2019年1月2日國務院印發《關于加快推進農業機械化和農機裝備 產業轉型升級的指導意見》提出大力推廣先進農機裝備和機械化技術，持續改善農機作業基礎條件，提高農機作業便利程度，改善農機作業配套設施條件，營造推進農業機械化和農機裝備產業轉型升級的良好氛圍。煙草行業應以宜機化煙草農業標準體系建設為突破口，促進農機農藝融合，加快關鍵環節農機裝備研發推廣，推動煙葉生產向全程全面機械化升級，推動煙葉高質量發展，助力實現鞏固拓展脫貧攻堅成果同鄉村振興有效銜接。經濟效益與社會效益顯著，對發展綠色煙葉具有積極意義。云南省元江縣目前煙葉預檢分級、煙葉初分成捆過程，采用很傳統的木箱、重物或自重進行擠壓成捆方式。存在著勞動強度過大，費工費時，效率低的問題，制約了入戶預檢收購方式的發展。目前煙農家中依然 急需制造一種操作簡便、降低勞動強度、提高勞動效率、性價比高的裝置，達到煙葉捆重規格統一，提升收購效率的目標，有效簡化煙葉預檢打捆流程，解決捆重規格規范問題，為煙農減工降本。

名詞解釋

1.承受力:承受力是關于力-材料或力-結構關系的一個概念。其物理特性決定了其所能承受的力（即應力）是有一定的限度的，這個度稱為材料的強度，超出這個強度，材料會發生破壞。對應于同一結構或構件，承載能力是強度、剛度及穩定性的綜合統一。計算公式：σ= Fb/So (F = PS)

2.空氣壓縮機: 空氣壓縮機是一種用以壓縮氣體的設備，與水泵 構造類似。空氣壓縮機就是提供氣源動力，是氣動系統的核心設備,機電引氣源裝置中的主體，它是將原動（通常是電動機或柴油機）的機械能轉換成氣體壓力能的裝置，是壓縮空氣的氣壓發生裝置。

3.控制器: 控制器是指按照預定順序改變主電路或控制電路的接線和改變電路中電阻值來控制電動機的啟動 、調速、制動和反向的主令裝置。由程序計數器、指令寄存器、指令譯碼器、時序產生器和操作控制器組成，它是發布命令的“決策機構”，即完成協調和指揮整個計算機系統的操作。

4.打捆合格率:打捆合格率是在煙葉預檢過程中，將初分合格的煙葉，利用1.2m預檢繩，按3-5kg扎捆封存。

5.壓力值: 壓力是指發生在兩個物體的接觸表面的作用力，或者是氣體對于固體和液體表面的垂直作用力，或者是液體對于固體表面的垂直作用力。壓力的方向是垂直于接觸面，并指向被壓物體，產生條件是物體之間接觸且發生相互擠壓。計算公式：F=pS

選擇課題 提高煙葉預檢打捆合格率的需求

云南省元江縣煙草專賣局（分公司）要求按3kg-5kg一捆的規格進行打捆，但目前煙農打捆重量參差不齊，規格捆重不一。小組對2020年元江縣曼來片區煙農預檢打捆合格率調查，統計結果如下：

結論：根據預檢工作規范需求，在入戶預檢環節需研制一種適合煙農家用的便攜式煙葉打捆機裝置，達到煙葉捆重規格統一，解決捆重規格規范問題。

借鑒對象 1.煙站打包機

2.參數 2021年5月30日，小組通過向生產廠家相關技術人員咨詢，得到ZF018YB083及ZF2013YB0兩款煙站打包機的相關參數，具體如下表：

3.借鑒點目前煙站使用的液壓打包機技術成熟，能統一煙包重量規格，打包效率較高。主要特點：(1)設計簡單、工作平穩、工作效率高，且降低了能耗。

(2)采用了液壓油水冷卻裝置和設置了液壓油精濾系統，使設備的工作可靠性高。

(3)油箱內設計有液壓油水冷卻器和電加熱系統，使打包機具有廣泛的適應性。

(4)采用多泵供油分級卸荷的模式，實現液壓缸活塞的各種速度要求。

(5)主油路采用板式軟切換模式，減小了液壓沖擊和液壓振動。

確定課題

經過上述借鑒，小組成員最終確定創新思路為研制一種適合煙農家用、操作簡便、降低勞動強度、提高勞動效率、性價比高的入戶預檢便攜式煙葉打捆機裝置，小組成員確定本次的QC課題為：《煙葉入戶預檢打捆機的研制》

設定目標及目標可行性論證 （一）設定目標 小組根據煙站打包機的的借鑒啟發，結合元江縣烤煙預檢的實際工作需求，將活動目標設定：為將每3-5kg烤煙打捆合格率從52%提高到≧90%。

打捆合格率目標值

（二）目標可行性論證 1.參考數據：小組統計了市面上常見的幾種打包機的主要參數，統計結果如下表：

借鑒煙站打包機工作原理，若壓力值設置合理則理論上可行。在打包過程中壓力值調試不當，過重或過輕都會導致煙葉成捆不合格。考慮到這些不可控因素的影響，因此小組成員將目標確定為≥90%。煙站使用的標準打包機為每包40kg，所用工作壓力值范圍在4～8Mpa，煙葉預檢打捆標準重量為每捆3～5kg，經過換算得出 每捆所需工作壓力值范圍0.5～1Mpa，因此可預測得出煙葉入戶預檢打捆機的壓力值設置應在0.5～1Mpa范圍內。

結論：若壓力值設置恰當，理論上合格率能夠達到≥90%的要求。

2.模擬實驗 時間：2021年6月7日-6月16日

地點：元江縣曼來煙葉工作站

實驗方法：利用煙葉打包機（ZF018YB083）對煙葉進行打捆實驗，確定打包機的打捆合格率。

實驗流程

實驗目標：煙葉打捆機的打捆合格率≥90%

實驗步驟：

（1）現場檢測：小組成員在實驗期間于曼來煙葉工作站用ZF018YB083型打包機對煙葉進行打捆實驗（煙站打包機打包煙葉規格為40kg/包，尺寸為80×60×40cm，所用壓力值4～8Mpa，煙葉預檢打捆規格為3～5kg/捆，尺寸約為60×40×30cm，經預算 所需壓力值為0.5～1Mpa，因此小組成員將打包機壓力值調到最小，約1～2Mpa，將5kg煙葉放入打包機，在不考慮打捆尺寸的情況進行打捆實驗）。

（2）統計數據：小組成員對ZF018YB083型打包機打捆煙葉合格 率進行了統計，結果如下：

由于煙站打包機型號、尺寸、壓力值與小組研制的打捆機有較大差異，且打包機壓力值調試范圍有限，在打捆實驗過程中，部分煙葉出現被壓縮程度過重，煙葉出油變質情況，影響了實驗結果。

結論：通過以上理論分析論證和實驗驗證，打包機對煙葉打包合格率高于目標值90%，小組成員認為該目標可行。

3.資源分析?

（1）隊伍保障：小組成員工作崗位涵蓋專賣、煙葉生產、綜合、營銷等多個部門，對具體業務非常熟悉，善于歸納總結，具備課題開發的業務能力。

（2）技術保障：小組成員有計算機編程、設計圖紙等相關技能的專業知識儲備，并通過自學AutoCAD制圖等技能知識。

（3）設施保障：單位提供了設備研發相關的書籍。

（4）資金保障：單位為課題提供了八千元研究資金支持。

（5）結論：目標設定可行。

確定最佳方案

（一）提出方案 小組根據借鑒煙葉打包設備的構成，采用類比思維 將煙葉入戶 預檢打捆機的研制設計為：設計思路圖

（二）方案篩選條件 在裝置試驗過程中，根據檢測待捆煙葉的體積、重量對設備裝置參數進行調整時，要優先考慮壓力裝置參數。考慮到日常工作打捆的煙葉最大尺寸在50cm×30cm左右。小組成員通過上述計算，結合小組成本控制分目標和需求分析，確定篩選條件：

1. 壓力裝置 技術需求：

（1）0.5Mpa≤壓力值≤1Mpa，依據確保煙葉打捆成型的同時不被損壞。

（2）成本≤400元，依據課題有成本預算控制要求。

（3）長寬高≤55CM，依據確保大小合適，便于操作。

2.箱體裝置 技術需求：

（1）承受力最大，使用壽命最長，依據確保箱體裝置能夠持續承受高強度的壓力，不至變型。

（2）長寬高≤50CM，依據體積控制條件，體積過大不便于操作。

（3）成本≤200元，依據課題成本預算中用于材料的成本不超過200元。

3.控制裝置 技術需求：

（1）安裝位置≥100CM，依據體積控制條件，位置過低易漏電誤觸。

（2）成本≤20元，依據課題有成本預算控制要求。

（3）長寬高≤10CM，依據確保大小合適，便于操作。

4.移動裝置 技術需求：

（1）承重耐磨，依據確保可承受整個儀器及壓力裝置使用過程中產生的壓力。

（2）耐腐蝕性，依據設備有使用壽命的要求。

（3）成本≤20元，依據課題有成本預算控制要求。

（三）提出總體方案

（四）裝置選擇 1.壓力裝置

結論：通過實驗對比觀察電動液壓機壓力值4～6Mpa,壓力值過大，壓縮煙葉程度過重，導致煙葉出油變質，影響等級質量；空氣壓縮機壓力值為0.7～1Mpa，壓力值適宜，所以選用空氣壓縮機。

2.箱體裝置

3.控制裝置

4.移動裝置 確定控制裝置之后，小組成員對移動裝置種類進行了選擇：

（五）確定最佳方案 小組成員總結并歸納了方案選擇后確定了最佳方案系統圖，如下：最佳方案系統圖

制定對策 2021年7月10日，小組根據確定的最佳方案，按照5W1H原則，制定了如下對策計劃

對策實施 對策實施一：選用空氣壓縮機

對策實施二：采用空氣泵調壓閥

對策實施三：選用鋼制箱體

對策實施四：選用手柄控制器

措施1：采購控制器。2021年7月24日，小組成員在京東購買了型號為4HV210-08的手柄控制器。

措施2：檢測裝置安全性。小組成員通過檢測并統計發現，裝置在運行期間，未發生漏電、短路等安全問題，無安全隱患。

由上表中可以看出，4HV210-08手柄控制器在1小時內使用頻率大于20次，且未發生漏電、短路等安全問題，達到目標 。

負面影響檢查：對策四中的措施，小組成員可獨立完成，無需其他部門及合作廠家配合，未增加操作難度。

對策實施四目標檢查：從測試統計數據可以看出：1.成本≤20元；2.長寬高≤ 10CM；3.安裝位置≥100CM，目標達成。

對策實施五：選用尼龍輪

對策實施流程圖

措施1：采購尼龍輪。2021年7月29日，小組成員在京東購買了型號為軸承6002的尼龍輪。

措施2：測試腐蝕性。7月30日-31日，小組成員利用鹽霧試驗箱對尼龍輪進行耐腐蝕試驗，測試分5組，每組測試10次，得到如下結果：

負面影響檢查：尼龍輪經過48小時5%中性連續噴霧鹽霧試驗后,無腐蝕現象。

對策實施五目標檢查：從測試統計數據可以看出：

（1）成本≤25元/個；

（2）承重耐磨；

（3）耐腐蝕，目標達成。

對策實施六：整體安裝、試運行

措施1：委托廠家組裝儀器。小組成員討論設備的組裝需委托工廠組裝，報領導審批后 ，由辦公室負責公開招標，確定廠家后，委托當地機械廠廠家組裝儀器。

措施2：對設備相關技術參數驗收。組裝完成后，小組于2021年8月13日-15日在曼來煙葉工作 站對設備進行驗收。

驗收標準：

(1)工作電壓穩定維持在220V，壓力值穩定維持在 0.7～1Mp。

(2)設備打捆合格率≥90%，每捆打捆時長≤3min。

(3)對設備相關技術參數驗收 壓力值測試每天測試兩次，測試時長4小時，每20分鐘記錄一次數據，具體數據如下：

措施3：設備安全驗證。驗收成功后，小組成員委托元江工商企業安全防范監督管理中心申請認證，對產品進行安全認證。

措施4：試運行機器。2021年8月1日-17日，煙葉入戶預檢打捆機組裝完成后，小組成員對設備效果進行了現場檢查，效果如下：

檢測準確率94.15%＞90%，每個包裹檢測時長為 2.23min<3min,達到目標。

措施5：設備操作培訓。2021年8月18日-8月19日小組抽取曼來鎮煙農共計20人分 兩批進行設備操作培訓：

曼來鎮煙農共20人，全員參與培訓，培訓覆蓋率達到100%。2021年8月20日，小組對參加培訓煙農進行實際操作測試，實際操作測試結果如下：

測試培訓煙農打捆合格率達94.17%，耗時27.39min，均達目標，培訓合格率達到100%。

負面影響檢查：在對策實施過程中，我們發現小組成員無法獨立完成設備的組裝，為此我們與廠家協商達成合作關系，配合協助我們安裝設備，保證設備最終使用人員能夠合理高效操作。

對策實施六目標檢查：

（1）驗收標準：工作電壓220V，壓力值0.7～1Mpa。

（2）設備打捆合格率≥90%，每捆打捆時長≤3min目標完成。

效果檢查 （一）課題目標實現情況檢查。2021年8-9月，小組成員在曼來片區煙農協同下在南溪、團田、平昌、旦弓、紅旗5個村委會測量，結果如下。

2021年8-9月目標檢測統計分析表

進行綜合計算，得出：打捆合格率= 96.47%＞90%。

曼來片區入戶預檢打捆合格率

驗證結論：煙葉入戶預檢打捆機的打捆合格率為96.47%，超過了設定的目標值≧90%，課題目標實現。

（二）相關指標檢查。 2021年9月，曼來各個片區使用煙葉入戶預檢打捆機打捆煙葉結果如下：

2021年9月煙葉預檢打捆

（三）效率與效益計算。

1.效率計算。（1）便攜式移動打捆機作業節省工時情況調查。

常規木箱式打捆、工時成本（干煙500kg）：

500kg/5kg*6min/60min=10h

可稱重式電動打捆、工時成本（干煙500kg）：

500kg/5kg*2min/60min=3.3h。

（2）煙葉打捆效率。打捆時長，平均用時10小時，平均用時3.3小時。效率計算。

效率提升：△S1=（M1-M2）÷M2×100% =(10-3.3)÷3.3×100%=203%。

結論：經過計算，大捆效率提高幅度達到203%。

2.經濟效益計算。使用前工時費：使用前工時費=曼來鎮總煙葉數（kg）/每人每天打捆煙葉數（kg）×每人每天工時費（元）=760000kg/500kg×120=182400（元）。

使用后工時費：使用后工時費=曼來鎮總煙葉數（kg）/每人每天打捆煙葉數（kg）×每人每天工時費（元）=760000kg/1500kg×120=60800（元）。

設備成本 煙葉入戶預檢打捆機研制成本核算表

電費計算：電費=打捆760000kg煙葉所需時間×機器耗電量/h×元江縣電費單價=5016×2.2×0.42=5076.2（元）。

經濟效益：經濟效益=使用前工時費－使用后工時費－電費－單個設備成本× 需要設備數=182400－60800－5076.2－621×54=82989.8（元）。

3.其他效果。

（1）活動前：煙葉預檢分級、煙葉初分成捆過程，采用很傳統的木箱、重物或自重進行擠壓成捆方式。存在著勞動強度過大，費工費時，效率低的問題，制約了入戶預檢收購方式的發展。

（2）活動后：目前煙農家中依然急需制造一種適合煙農家用、操作簡便、降低勞動強度、提高勞動效率、性價比高的煙葉入戶預檢打捆機裝置，達到煙葉捆重規格統一，提升收購效率的目標，有效簡化煙葉預檢打捆流程，解決捆重規格規范問題，為煙農減工降本。

標準化?

（一）跟蹤驗證。2020年1月至5月對曼來片區各村組煙葉入戶預檢打捆機的打捆效果進行了共計10次檢測，統計表如下：

跟蹤驗證效果表

數據顯示成功實施后煙葉預檢合格率為94.06%，活動成效得到保持。

總結和下一步打算

（一）創新點。技術創新：通過采用空氣壓縮機，以機械動力代替手工人力 ，實現自動化作業，便于操作。相較于傳統打捆方式效率提高3倍，大大節約了勞動時間和勞動成本，減輕煙農勞動強度，提高煙葉預檢打捆效率。

管理創新：通過該儀器的研制，推進了入戶預檢收購方式的 發展，達到煙葉捆重規格統一，提升收購效率的目標，有效簡化 煙葉預檢打捆流程，解決捆重規格規范問題，為煙農減工降本。

服務創新：通過該儀器的研制，有效簡化了煙農的打捆操作 流程，既省時省力，又能有效緩解目前農村勞動力不足且老齡化矛盾突出的問題。

（二）推廣情況。該設備可以有效配合煙葉工作站進行煙葉預檢工作，提高工作效率。該設備現已在全縣各個煙站推廣使用，應用效果良好。

（三）知識產權。該項目已委托云南知識產權服務有限公司進行實用性專利申請。2021年12月提交實用新型專利請求書、說明書、說明書附圖、權利要求書、摘要及其摘要附圖等相關材料，目前該項目已進入初步審查階段。

（四）活動總。

1.選擇課題：（1）遇到的問題：發現的問題籠統， 需求的分析缺乏數據支持，缺乏對問題根源的分析。（2）心得與經驗：尋找突破口，從小處著手。（3）努力方向：以創新驅動為動力，將大問題分解為小問題，開展課題研究，持續提升工作質量。

2.設定目標及目標可行性論證：（1）遇到的問題：缺少相關資料及要求的支持。（2）心得與經驗：多方面了解其他行業先進技術和經驗。（3）努力方向：通過學習其他課題，提高目標分析能力。

3.提出方案并確定最佳方案：（1）遇到的問題：缺少多個可供選擇的方案。（2）心得與經驗：發揮小組成員集體智慧，通過頭腦風暴、集思廣益，多提思路。（3）努力方向：多學習和了解技術、方案思路，提高方案思路的發散性。

4.制定對策：（1）遇到的問題：對策制定不夠細致，未從最佳方案角度制定措施。（2）心得與經驗：按照5W1H對最佳方案制定對策。（3）努力方向：制定的對策詳細可執行性高。

5.對策實施：（1）遇到的問題：實施效果缺少量化數據的支撐，缺少相關的設備支持及專業技術人員。（2）心得與經驗：群策群力，思考能夠量化的方法，盡量用數據支撐實施效果，尋求合作廠家的幫助。（3）努力方向：加強對管理工具、方法的學習，掌握更多的方法來檢查實施效果。

6.效果檢查：（1）遇到的問題：效果檢查不全面，對相關指標沒有驗證。（2）心得與經驗：效果檢查既有實施 后的情況檢查，也要有后續跟蹤檢查。（3）努力方向：對實施效果要有持續跟進和改進。

7.標準化：（1）遇到的問題：小組成員缺乏制作標準化文件及申請專利的相關經驗。（2）心得與經驗：學習企業標準編寫規范并業內人士指導，委托專利申請公司申請專利。（3）努力方向：將成果進一步推廣，在更大范圍內提升工作質量。

8.總結和下一步打算：（1）遇到的問題：缺少對團隊成員的總結，推廣時需要領導的支持。（2）心得與經驗：按實際情況對小組成員情況進行總結，與領導進行溝通，表達訴求，尋求幫助。（3）努力方向：進一步加強團隊協作，提高溝通協調能力。

本次活動過程中，小組成員充分發揮自身所長和聰明才智，踐行“思變求變、全面創新”的理念，表現出 較強的團隊精神和協作能力。掌握了創新型QC小組活動程序和工具，專業技能得到了明顯提升，質量意識和創新觀念得到加強，能夠跳出自身崗位局限，發現問題、分析問題、解決問題的能力顯著增強。

（五）下一步打算。通過本次活動，小組將在鞏固現有成果的基礎上，結合借鑒查 新內容，擬將《可稱重式煙葉打捆機》作為下一個研究課題。