有適應(yīng)性強(qiáng)、周期短、成本低等優(yōu)點(diǎn)，我們還要一起探索，持續(xù)提升增材制造能力，將降本增效體現(xiàn)在每一次的具體行動上。”范禮峰笑著回答。