2019年1月2日国务院印发《关于加快推进农业机械化和农机装备 产业转型升级的指导意见》提出大力推广先进农机装备和机械化技术，持续改善农机作业基础条件，提高农机作业便利程度，改善农机作业配套设施条件，营造推进农业机械化和农机装备产业转型升级的良好氛围。烟草行业应以宜机化烟草农业标准体系建设为突破口，促进农机农艺融合，加快关键环节农机装备研发推广，推动烟叶生产向全程全面机械化升级，推动烟叶高质量发展，助力实现巩固拓展脱贫攻坚成果同乡村振兴有效衔接。经济效益与社会效益显著，对发展绿色烟叶具有积极意义。云南省元江县目前烟叶预检分级、烟叶初分成捆过程，采用很传统的木箱、重物或自重进行挤压成捆方式。存在着劳动强度过大，费工费时，效率低的问题，制约了入户预检收购方式的发展。目前烟农家中依然 急需制造一种操作简便、降低劳动强度、提高劳动效率、性价比高的装置，达到烟叶捆重规格统一，提升收购效率的目标，有效简化烟叶预检打捆流程，解决捆重规格规范问题，为烟农减工降本。

名词解释

1.承受力:承受力是关于力-材料或力-结构关系的一个概念。其物理特性决定了其所能承受的力（即应力）是有一定的限度的，这个度称为材料的强度，超出这个强度，材料会发生破坏。对应于同一结构或构件，承载能力是强度、刚度及稳定性的综合统一。计算公式：σ= Fb/So (F = PS)

2.空气压缩机: 空气压缩机是一种用以压缩气体的设备，与水泵 构造类似。空气压缩机就是提供气源动力，是气动系统的核心设备,机电引气源装置中的主体，它是将原动（通常是电动机或柴油机）的机械能转换成气体压力能的装置，是压缩空气的气压发生装置。

3.控制器: 控制器是指按照预定顺序改变主电路或控制电路的接线和改变电路中电阻值来控制电动机的启动 、调速、制动和反向的主令装置。由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序产生器和操作控制器组成，它是发布命令的“决策机构”，即完成协调和指挥整个计算机系统的操作。

4.打捆合格率:打捆合格率是在烟叶预检过程中，将初分合格的烟叶，利用1.2m预检绳，按3-5kg扎捆封存。

5.压力值: 压力是指发生在两个物体的接触表面的作用力，或者是气体对于固体和液体表面的垂直作用力，或者是液体对于固体表面的垂直作用力。压力的方向是垂直于接触面，并指向被压物体，产生条件是物体之间接触且发生相互挤压。计算公式：F=pS

选择课题 提高烟叶预检打捆合格率的需求

云南省元江县烟草专卖局（分公司）要求按3kg-5kg一捆的规格进行打捆，但目前烟农打捆重量参差不齐，规格捆重不一。小组对2020年元江县曼来片区烟农预检打捆合格率调查，统计结果如下：

结论：根据预检工作规范需求，在入户预检环节需研制一种适合烟农家用的便携式烟叶打捆机装置，达到烟叶捆重规格统一，解决捆重规格规范问题。

借鉴对象 1.烟站打包机

2.参数 2021年5月30日，小组通过向生产厂家相关技术人员咨询，得到ZF018YB083及ZF2013YB0两款烟站打包机的相关参数，具体如下表：

3.借鉴点目前烟站使用的液压打包机技术成熟，能统一烟包重量规格，打包效率较高。主要特点：(1)设计简单、工作平稳、工作效率高，且降低了能耗。

(2)采用了液压油水冷却装置和设置了液压油精滤系统，使设备的工作可靠性高。

(3)油箱内设计有液压油水冷却器和电加热系统，使打包机具有广泛的适应性。

(4)采用多泵供油分级卸荷的模式，实现液压缸活塞的各种速度要求。

(5)主油路采用板式软切换模式，减小了液压冲击和液压振动。

确定课题

经过上述借鉴，小组成员最终确定创新思路为研制一种适合烟农家用、操作简便、降低劳动强度、提高劳动效率、性价比高的入户预检便携式烟叶打捆机装置，小组成员确定本次的QC课题为：《烟叶入户预检打捆机的研制》

设定目标及目标可行性论证 （一）设定目标 小组根据烟站打包机的的借鉴启发，结合元江县烤烟预检的实际工作需求，将活动目标设定：为将每3-5kg烤烟打捆合格率从52%提高到≧90%。

打捆合格率目标值

（二）目标可行性论证 1.参考数据：小组统计了市面上常见的几种打包机的主要参数，统计结果如下表：

借鉴烟站打包机工作原理，若压力值设置合理则理论上可行。在打包过程中压力值调试不当，过重或过轻都会导致烟叶成捆不合格。考虑到这些不可控因素的影响，因此小组成员将目标确定为≥90%。烟站使用的标准打包机为每包40kg，所用工作压力值范围在4～8Mpa，烟叶预检打捆标准重量为每捆3～5kg，经过换算得出 每捆所需工作压力值范围0.5～1Mpa，因此可预测得出烟叶入户预检打捆机的压力值设置应在0.5～1Mpa范围内。

结论：若压力值设置恰当，理论上合格率能够达到≥90%的要求。

2.模拟实验 时间：2021年6月7日-6月16日

地点：元江县曼来烟叶工作站

实验方法：利用烟叶打包机（ZF018YB083）对烟叶进行打捆实验，确定打包机的打捆合格率。

实验流程

实验目标：烟叶打捆机的打捆合格率≥90%

实验步骤：

（1）现场检测：小组成员在实验期间于曼来烟叶工作站用ZF018YB083型打包机对烟叶进行打捆实验（烟站打包机打包烟叶规格为40kg/包，尺寸为80×60×40cm，所用压力值4～8Mpa，烟叶预检打捆规格为3～5kg/捆，尺寸约为60×40×30cm，经预算 所需压力值为0.5～1Mpa，因此小组成员将打包机压力值调到最小，约1～2Mpa，将5kg烟叶放入打包机，在不考虑打捆尺寸的情况进行打捆实验）。

（2）统计数据：小组成员对ZF018YB083型打包机打捆烟叶合格 率进行了统计，结果如下：

由于烟站打包机型号、尺寸、压力值与小组研制的打捆机有较大差异，且打包机压力值调试范围有限，在打捆实验过程中，部分烟叶出现被压缩程度过重，烟叶出油变质情况，影响了实验结果。

结论：通过以上理论分析论证和实验验证，打包机对烟叶打包合格率高于目标值90%，小组成员认为该目标可行。

3.资源分析 

（1）队伍保障：小组成员工作岗位涵盖专卖、烟叶生产、综合、营销等多个部门，对具体业务非常熟悉，善于归纳总结，具备课题开发的业务能力。

（2）技术保障：小组成员有计算机编程、设计图纸等相关技能的专业知识储备，并通过自学AutoCAD制图等技能知识。

（3）设施保障：单位提供了设备研发相关的书籍。

（4）资金保障：单位为课题提供了八千元研究资金支持。

（5）结论：目标设定可行。

确定最佳方案

（一）提出方案 小组根据借鉴烟叶打包设备的构成，采用类比思维 将烟叶入户 预检打捆机的研制设计为：设计思路图

（二）方案筛选条件 在装置试验过程中，根据检测待捆烟叶的体积、重量对设备装置参数进行调整时，要优先考虑压力装置参数。考虑到日常工作打捆的烟叶最大尺寸在50cm×30cm左右。小组成员通过上述计算，结合小组成本控制分目标和需求分析，确定筛选条件：

1. 压力装置 技术需求：

（1）0.5Mpa≤压力值≤1Mpa，依据确保烟叶打捆成型的同时不被损坏。

（2）成本≤400元，依据课题有成本预算控制要求。

（3）长宽高≤55CM，依据确保大小合适，便于操作。

2.箱体装置 技术需求：

（1）承受力最大，使用寿命最长，依据确保箱体装置能够持续承受高强度的压力，不至变型。

（2）长宽高≤50CM，依据体积控制条件，体积过大不便于操作。

（3）成本≤200元，依据课题成本预算中用于材料的成本不超过200元。

3.控制装置 技术需求：

（1）安装位置≥100CM，依据体积控制条件，位置过低易漏电误触。

（2）成本≤20元，依据课题有成本预算控制要求。

（3）长宽高≤10CM，依据确保大小合适，便于操作。

4.移动装置 技术需求：

（1）承重耐磨，依据确保可承受整个仪器及压力装置使用过程中产生的压力。

（2）耐腐蚀性，依据设备有使用寿命的要求。

（3）成本≤20元，依据课题有成本预算控制要求。

（三）提出总体方案

（四）装置选择 1.压力装置

结论：通过实验对比观察电动液压机压力值4～6Mpa,压力值过大，压缩烟叶程度过重，导致烟叶出油变质，影响等级质量；空气压缩机压力值为0.7～1Mpa，压力值适宜，所以选用空气压缩机。

2.箱体装置

3.控制装置

4.移动装置 确定控制装置之后，小组成员对移动装置种类进行了选择：

（五）确定最佳方案 小组成员总结并归纳了方案选择后确定了最佳方案系统图，如下：最佳方案系统图

制定对策 2021年7月10日，小组根据确定的最佳方案，按照5W1H原则，制定了如下对策计划

对策实施 对策实施一：选用空气压缩机

对策实施二：采用空气泵调压阀

对策实施三：选用钢制箱体

对策实施四：选用手柄控制器

措施1：采购控制器。2021年7月24日，小组成员在京东购买了型号为4HV210-08的手柄控制器。

措施2：检测装置安全性。小组成员通过检测并统计发现，装置在运行期间，未发生漏电、短路等安全问题，无安全隐患。

由上表中可以看出，4HV210-08手柄控制器在1小时内使用频率大于20次，且未发生漏电、短路等安全问题，达到目标 。

负面影响检查：对策四中的措施，小组成员可独立完成，无需其他部门及合作厂家配合，未增加操作难度。

对策实施四目标检查：从测试统计数据可以看出：1.成本≤20元；2.长宽高≤ 10CM；3.安装位置≥100CM，目标达成。

对策实施五：选用尼龙轮

对策实施流程图

措施1：采购尼龙轮。2021年7月29日，小组成员在京东购买了型号为轴承6002的尼龙轮。

措施2：测试腐蚀性。7月30日-31日，小组成员利用盐雾试验箱对尼龙轮进行耐腐蚀试验，测试分5组，每组测试10次，得到如下结果：

负面影响检查：尼龙轮经过48小时5%中性连续喷雾盐雾试验后,无腐蚀现象。

对策实施五目标检查：从测试统计数据可以看出：

（1）成本≤25元/个；

（2）承重耐磨；

（3）耐腐蚀，目标达成。

对策实施六：整体安装、试运行

措施1：委托厂家组装仪器。小组成员讨论设备的组装需委托工厂组装，报领导审批后 ，由办公室负责公开招标，确定厂家后，委托当地机械厂厂家组装仪器。

措施2：对设备相关技术参数验收。组装完成后，小组于2021年8月13日-15日在曼来烟叶工作 站对设备进行验收。

验收标准：

(1)工作电压稳定维持在220V，压力值稳定维持在 0.7～1Mp。

(2)设备打捆合格率≥90%，每捆打捆时长≤3min。

(3)对设备相关技术参数验收 压力值测试每天测试两次，测试时长4小时，每20分钟记录一次数据，具体数据如下：

措施3：设备安全验证。验收成功后，小组成员委托元江工商企业安全防范监督管理中心申请认证，对产品进行安全认证。

措施4：试运行机器。2021年8月1日-17日，烟叶入户预检打捆机组装完成后，小组成员对设备效果进行了现场检查，效果如下：

检测准确率94.15%＞90%，每个包裹检测时长为 2.23min<3min,达到目标。

措施5：设备操作培训。2021年8月18日-8月19日小组抽取曼来镇烟农共计20人分 两批进行设备操作培训：

曼来镇烟农共20人，全员参与培训，培训覆盖率达到100%。2021年8月20日，小组对参加培训烟农进行实际操作测试，实际操作测试结果如下：

测试培训烟农打捆合格率达94.17%，耗时27.39min，均达目标，培训合格率达到100%。

负面影响检查：在对策实施过程中，我们发现小组成员无法独立完成设备的组装，为此我们与厂家协商达成合作关系，配合协助我们安装设备，保证设备最终使用人员能够合理高效操作。

对策实施六目标检查：

（1）验收标准：工作电压220V，压力值0.7～1Mpa。

（2）设备打捆合格率≥90%，每捆打捆时长≤3min目标完成。

效果检查 （一）课题目标实现情况检查。2021年8-9月，小组成员在曼来片区烟农协同下在南溪、团田、平昌、旦弓、红旗5个村委会测量，结果如下。

2021年8-9月目标检测统计分析表

进行综合计算，得出：打捆合格率= 96.47%＞90%。

曼来片区入户预检打捆合格率

验证结论：烟叶入户预检打捆机的打捆合格率为96.47%，超过了设定的目标值≧90%，课题目标实现。

（二）相关指标检查。 2021年9月，曼来各个片区使用烟叶入户预检打捆机打捆烟叶结果如下：

2021年9月烟叶预检打捆

（三）效率与效益计算。

1.效率计算。（1）便携式移动打捆机作业节省工时情况调查。

常规木箱式打捆、工时成本（干烟500kg）：

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

可称重式电动打捆、工时成本（干烟500kg）：

500kg/5kg*2min/60min=3.3h。

（2）烟叶打捆效率。打捆时长，平均用时10小时，平均用时3.3小时。效率计算。

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

结论：经过计算，大捆效率提高幅度达到203%。

2.经济效益计算。使用前工时费：使用前工时费=曼来镇总烟叶数（kg）/每人每天打捆烟叶数（kg）×每人每天工时费（元）=760000kg/500kg×120=182400（元）。

使用后工时费：使用后工时费=曼来镇总烟叶数（kg）/每人每天打捆烟叶数（kg）×每人每天工时费（元）=760000kg/1500kg×120=60800（元）。

设备成本 烟叶入户预检打捆机研制成本核算表

电费计算：电费=打捆760000kg烟叶所需时间×机器耗电量/h×元江县电费单价=5016×2.2×0.42=5076.2（元）。

经济效益：经济效益=使用前工时费－使用后工时费－电费－单个设备成本× 需要设备数=182400－60800－5076.2－621×54=82989.8（元）。

3.其他效果。

（1）活动前：烟叶预检分级、烟叶初分成捆过程，采用很传统的木箱、重物或自重进行挤压成捆方式。存在着劳动强度过大，费工费时，效率低的问题，制约了入户预检收购方式的发展。

（2）活动后：目前烟农家中依然急需制造一种适合烟农家用、操作简便、降低劳动强度、提高劳动效率、性价比高的烟叶入户预检打捆机装置，达到烟叶捆重规格统一，提升收购效率的目标，有效简化烟叶预检打捆流程，解决捆重规格规范问题，为烟农减工降本。

标准化 

（一）跟踪验证。2020年1月至5月对曼来片区各村组烟叶入户预检打捆机的打捆效果进行了共计10次检测，统计表如下：

跟踪验证效果表

数据显示成功实施后烟叶预检合格率为94.06%，活动成效得到保持。

总结和下一步打算

（一）创新点。技术创新：通过采用空气压缩机，以机械动力代替手工人力 ，实现自动化作业，便于操作。相较于传统打捆方式效率提高3倍，大大节约了劳动时间和劳动成本，减轻烟农劳动强度，提高烟叶预检打捆效率。

管理创新：通过该仪器的研制，推进了入户预检收购方式的 发展，达到烟叶捆重规格统一，提升收购效率的目标，有效简化 烟叶预检打捆流程，解决捆重规格规范问题，为烟农减工降本。

服务创新：通过该仪器的研制，有效简化了烟农的打捆操作 流程，既省时省力，又能有效缓解目前农村劳动力不足且老龄化矛盾突出的问题。

（二）推广情况。该设备可以有效配合烟叶工作站进行烟叶预检工作，提高工作效率。该设备现已在全县各个烟站推广使用，应用效果良好。

（三）知识产权。该项目已委托云南知识产权服务有限公司进行实用性专利申请。2021年12月提交实用新型专利请求书、说明书、说明书附图、权利要求书、摘要及其摘要附图等相关材料，目前该项目已进入初步审查阶段。

（四）活动总。

1.选择课题：（1）遇到的问题：发现的问题笼统， 需求的分析缺乏数据支持，缺乏对问题根源的分析。（2）心得与经验：寻找突破口，从小处着手。（3）努力方向：以创新驱动为动力，将大问题分解为小问题，开展课题研究，持续提升工作质量。

2.设定目标及目标可行性论证：（1）遇到的问题：缺少相关资料及要求的支持。（2）心得与经验：多方面了解其他行业先进技术和经验。（3）努力方向：通过学习其他课题，提高目标分析能力。

3.提出方案并确定最佳方案：（1）遇到的问题：缺少多个可供选择的方案。（2）心得与经验：发挥小组成员集体智慧，通过头脑风暴、集思广益，多提思路。（3）努力方向：多学习和了解技术、方案思路，提高方案思路的发散性。

4.制定对策：（1）遇到的问题：对策制定不够细致，未从最佳方案角度制定措施。（2）心得与经验：按照5W1H对最佳方案制定对策。（3）努力方向：制定的对策详细可执行性高。

5.对策实施：（1）遇到的问题：实施效果缺少量化数据的支撑，缺少相关的设备支持及专业技术人员。（2）心得与经验：群策群力，思考能够量化的方法，尽量用数据支撑实施效果，寻求合作厂家的帮助。（3）努力方向：加强对管理工具、方法的学习，掌握更多的方法来检查实施效果。

6.效果检查：（1）遇到的问题：效果检查不全面，对相关指标没有验证。（2）心得与经验：效果检查既有实施 后的情况检查，也要有后续跟踪检查。（3）努力方向：对实施效果要有持续跟进和改进。

7.标准化：（1）遇到的问题：小组成员缺乏制作标准化文件及申请专利的相关经验。（2）心得与经验：学习企业标准编写规范并业内人士指导，委托专利申请公司申请专利。（3）努力方向：将成果进一步推广，在更大范围内提升工作质量。

8.总结和下一步打算：（1）遇到的问题：缺少对团队成员的总结，推广时需要领导的支持。（2）心得与经验：按实际情况对小组成员情况进行总结，与领导进行沟通，表达诉求，寻求帮助。（3）努力方向：进一步加强团队协作，提高沟通协调能力。

本次活动过程中，小组成员充分发挥自身所长和聪明才智，践行“思变求变、全面创新”的理念，表现出 较强的团队精神和协作能力。掌握了创新型QC小组活动程序和工具，专业技能得到了明显提升，质量意识和创新观念得到加强，能够跳出自身岗位局限，发现问题、分析问题、解决问题的能力显著增强。

（五）下一步打算。通过本次活动，小组将在巩固现有成果的基础上，结合借鉴查 新内容，拟将《可称重式烟叶打捆机》作为下一个研究课题。