卷煙企業(yè)智能工廠建設初探

吳 濱 李建華 李德裕

1.廣西中煙工業(yè)有限責任公司 廣西 南寧 530000；2.南寧卷煙廠 廣西 南寧 530000；

引言

智能制造涵蓋以智能互聯(lián)為特征的智能產(chǎn)品、以智能工廠為載體的智能生產(chǎn)、以信息物理融合系統(tǒng)為關鍵的智能管理以及以實時在線為特征的智能服務?？梢娭悄芄S是實現(xiàn)智能制造的基礎及關鍵。工廠的信息化沿著自動化、數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智慧化的方向發(fā)展。研究智能工廠的模型,分析其與各行業(yè)當前發(fā)展水平的差距,并給出一條邁向智能工廠的可實現(xiàn)的路線圖,是整個制造業(yè)面臨的現(xiàn)實問題,也是煙草行業(yè)的緊迫課題。

1 卷煙企業(yè)智能制造方面存在的問題

1.1 系統(tǒng)性規(guī)劃有待進一步加強 智能制造、智能工廠建設是一個龐大的系統(tǒng)性工程,涉及研發(fā)、物流、生產(chǎn)、倉儲、銷售及售后服務等各個環(huán)節(jié),需要企業(yè)圍繞產(chǎn)品全生命周期,實現(xiàn)制造技術與信息技術在各個環(huán)節(jié)的深度融合。由于對智能制造內(nèi)涵的認知不夠充分,卷煙工廠對智能工廠建設缺乏整體性規(guī)劃,覆蓋的環(huán)節(jié)不夠全面,各業(yè)務板塊之間的資源整合有待進一步深入,特別是在內(nèi)部之間、企業(yè)與企業(yè)之間的數(shù)據(jù)對接、信息共享和業(yè)務協(xié)同等方面。

1.2 推進智能制造采用的標準缺乏統(tǒng)一性 建立在萬物互聯(lián)基礎上的智能制造需要共同的“語言”和統(tǒng)一的執(zhí)行標準,方便多方溝通協(xié)調(diào)。尤其是在各省級工商企業(yè)之間、煙草行業(yè)與輔料供應商之間進行數(shù)據(jù)交互時,統(tǒng)一的行業(yè)執(zhí)行標準尤為重要。

1.3 綜合技術人才儲備不足 云計算、大數(shù)據(jù)分析、人工智能等新技術的出現(xiàn),對企業(yè)信息技術部門與業(yè)務部門之間的密切配合提出了更高要求。傳統(tǒng)的程序開發(fā)模式已經(jīng)不能適應新時代智能制造的要求。綜合技術人才既應該熟悉業(yè)務流程,也需具備數(shù)據(jù)挖掘技能和編程技能,當前卷煙企業(yè)在這方面的人才儲備仍存在不足。

2 提升卷煙企業(yè)智能工廠建設的措施

2.1 建立健全行之有效的行業(yè)標準 根據(jù)《國家智能制造標準體系建設指南》要求,不同行業(yè)應結(jié)合自身發(fā)展水平和行業(yè)特點,形成智能制造相應的應用標準,構(gòu)建相互銜接、協(xié)調(diào)配套的標準體系,以保持推進的統(tǒng)一性。煙草企業(yè)可借助新一代信息技術和先進制造技術的深度融合,制定行業(yè)統(tǒng)一標準,實現(xiàn)跨卷煙企業(yè)價值網(wǎng)絡的橫向集成,實現(xiàn)貫穿企業(yè)設備層、控制層、管理層的縱向集成以及產(chǎn)品全生命周期的端到端集成。

2.2 建立故障診斷制度 利用大數(shù)據(jù)技術可以對工廠設施設備運行實現(xiàn)實時的狀態(tài)監(jiān)測,能夠?qū)μ囟ㄐ畔⑦M行檢測、記錄、處理,對設備出現(xiàn)的故障能夠進行基本的診斷。大數(shù)據(jù)監(jiān)測技術主要是利用設備運行當中的各種信息,如溫度、壓力、噪聲、轉(zhuǎn)速、震動等通過傳感器輸送到系統(tǒng)中進行檢測,與正常運行的設備狀態(tài)參數(shù)進行對比,做到實時監(jiān)控設備的運行狀態(tài)。如果設施設備運行不當,或者是有一些隱患問題,則能夠幫助檢測人員及時的進行故障排除,利用各種儀器確定隱患的位置危險等級,減少因故障而造成的停工,提高生產(chǎn)效率。

2.3 數(shù)據(jù)采集可以對設施設備進行及時維護 對于智能工廠的正常運行必須依靠設施設備的正常運作。大數(shù)據(jù)監(jiān)測可以通過對比設備運轉(zhuǎn)時的各種數(shù)據(jù),得出設備的實時工作情況,計算其維護成本,在最合理的時間對設備進行維護,在保證生產(chǎn)的高效進行的同時降低設備的維護成本,以此來提高生產(chǎn)效率。

3 煙草行業(yè)智能制造的發(fā)展特點

早在2000年左右,煙草行業(yè)就成為兩化融合的積極探索者,很多煙草企業(yè)投入大量資源用以研究并發(fā)展智能制造。2015年4月27日,玉溪卷煙廠通過由工信部組織的第一批“兩化融合管理體系現(xiàn)場評估審核”,成為國內(nèi)首家滿足兩化融合管理體系有關標準的卷煙企業(yè),其探索智能制造的實踐案例為國內(nèi)煙草企業(yè)提供了借鑒經(jīng)驗,并為我國煙草行業(yè)向智能制造轉(zhuǎn)型升級提供了強大推力。煙草行業(yè)的特殊性,決定了其發(fā)展智能制造的過程中遇到更高的挑戰(zhàn)。

3.1 卷煙生產(chǎn)流程涉及環(huán)節(jié)眾多,企業(yè)必須進行數(shù)字工廠的仿真設計 流程制造是煙草生產(chǎn)的一大主要特征,需要經(jīng)過較長時間的持續(xù)生產(chǎn),工廠要對原材料進行一系列處理流程,使之經(jīng)過物理反應及化學反應后轉(zhuǎn)變?yōu)榉嫌脩粜枨蟮漠a(chǎn)品。卷煙生產(chǎn)過程十分復雜,對控制精準性及協(xié)同性、數(shù)據(jù)精準度及實時性等有極高的要求,而仿真設計無疑是達成這一目標的有效手段,所以,很多煙草企業(yè)都在積極開展仿真設計的相關研究。

3.2 煙草專賣制度有助于實現(xiàn)數(shù)字煙草工程,有效促進了煙草企業(yè)集成各種管理軟件 數(shù)字煙草是指將煙草行業(yè)所涉及的海量復雜信息轉(zhuǎn)變?yōu)槟軌蜻M行量化的數(shù)據(jù),并通過對這些數(shù)據(jù)的分析及處理,為各煙草企業(yè)、物流等配套企業(yè)、管理部門等進行相關決策提供有效支撐。

3.3 卷煙生產(chǎn)計劃優(yōu)化需要通過智能仿真來實現(xiàn) 傳統(tǒng)的人工生產(chǎn)調(diào)度模式,對員工的專業(yè)性及從業(yè)經(jīng)驗有較高的要求,而且會帶來較高的人工成本；在線計算機調(diào)度模式在解決遇到的各種突發(fā)情況時,很難做出及時有效的應對策略。這嚴重影響了生產(chǎn)線中的物料流通效率,在部分工序上可能會遇到物料過載,有些工序則會出現(xiàn)物料缺失問題,導致生產(chǎn)效率長期處于較低水平,并造成了嚴重的資源浪費問題。而智能仿真無疑能夠有效解決上述問題,引入智能算法后,可以在虛擬狀態(tài)下找到較為合理的工藝參數(shù),對整個生產(chǎn)流程進行仿真模擬,分析出生產(chǎn)過程中可能會遇到的各種突發(fā)狀況,并制定有效的應對策略來處理這些突發(fā)狀況。

3.4 煙草專賣制度有利于我國煙草行業(yè)形成一個綜合性智能研發(fā)平臺,促進多方積極開展交流協(xié)作,推動整個產(chǎn)業(yè)的智能制造轉(zhuǎn)型升級。

煙草行業(yè)本身的特殊性,再加上監(jiān)管部門對煙草行業(yè)的重視,將有效推動國內(nèi)各煙草企業(yè)更為密切地交流合作,共享優(yōu)質(zhì)資源,共同推進智能工廠建設,提升卷煙生產(chǎn)方案的科學性,進一步縮短新品的開發(fā)周期,實現(xiàn)對接用戶需求的個性化及定制化生產(chǎn)。

結(jié)語

當前,深入推進工業(yè)化與信息化融合已成為煙草行業(yè)轉(zhuǎn)型升級發(fā)展的一個重要命題,也是精益管理不斷向縱深推進的現(xiàn)實需要和戰(zhàn)略需求。聚焦智能制造、推動“智能工廠”建設對卷煙企業(yè)來說是一個新課題,也是精益管理工作持續(xù)深化的新實踐。持續(xù)推動兩化融合創(chuàng)新發(fā)展、扎實推進智能工廠建設,有助于卷煙企業(yè)實現(xiàn)“從產(chǎn)品制造到質(zhì)量制造再到智能制造”的跨越式發(fā)展,提升企業(yè)創(chuàng)新活力、發(fā)展?jié)摿?、轉(zhuǎn)型動力。